(57)【要約】【課題】  プローブ情報を用いて算出する推定旅行時間の精度を向上する。【解決手段】  本発明は、車両の旅行時間を生成する装置であって、所定の道路区間の終端交差点における信号灯色の切り替えタイミングと、前記道路区間を通行したプローブ車両のプローブ情報とを取得する取得部と、下記に定義する各処理を実行するデータ処理部と、を備える。  第１処理：通行権のある青時間帯に終端交差点を通過したプローブ車両が道路区間の通行に要した実旅行時間を、プローブ情報から算出する処理  第２処理：同じ青時間帯における別の時刻に終端交差点を通過した仮想車両が道路区間の通行に要した仮想旅行時間を、実旅行時間から算出する処理  第３処理：実旅行時間と仮想旅行時間とに基づいて、道路区間についての推定旅行時間を算出する処理【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の旅行時間を生成する装置であって、
所定の道路区間の終端交差点における信号灯色の切り替えタイミングと、前記道路区間を通行したプローブ車両のプローブ情報とを取得する取得部と、
下記に定義する各処理を実行するデータ処理部と、を備える旅行時間生成装置。
第１処理：通行権のある青時間帯に終端交差点を通過したプローブ車両が道路区間の通行に要した実旅行時間を、プローブ情報から算出する処理
第２処理：同じ青時間帯における別の時刻に終端交差点を通過した仮想車両が道路区間の通行に要した仮想旅行時間を、実旅行時間から算出する処理
第３処理：実旅行時間と仮想旅行時間とに基づいて、道路区間についての推定旅行時間を算出する処理
【請求項２】
前記データ処理部は、前記第２処理において、
前記仮想旅行時間として、次の第１及び第２の仮想旅行時間を算出する請求項１に記載の旅行時間生成装置。
第１の仮想旅行時間：青時間帯の開始時刻に終端交差点を通過した仮想車両についての仮想旅行時間
第２の仮想旅行時間：青時間帯の終了時刻に終端交差点を通過した仮想車両についての仮想旅行時間
【請求項３】
前記データ処理部は、前記第２処理において、
前記青時間帯において最初に前記終端交差点を通過した先頭プローブ車両の前記プローブ情報から前記第１の仮想旅行時間を算出し、
前記青時間帯において最後に前記終端交差点を通過した最後尾プローブ車両の前記プローブ情報から前記第２の仮想旅行時間を算出する請求項２に記載の旅行時間生成装置。
【請求項４】
前記データ処理部は、前記第２処理において、
前記実旅行時間と、前記プローブ車両の前記道路区間における停止時間とを用いて、前記仮想車両の前記仮想旅行時間を算出する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の旅行時間生成装置。
【請求項５】
前記プローブ車両の前記停止時間は、前記道路区間における最初の停止についての停止時間である請求項４に記載の旅行時間生成装置。
【請求項６】
前記データ処理部は、前記第２処理において、
前記青時間帯において最初に前記終端交差点を通過した先頭プローブ車両の前記実旅行時間と、当該先頭プローブ車両の前記道路区間における停止時間とから、前記青時間帯の開始時刻に前記終端交差点を通過した前記仮想車両についての前記仮想旅行時間である第１の仮想旅行時間を算出する請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の旅行時間生成装置。
【請求項７】
前記データ処理部は、前記第２処理において、
前記青時間帯の１つ前の赤信号時間を更に用いて、前記第１の仮想旅行時間を算出する請求項６に記載の旅行時間生成装置。
【請求項８】
前記データ処理部は、前記第２処理において、
次の式により前記第１の仮想旅行時間を算出する請求項７に記載の旅行時間生成装置。
ＴＴ０＝ＴＴ１−ＴＳ１０＋Ｔｒｅｄ
ただし、上記の式の各変数の定義は次の通りである。
ＴＴ０：第１の仮想旅行時間
ＴＴ１：先頭プローブ車両の実旅行時間
ＴＳ１０：道路区間における先頭プローブ車両の停止時間
Ｔｒｅｄ：青時間帯の１つ前の赤信号時間
【請求項９】
前記データ処理部は、前記第２処理において、
前記青時間帯において最後に前記終端交差点を通過した最後尾プローブ車両の前記実旅行時間と、当該最後尾プローブ車両の前記道路区間における停止時間とから、前記青時間帯の終了時刻に前記終端交差点を通過した前記仮想車両についての前記仮想旅行時間である第２の仮想旅行時間を算出する請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の旅行時間生成装置。
【請求項１０】
前記データ処理部は、前記第２処理において、
次の式により前記第２の仮想旅行時間を算出する請求項９に記載の旅行時間生成装置。
ＴＴｎ＋１＝ＴＴｎ−ＴＳｎ０
ただし、上記の式の各変数の定義は次の通りである。
ＴＴｎ＋１：第２の仮想旅行時間
ＴＴｎ：最後尾プローブ車両の実旅行時間
ＴＳｎ０：道路区間における最後尾プローブ車両の停止時間
【請求項１１】
前記データ処理部は、前記第３処理において、
同じ前記青時間帯に前記終端交差点を通過した前記プローブ車両及び前記仮想車両の通過時刻のうち、隣接する２つの通過時刻の差分と、その２つの通過時刻に対応する前記実旅行時間又は前記仮想旅行時間とを用いて、前記推定旅行時間を算出する請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の旅行時間生成装置。
通過車両： 
【請求項１２】
前記データ処理部は、前記第３処理において、
次の式により前記青時間帯における前記推定旅行時間の総和Ｓを算出する請求項１１に記載の旅行時間生成装置。
Ｓ＝（１／２）×Σ（ＴＴｉ＋ＴＴｉ＋１）×（ｔｉ＋１−ｔｉ）
ただし、上記の式の各変数の定義は次の通りである。
Σ：ｉ＝０〜ｎまでの総和
ｎ：青時間帯に通過したプローブ車両の台数
ｔｉ（ｉ＝１〜ｎ）：プローブ車両の終端交差点の通過時刻
ｔ０，ｔｎ＋１：仮想車両の終端交差点の通過時刻
ＴＴｉ（ｉ＝１〜ｎ）：プローブ車両の実旅行時間
ＴＴ０，ＴＴｎ＋１：仮想車両の仮想旅行時間
【請求項１３】
前記データ処理部は、前記第３処理において、
前記総和Ｓを前記青時間帯の時間で除することにより、前記推定旅行時間を算出する請求項１２に記載の旅行時間生成装置。
【請求項１４】
車両の旅行時間を生成する方法であって、
所定の道路区間の終端交差点における信号灯色の切り替えタイミングと、前記道路区間を通行したプローブ車両のプローブ情報とを取得し、
通行権のある青時間帯に前記終端交差点を通過したプローブ車両が前記道路区間の通行に要した実旅行時間を、前記プローブ情報から算出し、
同じ前記青時間帯における別の時刻に前記終端交差点を通過した仮想車両が前記道路区間の通行に要した仮想旅行時間を、前記実旅行時間から算出し、
前記実旅行時間と前記仮想旅行時間とに基づいて、前記道路区間についての推定旅行時間を算出する旅行時間生成方法。
【請求項１５】
車両の旅行時間を生成する処理を、コンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
所定の道路区間の終端交差点における信号灯色の切り替えタイミングと、前記道路区間を通行したプローブ車両のプローブ情報とを取得するステップと、
下記に定義する各処理を実行するステップと、を含むコンピュータプログラム。
第１処理：通行権のある青時間帯に終端交差点を通過したプローブ車両が道路区間の通行に要した実旅行時間を、プローブ情報から算出する処理
第２処理：同じ青時間帯における別の時刻に終端交差点を通過した仮想車両が道路区間の通行に要した仮想旅行時間を、実旅行時間から算出する処理
第３処理：実旅行時間と仮想旅行時間とに基づいて、道路区間についての推定旅行時間を算出する処理
【請求項１６】
車両の旅行時間を生成する装置であって、
所定の道路区間の終端交差点における信号灯色の切り替えタイミングと、前記道路区間を通行したプローブ車両のプローブ情報とを取得する取得部と、
取得した前記切り替えタイミングと前記プローブ情報とに基づいて、前記終端交差点におけるサイクルごとの前記旅行時間であるサイクル旅行時間を生成する処理と、生成した前記サイクル旅行時間を前記サイクルとは異なる所定時間帯ごとの前記旅行時間に変換する処理とを実行するデータ処理部と、を備える旅行時間生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路区間を通行する車両の旅行時間を算出する装置及び方法と、その算出処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の道路区間（例えばリンク）の車両通行に要する時間を算出し、その結果を車両のドライバーに提供する情報提供サービスが既に行われている。
この旅行時間は、道路に設置した車両感知器により複数位置の交通状況を地点観測し、観測した交通状況のデータ（車両台数や通過時刻など）に基づいて推定するのが一般的である。しかし、この推定方法では、広範囲の旅行時間を求めるには多数の車両感知器を設置する必要があり、設備コストの負担が大きくなるという問題がある。
【０００３】
そこで、車両の位置、速度及び時刻などを含むプローブ情報（走行軌跡）を外部に送信可能なプローブ車両に道路区間を実際に走行させ、そのプローブ車両から受信したプローブ情報を用いて旅行時間を算出する方法が既に行われている。
このプローブ情報を利用した旅行時間は、通常、所定周期（例えば１秒）で収集された車両位置を道路区間と対応づけ、プローブ車両が道路区間の始点を通過した時刻と終点を通過した時刻との差分によって算出される（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１９６２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
車両が交差点を通過する場合には、信号待ちで停止してから次の青信号で交差点を通過する場合と、停止せずに青信号で交差点を通過する場合とで、信号待ちによる遅延時間の分だけ旅行時間に大きな時間差が生じる。
しかし、１つのプローブ情報から旅行時間を算出しても、その旅行時間が、交差点を信号待ちで停止してから通過したプローブ車両の旅行時間であるのか、或いは、交差点を信号待ちで停止しないで通過したプローブ車両の旅行時間であるのかは不明である。
【０００６】
従って、１つのプローブ情報から算出した旅行時間は、交差点への進入タイミングの相違により、全車両の旅行時間の代表値（例えば平均値）にほぼ一致したり、その代表値とまったく一致しなくなったりする。
このため、複数のプローブ情報から算出した旅行時間を単純に平均しても、交差点での信号待ちによる遅延のばらつきを考慮せずに平均することになるので、必ずしも全車両の旅行時間の代表値に収束するとは限らない。
【０００７】
特に現状では、全車両に占めるプローブ車両の割合（普及率）が非常に少ないので、プローブ情報から求めた旅行時間を少ない母数で平均して平均旅行時間を算出しても、信号待ちによる遅延のばらつきの影響が依然として大きく、実際の交通状況を正確に反映した旅行時間が得られない可能性がある。
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、プローブ情報を用いて算出する推定旅行時間の精度を向上することができる旅行時間生成装置等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】
本発明の旅行時間生成装置は、車両の旅行時間を生成する装置であって、所定の道路区間の終端交差点における信号灯色の切り替えタイミングと、前記道路区間を通行したプローブ車両のプローブ情報とを取得する取得部と、下記に定義する各処理を実行するデータ処理部と、を備えている。
【０００９】
第１処理：通行権のある青時間帯に終端交差点を通過したプローブ車両が道路区間の通行に要した実旅行時間を、プローブ情報から算出する処理
第２処理：同じ青時間帯における別の時刻に終端交差点を通過した仮想車両が道路区間の通行に要した仮想旅行時間を、実旅行時間から算出する処理
第３処理：実旅行時間と仮想旅行時間とに基づいて、道路区間についての推定旅行時間を算出する処理
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、プローブ情報を用いて算出する推定旅行時間の精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】交通情報処理システムの全体構成を示す概略図である。
【図２】センター装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。
【図３】データ処理部が旅行時間を求める道路区間の一例を示す説明図である。
【図４】交差点手前の待ち行列と車両の走行軌跡を示すグラフである。
【図５】交差点手前の待ち行列と複数の車両の走行軌跡を示すグラフである。
【図６】センター装置のデータ処理部が行う推定旅行時間の生成処理を示すフローチャートである。
【図７】リンク旅行時間を求める対象リンクの終端交差点における、停止線通過時刻とリンク旅行時間との関係を示すグラフである。
【図８】（ａ）は、シミュレーション試験で採用した道路ネットワークの構成図であり、（ｂ）は、道路ネットワークに入力した発生交通量を示す表である。
【図９】リンク旅行時間の誤差（ＲＭＳＥ）を示すグラフであり、（ａ）は、本実施形態の算出方法の真値に対する誤差を示し、（ｂ）は、従来方法の真値に対する誤差を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜本発明の実施形態の概要＞  
以下、本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
（１）  本実施形態の旅行時間生成装置は、車両の旅行時間を生成する装置であって、所定の道路区間の終端交差点における信号灯色の切り替えタイミングと、前記道路区間を通行したプローブ車両のプローブ情報とを取得する取得部と、下記に定義する各処理を実行するデータ処理部と、を備えている。
【００１３】
第１処理：通行権のある青時間帯に終端交差点を通過したプローブ車両が道路区間の通行に要した実旅行時間を、プローブ情報から算出する処理
第２処理：同じ青時間帯における別の時刻に終端交差点を通過した仮想車両が道路区間の通行に要した仮想旅行時間を、実旅行時間から算出する処理
第３処理：実旅行時間と仮想旅行時間とに基づいて、道路区間についての推定旅行時間を算出する処理
【００１４】
本実施形態の旅行時間生成装置では、データ処理部が、プローブ情報から実旅行時間を算出する第１処理と、実旅行時間から仮想旅行時間を算出する第２処理と、実旅行時間と仮想旅行時間とに基づいて道路区間の推定旅行時間を算出する第３処理を実行する。
従って、第２処理において、信号待ちによる停止時間を実旅行時間に反映させて仮想旅行時間を算出することにより、終端交差点における信号待ちの影響を反映した正確な推定旅行時間を算出でき、実旅行時間のみを単純に平均する場合に比べて、推定旅行時間の精度を向上することができる。
【００１５】
（２）  本実施形態の旅行時間生成装置において、前記データ処理部は、前記第２の処理において、前記仮想旅行時間として、次の第１及び第２の仮想旅行時間を算出することが好ましい。
第１の仮想旅行時間：青時間帯の開始時刻に終端交差点を通過した仮想車両についての仮想旅行時間
第２の仮想旅行時間：青時間帯の終了時刻に終端交差点を通過した仮想車両についての仮想旅行時間
【００１６】
その理由は、第１の仮想旅行時間は、青時間帯に終端交差点を通過する各車両の旅行時間のうちの最大値（信号待ちが最大）であると推定され、第２の仮想旅行時間は、青時間帯に終端交差点を通過する各車両の旅行時間のうちの最小値（信号待ちなし）と推定できるからである。
すなわち、旅行時間の最大値と最小値は全車両の旅行時間の代表値（例えば平均値）に及ぼす影響が大きいから、第１及び第２の仮想旅行時間を正確に算出して推定旅行時間の算出要素に加えることにより、推定旅行時間の精度を向上することができる。
【００１７】
（３）  本実施形態の旅行時間生成装置において、前記データ処理部は、前記第２処理において、前記青時間帯において最初に前記終端交差点を通過した先頭プローブ車両の前記プローブ情報から前記第１の仮想旅行時間を算出し、前記青時間帯において最後に前記終端交差点を通過した最後尾プローブ車両の前記プローブ情報から前記第２の仮想旅行時間を算出することが好ましい。
その理由は、なるべく通過時刻が近いプローブ車両の実旅行時間から第１及び第２の仮想旅行時間を算出した方が、各々の仮想旅行時間の値を正確に算出できるからである。
【００１８】
（４）  本実施形態の旅行時間生成装置において、具体的には、前記データ処理部は、前記第２処理において、前記実旅行時間と、前記プローブ車両の前記道路区間における停止時間とを用いて、前記仮想車両の前記仮想旅行時間を算出する。
その理由は、例えば道路区間として交差点間のリンクを想定すると、終端交差点を青時間帯に通過したプローブ車両の当該道路区間における停止時間は、主として終端交差点の手前での信号待ちによる停止時間と見なすことができるからである。
【００１９】
（５）  この場合、前記プローブ車両の前記停止時間は、前記道路区間における最初の停止についての停止時間を採用することが好ましい。
その理由は、終端交差点の手前で発生する信号待ちによる停止時間は、道路区間における最初の停止についての停止時間が支配的だからである。すなわち、終端交差点の手前における２回目以後の停止時間は、車両の待ち行列末尾への到着タイミングや待ち行列内での車両位置に関わらずほぼ一定で車両ごとの差が殆どないため、考慮する必要がないと考えられるからである。
【００２０】
（６）  具体的には、前記データ処理部は、前記第２処理において、前記青時間帯において最初に前記終端交差点を通過した先頭プローブ車両の前記実旅行時間と、当該先頭プローブ車両の前記道路区間における停止時間とから、前記青時間帯の開始時刻に前記終端交差点を通過した前記仮想車両についての前記仮想旅行時間である第１の仮想旅行時間を算出する。
（７）  より具体的には、前記データ処理部は、前記第２処理において、前記青時間帯の前の１つ前の赤信号時間を更に用いて、前記第１の仮想旅行時間を算出する。
【００２１】
（８）  すなわち、前記データ処理部は、前記第２処理において、次の式により前記第１の仮想旅行時間を算出する。
ＴＴ０＝ＴＴ１−ＴＳ１０＋Ｔｒｅｄ
ただし、上記の式の各変数の定義は次の通りである。
ＴＴ０：第１の仮想旅行時間
ＴＴ１：先頭プローブ車両の実旅行時間
ＴＳ１０：道路区間における先頭プローブ車両の停止時間
Ｔｒｅｄ：青時間帯の１つ前の赤信号時間
【００２２】
（９）  また、前記データ処理部は、前記第２処理において、前記青時間帯において最後に前記終端交差点を通過した最後尾プローブ車両の前記実旅行時間と、当該最後尾プローブ車両の前記道路区間における停止時間とから、前記青時間帯の終了時刻に前記終端交差点を通過した前記仮想車両についての前記仮想旅行時間である第２の仮想旅行時間を算出する。
【００２３】
（１０）  すなわち、前記データ処理部は、前記第２処理において、次の式により前記第２の仮想旅行時間を算出する。
ＴＴｎ＋１＝ＴＴｎ−ＴＳｎ０
ただし、上記の式の各変数の定義は次の通りである。
ＴＴｎ＋１：第２の仮想旅行時間
ＴＴｎ：最後尾プローブ車両の実旅行時間
ＴＳｎ０：道路区間における最後尾プローブ車両の停止時間
【００２４】
（１１）  本実施形態の旅行時間生成装置において、前記データ処理部は、前記第３処理において、同じ前記青時間帯に前記終端交差点を通過した前記プローブ車両及び前記仮想車両の通過時刻のうち、隣接する２つの通過時刻の差分と、その２つの通過時刻に対応する前記実旅行時間又は前記仮想旅行時間とを用いて、前記推定旅行時間を算出する。
【００２５】
（１２）  具体的には、前記データ処理部は、前記第３処理において、次の式により前記青時間帯における前記推定旅行時間の総和Ｓを算出する。
Ｓ＝（１／２）×Σ（ＴＴｉ＋ＴＴｉ＋１）×（ｔｉ＋１−ｔｉ）
ただし、上記の式の各変数の定義は次の通りである。
Σ：ｉ＝０〜ｎまでの総和
ｎ：青時間帯に通過したプローブ車両の台数
ｔｉ（ｉ＝１〜ｎ）：プローブ車両の終端交差点の通過時刻
ｔ０，ｔｎ＋１：仮想車両の終端交差点の通過時刻
ＴＴｉ（ｉ＝１〜ｎ）：プローブ車両の実旅行時間
ＴＴ０，ＴＴｎ＋１：仮想車両の仮想旅行時間
【００２６】
（１３）  そして、前記データ処理部は、前記第３処理において、前記総和Ｓを前記青時間帯の時間で除することにより、前記推定旅行時間を算出する。
上記の手順によって推定旅行時間を算出すれば、第２処理において算出した仮想旅行時間が道路区間の推定旅行時間に反映されるので、プローブ車両の実旅行時間を単純に平均する場合に比べて、正確な推定旅行時間が得られる。
【００２７】
（１４）  本実施形態の旅行時間生成方法は、上述の（１）〜（１３）に記載の装置が行う旅行時間の生成方法に関する。従って、本実施形態の旅行時間生成方法は、上述の（１）〜（１３）に記載の装置と同様の作用効果を奏する。
（１５）  本実施形態のコンピュータプログラムは、上述の（１）〜（１３）に記載した装置の処理をコンピュータに実行させるものである。従って、本実施形態のコンピュータプログラムは、上述の（１）〜（１３）に記載の装置と同様の作用効果を奏する。
【００２８】
（１６）  他の観点から見た本実施形態の旅行時間生成装置は、車両の旅行時間を生成する装置であって、所定の道路区間の終端交差点における信号灯色の切り替えタイミングと、前記道路区間を通行したプローブ車両のプローブ情報とを取得する取得部と、取得した前記切り替えタイミングと前記プローブ情報とに基づいて、前記終端交差点におけるサイクルごとの前記旅行時間であるサイクル旅行時間を生成する処理と、生成した前記サイクル旅行時間を前記サイクルとは異なる所定時間帯ごとの前記旅行時間に変換する処理とを実行するデータ処理部と、を備える。
【００２９】
本実施形態の旅行時間生成装置によれば、データ処理部が、取得した切り替えタイミングとプローブ情報とに基づいて、終端交差点におけるサイクルごとの旅行時間であるサイクル旅行時間を生成し、生成したサイクル旅行時間をサイクルとは異なる所定時間帯ごとの旅行時間に変換するので、取得した切り替えタイミングとプローブ情報とに基づいて、所定時間帯ごとの旅行時間を直接生成する場合に比べて、所定時間帯ごとの旅行時間の精度を向上することができる。
【００３０】
その理由は、次の通りである。すなわち、サイクルと異なる所定時間帯ごとの旅行時間を直接生成すると、青時間が多く含まれる周期では旅行時間が短くなり、赤時間が多く含まれる周期では旅行時間が長くなり、周期によって旅行時間のばらつきが多くなる。
これに対して、サイクル旅行時間は上記のばらつきがないので、このサイクル旅行時間を求めてから所定時間帯ごとの旅行時間に適切に変換（例えば比例配分）すれば、上記のばらつきよる旅行時間の変動を抑制することができる。
【００３１】
＜本発明の実施形態の詳細＞  
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の詳細を説明する。
〔用語の定義〕
本実施形態の詳細を説明するに当たり、まず、本明細書で用いる用語の定義を行う。
「車両」：道路を通行する車両全般、具体的には、道路交通法上の車両のことをいう。同法上の車両には、自動車、原動機付自転車、軽車両及びトロリーバスが含まれる。本実施形態では、単に「車両」というときは、プローブ情報を送信可能な車載機を有するプローブ車両と、その車載機を有しない通常の車両の双方を含む。
【００３２】
「車両感知器」：道路を走行する車両の存在を定位置で１台ずつ検出する路側センサのことをいう。例えば、直下を通行する車両を超音波で感知する超音波式の車両感知器や、車両通過時の温度変化から車両の通過を感知する温度式の車両感知器や、インダクタンス変化で車両を感知する道路に埋め込まれたループコイル等がこれに該当する。
「感知信号」：道路の所定位置に設置された車両感知器が、１台の車両を検出した時に出力するパルス信号のことをいう。従って、複数台の車両が車両感知器を通過した場合には、各車両に対応する感知信号が時系列に出力される。
【００３３】
「プローブ情報」：実際に道路を走行するプローブ車両の車載機から得られる車両に関する各種情報のことをいう。プローブデータ或いはフローティングカーデータと称されることもある。車両ＩＤ、車両位置、車両速度、車両方位及びこれらの発生時刻などのデータがこれに含まれる。
車両位置と時刻が分かれば車両速度を算出できるので、プローブ情報には、所定時間（例えば１秒）ごとに計測された車両位置と時刻が含まれておれば足りる。もっとも、時刻ごとの車両速度がプローブ情報に含まれていてもよい。
【００３４】
「信号制御パラメータ」：一般には、サイクル長、スプリット及びオフセットのことをいうが、本実施形態では、交差点の信号灯色の切り替えタイミング（各灯色の開始時刻及び表示時間など）が含まれる。
本実施形態では、青時間帯に交差点を通過したプローブ車両のプローブ情報をリンク旅行時間の算出に用いるので、信号灯色の切り替えタイミングには、青時間帯の開始と終了を特定できる時間情報（開始時刻と表示時間又は開始時刻と終了時刻）が含まれる。
【００３５】
「サイクル長」：交通信号機の青（又は赤）開始時刻から次の青（又は赤）開始時刻までの１サイクルの時間のことをいう。
「スプリット」：各現示に割り当てられる時間（青信号時間や赤信号時間等）のサイクル長に対する割合のことをいう。
「オフセット」：隣接する交差点間の青信号開始時刻のずれのことをいう。１サイクルの時間に対するパーセント又は秒で表される。
【００３６】
「待ち行列」：赤信号による信号待ちなどのために、交差点の手前で停止している車両の行列のことをいう。
「交差点の渋滞」：交差点の手前にできた待ち行列が１回の青信号時間で捌けない状況のことをいう。従って、１回の青信号時間で信号待ち行列が捌ける場合は、当該交差点では「渋滞」が生じていない。
【００３７】
「停止波」：赤信号になると信号待ち行列が発生し、行列の長さが時間とともに増大する。この待ち行列長さを長くする伝達波のことを停止波という。
「発進波」：信号待ち行列の発生中に青信号に切り替わると、交差点に近い前方の車両から順に発進し始める。この信号待ち車両が発進する時の伝達波のことを発進波という。
「発進波速度」：発進波の伝搬速度のことをいう。すなわち、発進波遅れを車両停止位置の一次関数で定義した場合の、当該一次関数の傾きのことである。
【００３８】
「道路区間」：道路上の任意の地点から別の任意の地点までの区間のことをいう。本実施形態では、プローブ情報から生成する推定旅行時間の算出対象の道路区間として、次の「リンク」を想定している。
「路線」：複数の系統区間を含む道路区間のことをいう。隣接する系統区間の間には、系統制御が行われない境界リンクが含まれる。
「系統区間」：後述する系統制御を行う道路区間のことをいう。系統区間には、概ね３〜５つ程度のリンクが含まれる。
【００３９】
「リンク」：交差点などのノード間を繋ぐ、上り又は下りの方向を有する道路区間のことをいう。
ある交差点から見て、当該交差点に向かって流入する方向のリンクのことを流入リンクといい、ある交差点から見て、当該交差点から流出する方向のリンクのことを流出リンクという。
【００４０】
「サブエリア」：共通のサイクル長で信号制御される交通信号機が設置された１又は複数の交差点が含むように区分けされたエリアのことをいう。
「系統制御」：サブエリア内に設定した一連の系統区間に含まれる交差点間の交通信号機のオフセットを調節することにより、系統区間の特定方向を青信号で通過し易くしたり（優先オフセット）、逆に赤信号で停止し易くしたりする制御のことをいう。
【００４１】
「リンク旅行時間」：旅行時間の算出単位の道路区間が「リンク」である場合の旅行時間、すなわち、車両が１つのリンクの始端から終端までを通行するのに必要な旅行時間のことをいう。
「区間旅行時間」：旅行時間の算出対象の道路区間が「系統区間」である場合の旅行時間、すなわち、車両が１つ系統区間の始端から終端までを通行するのに必要な旅行時間のことをいう。
【００４２】
「路線旅行時間」：旅行時間の算出単位の道路区間が「路線」である場合の旅行時間、すなわち、すなわち、車両が１つの路線の始端から終端までを通行するのに必要な旅行時間のことをいう。
「実旅行時間」：１台のプローブ車両のプローブ情報に含まれる位置と時刻を用いて算出された、任意の地点間の通過時刻差よりなる旅行時間のことをいう。
「仮想旅行時間」：プローブ車両の実旅行時間に基づいて算出される、後述の「仮想車両」の旅行時間のことをいう。
【００４３】
「仮想車両」：通行権のある青時間帯にプローブ車両が道路区間の終端交差点を通過した場合に、同じ青時間帯に含まれる別の時刻に通過したと仮定する車両のことをいう。
「終端交差点」：流入リンクの下流側のノードに対応する交差点のことをいう。
「青時間帯」：交差点において車両に通行権がある時間帯のことをいう。青時間帯の終了時点は、最も早い場合で青時間の終了時点、最も遅い場合で黄時間の終了時点に設定すればよく、矢印灯器のある交差点の場合は、右折矢印の終了時点であってもよい。
【００４４】
〔交通情報処理システム〕
図１は、本実施形態に係る交通情報処理システム２０の全体構成を示す概略図である。
本実施形態の交通情報処理システム２０では、少なくとも車両位置とその位置の通過時刻のデータを含むプローブ情報を、プローブ車両１からセンター装置５が収集し、収集したプローブ情報にデータ処理を施すことにより、リンク旅行時間、渋滞状況及び最適経路などの交通情報を提供するサービスが行われる。
【００４５】
図１に示すように、交通情報処理システム２０は、プローブ車両１に搭載された車載機２と、基地局４と、センター装置５とを備えている。
車載機２と基地局４の間では、無線通信が可能であり、基地局４とセンター装置５との間では、所定の通信回線６を介して有線通信が可能である。ただし、基地局４とセンター装置５との間の通信も無線通信であってもよい。
【００４６】
車載機２は、車速センサ、方位センサ、ＧＰＳ受信機、メモリ、及びタイマなどを有する。車載機２は、プローブ車両１のプローブ情報を所定時間ごと又は一定走行距離ごとに収集し、メモリに蓄積する。
車載機２には、携帯電話やスマートフォン等よりなる通信装置３が接続され、メモリに蓄積されたプローブ情報を、通信装置３を介して外部に送信することができる。プローブ車両１から送信されたプローブ情報は、基地局４を介してセンター装置５に送られる。
【００４７】
プローブ車両１がプローブ情報を送信するタイミングは任意であるが、本実施形態では、搭乗者がセンター装置５に交通情報の提供サービスの送信を要求する際に、車載機２で蓄積されたプローブ情報を送信する。
すなわち、搭乗者が、渋滞状況の提供を希望すると、通信装置３を操作してサービスの要求信号をセンター装置５に送信する。この際、通信装置３は、要求信号の送信時点でメモリに蓄積されているプローブ情報を、要求信号と併せてセンター装置５に送信する。
【００４８】
〔センター装置の構成〕
図２は、センター装置５の構成を概略的に示す機能ブロック図である。
図２に示すように、センター装置５は、送受信部１０、データ処理部１１、記憶部１２及びデータベース１３，１４を備えている。
送受信部１０は、基地局４とデータ処理部１１との間で、プローブ情報や渋滞状況などの各種のデータを送受信する。
【００４９】
データ処理部１１は、プログラマブルなコンピュータ装置よりなる。記憶部１２は、ハードディスク又は半導体メモリなどの記憶媒体よりなり、データ処理部１１を「旅行時間生成装置」として機能させるコンピュータプログラム１５を記憶している。
データベース１３には、プローブ車両１から受信したプローブ情報が格納される。データベース１４には、地図データが格納されている。地図データには、センター装置５の管轄エリアに属するリンク及びノードの位置やそれらの識別番号などのデータが含まれる。
【００５０】
本実施形態のセンター装置５は、複数の交通信号制御機を制御する交通管制機能も有している。従って、送受信部１０は、管轄エリア内の車両感知器や交通信号制御機（図示せず）とも、通信回線６を介して通信可能に接続されている。
センター装置５のデータ処理部１１は、送受信部１０が受信した車両感知器の感知信号に基づいて、系統制御その他の交通感応制御を実行可能である。データ処理部１１は、交通感応制御の結果生成した各交差点の信号制御パラメータを、データベース１４に記録するとともに、送受信部１０を通じて交通信号制御機に送信する。
【００５１】
データ処理部１１は、後述の旅行時間の生成処理（図６）を行う際に、その生成処理に必要なプローブ情報、道路区間とその終端交差点の位置、終端交差点における信号切り替えタイミングなどの情報を、それぞれデータベース１３，１４から読み出し、読み出したそれらのデータをいったん記憶部１２のメモリに記憶させる。
従って、センター装置５の記憶部１２は、プローブ情報や信号制御パラメータなどの情報をデータベース１３，１４から取得するための取得部として機能する。
【００５２】
〔旅行時間を求める道路区間〕
図３は、データ処理部１１が旅行時間を求める道路区間の一例を示す説明図である。
図３に示すように、データ処理部１１が旅行時間を求める道路区間には、リンクＬｊ（ｊ＝１，２，……）、系統区間Ｓｋ（ｋ＝１，２，……）及び路線ＲＴが含まれる。
各系統区間Ｓｋには、複数（図例では４つ）のリンクＬｊが含まれており、互いに隣接する系統区間Ｓ１〜Ｓ３の間は境界リンクＬ５，Ｌ１０で接続されている。
【００５３】
路線ＲＴは、複数の系統区間Ｓ１，Ｓ２……と、それらの間を繋ぐ境界リンクＬ５，Ｌ１０とを含む集合体よりなる。
図３の例では、任意のノードｎに対して左側から流入する流入リンクＬｊに着目しているが、任意のノードｎに対して右側から流入する流入リンクであってもよい。また、図３に示す系統区間Ｓｊは一時的なものであり、時間帯に応じて行われるサブエリアの分割や結合により、系統区間Ｓｋの形状や内部のノード数が変更され得る。
【００５４】
本実施形態のデータ処理部１１は、後述の旅行時間の生成処理（図６）によって各リンクＬｊのリンク旅行時間を算出すると、同じ系統区間Ｓｋに属する複数のリンクＬｊのリンク旅行時間を合計して、当該系統区間Ｓｋの区間旅行時間を算出する。
例えば、図３の系統区間Ｓ１の区間旅行時間は、リンクＬ１〜Ｌ４のリンク旅行時間を合計した値となり、系統区間Ｓ２の区間旅行時間は、リンクＬ６〜Ｌ９のリンク旅行時間を合計した値となる。
【００５５】
また、データ処理部１１は、系統区間Ｓｋの区間旅行時間を算出すると、算出した区間旅行時間とその間のリンクＬｊのリンク旅行時間を合計することにより、路線ＲＴの路線旅行時間を算出する。
例えば、図３の路線ＲＴの路線旅行時間は、系統区間Ｓ１〜Ｓ３の区間旅行時間とリンクＬ５，Ｌ１０のリンク旅行時間とを合計した値となる。
【００５６】
〔待ち行列がある場合の車両の走行軌跡〕
図４は、交差点手前の待ち行列と車両の走行軌跡を示すグラフである。
図４において、横軸は時刻（秒）、縦軸は交差点の停止線からの距離（ｍ）を表し、「Ｇ」、「Ｒ」及び「Ｙ」は、それぞれ交差点の青時間、赤時間及び黄時間を表す。
図４中に縦ハッチングを施したほぼ三角の領域は、１サイクル中の赤信号で形成される待ち行列である。この領域の図示左側の傾斜辺ＳＬは、待ち行列に進入した車両の停止位置である。
【００５７】
図４の「車両の走行軌跡」に示す通り、ある交差点に進入した車両は、まず赤開始時点近傍（黄信号を含んでもよい）から延びる待ち行列の末尾に加わって停止する。
三角形状の領域の図示右側の傾斜辺ＳＲは、青信号になって交差点から発進する車両の発進位置を表す。青信号になると、車両は待ち行列の先頭から発進する。それらの停止及び発進位置は、それぞれ時間とともに上流側へ延びる伝搬速度を有する。この伝搬速度の傾きを有する各傾斜辺ＳＬ，ＳＲが前記停止波及び発進波である。
【００５８】
本実施形態のセンター装置５においては、交差点ごとの停止波ＳＬと発進波ＳＲの速度についても、データベース１３に記録されている。
ここで、停止波ＳＬと発進波ＳＲで囲まれた三角領域の面積は、１サイクルの赤信号で停止する車両台数を表す。従って、交差点に一様に到着する単位時間当たりの車両台数をＮ（台／秒）とすると、交差点での平均待ち時間Ｔｗは、三角領域の面積をＣ×Ｎで割った値となる。
【００５９】
すなわち、図４のような三角形状の待ち行列となるリンクの終端交差点における平均待ち時間Ｔｗは、次式によって算出することができる。
Ｔｗ＝（１／２）×Ｒ×Ｒ×Ｎ／（Ｃ×Ｎ）
＝Ｒ２／２Ｃ
【００６０】
〔プローブ情報を利用したリンク旅行時間の問題点〕
図５は、交差点手前の待ち行列と複数の車両の走行軌跡を示すグラフである。
図５においても、横軸は時刻（秒）、縦軸は交差点の停止線からの距離（ｍ）を表し、「Ｇ」、「Ｒ」及び「Ｙ」は、それぞれ交差点の青時間、赤時間及び黄時間を表す。
図５中にＶ１〜Ｖ１０の矢印で示す走行軌跡は、リンクの終端交差点の停止線を青時間帯（Ｇ＋Ｙ）に通過した、複数の車両（図例では１０台）の走行軌跡を示している。
【００６１】
従って、青時間帯（Ｇ＋Ｙ）に停止線を通過した全車両Ｖ１〜Ｖ１０のリンク旅行時間が判明しており、全車両Ｖ１〜Ｖ１０のリンク旅行時間の代表値として平均値を採用するとすれば、すべてのリンク旅行時間の合計値を車両台数で除した値が、当該サイクルＣにおける全車両Ｖ１〜Ｖ１０のリンク旅行時間の平均値となる。
また、ここでは仮に、「車両Ｖ５」のリンク旅行時間が全車両Ｖ１〜Ｖ１０のリンク旅行時間の平均値とほぼ一致すると仮定する。
【００６２】
一方、プローブ情報を利用したリンク旅行時間は、通常、プローブ車両１のリンクの始点通過時刻と終点通過時刻との差分によって算出され、交差点手前における信号待ちによる遅延時間は考慮されない。
また、１台のプローブ車両１のプローブ情報からリンク旅行時間を算出しても、そのリンク旅行時間が、終端交差点の停止線を青時間帯（Ｇ＋Ｙ）に通過した複数の車両Ｖ１〜Ｖ１０のうち、どの車両のリンク旅行時間であるかは不明である。
【００６３】
この場合、青時間帯（Ｇ＋Ｙ）に停止線を通過した全車両Ｖ１〜Ｖ１０のうち、プローブ車両１がたまたま車両Ｖ５であった場合には、プローブ車両１の通過時刻差よりなるリンク旅行時間は、全車両Ｖ１〜Ｖ１０のリンク旅行時間の平均値とほぼ一致する。
しかし、プローブ車両１が、赤時間Ｒの開始時点から信号待ちして青開始時点で停止線を通過した車両Ｖ１や、停止波ＳＬに遭遇せずに青時間帯（Ｇ＋Ｙ）の終了間際に停止線を通過した車両Ｖ９，Ｖ１０であった場合には、プローブ車両１の通過時刻差よりなるリンク旅行時間は全車両Ｖ１〜Ｖ１０のリンク旅行時間の平均値とかけ離れたものとなる。
【００６４】
このように、青時間帯（Ｇ＋Ｙ）に停止線を通過した全車両Ｖ１〜Ｖ１０のうち、どの車両がプローブ車両１であったかにより、プローブ情報から求めたリンク旅行時間が、全車両Ｖ１〜Ｖ１０のリンク旅行時間の平均値とほぼ一致したり、まったく一致しなくなったりする。このため、複数のプローブ車両１のプローブ情報から求めたリンク旅行時間を単純に平均しても、必ずしも全車両Ｖ１〜Ｖ１０のリンク旅行時間の平均値に収束するとは限らない。
【００６５】
特に現状では、全車両Ｖ１〜Ｖ１０に占めるプローブ車両１の割合（普及率）が非常に少ない（１〜数％程度）。
従って、プローブ車両１の通過時刻差よりなるリンク旅行時間を、全車両Ｖ１〜Ｖ１０に比べて非常に少ない母数で平均しても、全車両Ｖ１〜Ｖ１０のリンク旅行時間の平均値に収束することは期待できず、依然として、全車両Ｖ１〜Ｖ１０のリンク旅行時間の平均値と乖離する可能性が高い。
【００６６】
そこで、本実施形態では、青時間帯（Ｇ＋Ｙ）に終端交差点の停止線を通過した全車両Ｖ１〜Ｖ１０のうち、全車両Ｖ１〜Ｖ１０のリンク旅行時間の平均値に与える影響が大きい車両Ｖ１，Ｖ１０を「仮想車両」に想定する。
そして、仮想車両Ｖ１，Ｖ１０のリンク旅行時間（仮想旅行時間）をプローブ車両１のリンク旅行時間（実旅行時間）から算出した上で、プローブ車両１の実旅行時間と仮想車両の仮想旅行時間とから推定旅行時間を算出することにより、全車両Ｖ１〜Ｖ１０のリンク旅行時間の平均値により近い推定旅行時間を生成するようにした。
【００６７】
〔推定旅行時間の生成処理〕
図６は、センター装置５のデータ処理部１１が行う推定旅行時間の生成処理を示すフローチャートである。
また、図７は、リンク旅行時間を求める対象リンクの終端交差点における、停止線通過時刻とリンク旅行時間との関係を示すグラフである。
【００６８】
以下、図６及び図７を参照しつつ、センター装置５のデータ処理部１１が行う推定旅行時間の生成処理を詳細に説明する。
まず、本実施形態のデータ処理部１１が、対象リンクのリンク旅行時間の生成処理に用いるパラメータの定義を列挙する。
【００６９】
「ｉ」：青時間帯（Ｇ＋Ｙ）に対象リンクの終端交差点の停止線を通過した車両（仮想車両を含む。）を、通過時刻が早い順に並べた車両番号である。
「ｎ」：青時間帯（Ｇ＋Ｙ）に対象リンクの終端交差点の停止線を通過したプローブ車両１の台数である。従って、ｉ＝１〜ｎまでの車両番号が、プローブ車両１の車両番号を示す。なお、図７では、ｎ＝３の場合（プローブ車両１が３台の場合）を例示している。
【００７０】
また、ｉ＝０の車両番号は、ｉ＝１の先頭プローブ車両よりも通過時刻が前の仮想車両（第１の仮想車両）を示し、ｉ＝ｎ＋１の車両番号は、ｉ＝ｎの最後尾プローブ車両よりも通過時刻が後の仮想車両（第２の仮想車両）を示す。
【００７１】
「ＴＴｉ」：プローブ車両１又は仮想車両のリンク旅行時間である。従って、「ＴＴ１」は、先頭プローブ車両のリンク旅行時間（実旅行時間）であり、「ＴＴｎ」は、最後尾プローブ車両のリンク旅行時間（実旅行時間）である。
また、「ＴＴ０」は、第１の仮想車両のリンク旅行時間（第１の仮想旅行時間）であり、「ＴＴｎ＋１」は、第２の仮想車両のリンク旅行時間（第２の仮想旅行時間）である。
【００７２】
「ＴＳｉ０」：対象リンクにおけるプローブ車両１の停止時間である。従って、「ＴＳ１０」は、対象リンクにおける先頭プローブ車両の停止時間であり、「ＴＳｎ０」は、対象リンクにおける最後尾プローブ車両の停止時間である。
「Ｔｒｅｄ」：青時間帯（Ｇ＋Ｙ）の１つ前の赤信号時間である。
【００７３】
「ｔｉ」：プローブ車両１又は仮想車両による終端交差点の停止線通過時刻である。従って、「ｔ１」は、先頭プローブ車両の終端交差点の停止線通過時刻であり、「ｔｎ」は、最後尾プローブ車両の終端交差点の停止線通過時刻である。
また、「ｔ０」は、第１の仮想車両の終端交差点の停止線通過時刻であり、「ｔｎ＋１」は、第２の仮想車両の終端交差点の停止線通過時刻である。
【００７４】
図６に示すように、データ処理部１１は、対象リンクのリンク旅行時間の生成処理を終端交差点の交通信号機のサイクルＣごとに実行する。
そして、データ処理部１１は、当該サイクルＣの青時間帯（Ｇ＋Ｙ）に対象リンクの終端交差点を通過したプローブ車両１が存在するか否かを判定する（ステップＳＴ１）。
【００７５】
この判定は、例えば、データベース１３から読み出したプローブ情報（走行軌跡）が対象リンクの終端交差点の停止線位置と交差するか否かと、その交差時点が青時間帯（Ｇ＋Ｙ）の範囲内であるか否かによって行われる。
この判定の結果、データ処理部１１は、今回のサイクルＣにおいて適合するプローブ車両１が１つも存在しない場合は、処理を終了する。
【００７６】
（実旅行時間の算出処理：第１処理）
今回のサイクルＣにおいて適合するプローブ車両１が少なくとも１つ存在する場合は、データ処理部１１は、実旅行時間の算出処理（第１処理）に処理を移行する（ステップＳＴ２）。
データ処理部１１が実行する実旅行時間の算出処理（第１処理）は、プローブ車両１が対象リンクを通行するのに要した実際のリンク旅行時間を算出する処理である。
【００７７】
具体的には、データ処理部１１は、プローブ車両１のプローブ情報（走行軌跡）が対象リンクの始点を通過した時刻と、対象リンクの停止線を通過した時刻との差分を算出し、算出した差分（通過時刻差）を当該プローブ車両１のリンク旅行時間として採用する。
なお、図７に示すように、本実施形態では、停止線通過時刻がｔ１〜ｔ３である３つのプローブ車両１が存在する場合を想定している。このため、データ処理部１１は、第１処理において３つのリンク旅行時間ＴＴ１〜ＴＴ３を算出する。
【００７８】
（仮想旅行時間の算出処理：第２処理）
次に、データ処理部１１は、仮想旅行時間の算出処理（第２処理）に処理を移行する（ステップＳＴ３）。
データ処理部１１が実行する仮想旅行時間の算出処理（第２処理）は、実旅行時間の算出処理（第１処理）で得られたプローブ車両１のリンク旅行時間（実旅行時間）を用いて、青時間帯（Ｇ＋Ｙ）の開始時刻と終了時刻に通過したと仮定する仮想車両についての第１及び第２の仮想旅行時間を算出する処理である。
【００７９】
具体的には、データ処理部１１は、今回のサイクルＣにおける青時間帯（Ｇ＋Ｙ）の「開始時刻」に終端交差点の停止線を通過した車両番号ｉ＝０の車両を、第１の仮想車両と仮定し、この第１の仮想車両のリンク旅行時間（第１の仮想旅行時間）ＴＴ０を次の式により算出する。
ＴＴ０＝ＴＴ１−ＴＳ１０＋Ｔｒｅｄ
【００８０】
ここで、上記の式の右辺にある（ＴＴ１−ＴＳ１０）は、先頭プローブ車両が終端交差点において信号待ちをしなかった場合のリンク旅行時間を意味する。
そして、第１の仮想車両は、青時間帯（Ｇ＋Ｙ）の開始時刻に終端交差点の停止線を通過する仮想車両であるから、その１つ前の赤信号時間Ｔｒｅｄだけ終端交差点において信号待ちしてから、終端交差点の停止線を通過した車両と見なし得る。従って、（ＴＴ１−ＴＳ１０）にＴｒｅｄを加算した時間ＴＴ０が第１の仮想旅行時間となる。
【００８１】
また、データ処理部１１は、今回のサイクルＣにおける青時間帯（Ｇ＋Ｙ）の「終了時刻」に終端交差点の停止線を通過した車両番号ｉ＝ｎ＋１の車両を、第２の仮想車両と仮定し、この第２の仮想車両の旅行時間（第２の仮想旅行時間）ＴＴｎ＋１を次の式によって算出する。
ＴＴｎ＋１＝ＴＴｎ−ＴＳｎ０
【００８２】
ここで、上記の式の右辺である（ＴＴｎ−ＴＳｎ０）は、最後尾プローブ車両が終端交差点にて信号待ちをしなかった場合のリンク旅行時間を意味する。
そして、第２の仮想車両は、青時間帯（Ｇ＋Ｙ）の終了時刻に終端交差点の停止線を通過する仮想車両であるから、終端交差点において信号待ちせずに終端交差点の停止線を通過した車両と見なし得る。従って、（ＴＴｎ−ＴＳｎ０）はそのまま第２の仮想旅行時間となる。
【００８３】
本実施形態のデータ処理部１１は、対象リンクにおいてプローブ車両１が複数回停止した場合には、仮想旅行時間の算出処理に用いるプローブ車両１の停止時間ＴＳｉ０として、対象リンクにおける最初の停止についての停止時間を採用し、対象リンクにおいて発生した２回目以後の停止時間を無視する。
その理由は、終端交差点の手前で発生する信号待ちによる停止時間は、最初の停止で発生した停止時間が支配的であり、終端交差点の手前における２回目以後の停止時間は、車両の待ち行列末尾への到着タイミングや待ち行列内での車両位置に関わらずほぼ一定で車両ごとの差が殆どないため、考慮する必要が殆どないからである。
【００８４】
なお、図７では、今回のサイクルＣの青時間帯（Ｇ＋Ｙ）に３台のプローブ車両１が通過した場合を例示したが、１台のプローブ車両１しか検出されない場合もあり得る。現状のプローブ車両１の普及率（１〜数％程度）からすると、青時間帯（Ｇ＋Ｙ）における全車両の通過台数が数十台であったとしても、そのうちの１台だけがプローブ車両１であることは十分にあり得る。
そして、この場合、ｉ＝ｎ＝１となり、先頭プローブ車両と最後尾プローブ車両とが一致するから、データ処理部１１は、１つのプローブ情報から求めたリンク旅行時間（実旅行時間）に基づいて、第１及び第２仮想旅行時間の双方を算出することになる。
【００８５】
（推定旅行時間の算出処理：第３処理）
次に、データ処理部１１は、推定旅行時間の算出処理（第３処理）に処理を移行する（ステップＳＴ４）。
データ処理部１１が実行する推定旅行時間の算出処理（第３処理）は、実旅行時間の算出処理（第１処理）で得られたプローブ車両１のリンク旅行時間（実旅行時間）と、仮想旅行時間の算出処理（第２処理）で得られた仮想旅行時間とを用いて、対象リンクについての最終的な推定旅行時間を算出する処理である。
【００８６】
具体的には、データ処理部１１は、今回のサイクルＣの青時間帯（Ｇ＋Ｙ）に終端交差点の停止線を通過した、プローブ車両１と第１及び第２の仮想車両の通過時刻ｔ０〜ｔｎ＋１のうち、隣接する２つの通過時刻ｔｉ，ｔｉ＋１の差分（ｔｉ＋１−ｔｉ）と、その２つの通過時刻ｔｉ，ｔｉ＋１に対応する実旅行時間又は仮想旅行時間Ｔｉ，Ｔｉ＋１とを用いて、推定旅行時間を算出する。
【００８７】
すなわち、まず、データ処理部１１は、次の式により青時間帯（Ｇ＋Ｙ）における推定旅行時間の総和Ｓを算出する。なお、この総和Ｓは、図７の折れ線グラフと横軸で構成される台形の面積である。
Ｓ＝（１／２）×Σ（ＴＴｉ＋ＴＴｉ＋１）×（ｔｉ＋１−ｔｉ）
ただし、上記の式において、「Σ」はｉ＝０〜ｎまでの総和である。
【００８８】
そして、データ処理部１１は、上記の総和Ｓを青時間帯（Ｇ＋Ｙ）の時間ＴＧで除することにより、対象リンクの全車両についての推定旅行時間ＴＴｅを算出する。
すなわち、データ処理部１１は、次の式により算出される推定旅行時間ＴＴｅを、対象リンクの全車両についてのリンク旅行時間の推定値として採用する。
ＴＴｅ＝Ｓ／ＴＧ
【００８９】
〔リンク旅行時間の変換処理〕
ところで、ＶＩＣＳ情報（「ＶＩＣＳ」は、Vehicle Information and Communication Systemの略であり、（財）道路交通情報通信システムセンターの登録商標である。）から得られるリンク旅行時間や渋滞情報などの更新周期Ｃｖは、２．５分である。
これに対して、本実施形態では、対象リンクの終端交差点についてサイクルＣごとのリンク旅行時間（以下、「サイクル旅行時間」という。）が生成される（図６参照）。
【００９０】
交通信号機のサイクルＣの時間長は交差点によって異なるが、ＶＩＣＳ情報の更新周期（＝２．５分）とは一致しないことが多い。
このため、例えば、ＶＩＣＳ情報の更新周期Ｃｖに合わせて何らかの交通信号制御を行う場合には、本実施形態によって得られたサイクル旅行時間をＶＩＣＳの更新周期Ｃｖごとのリンク旅行時間に変換する処理が必要となる。
【００９１】
そこで、データ処理部１１は、推定旅行時間の生成処理（図６）により対象リンクのサイクル旅行時間を生成すると、生成したサイクル旅行時間をサイクルＣとは異なる更新周期Ｃｖごとのリンク旅行時間に変換する処理を行う。この変換処理は、例えば、周期の重複時間長に応じた比例配分によって行うことができる。
すなわち、例えば、サイクルＣ１の前半４０％が更新周期Ｃｖ１と重複し、残りの６０％が更新周期Ｃｖ２と重複している場合、データ処理部１１は、サイクルＣ１のサイクル旅行時間の４０％を更新周期Ｃｖ１に配分し、サイクルＣ１のサイクル旅行時間の６０％を更新周期Ｃｖ２に配分する。
【００９２】
このように、本実施形態では、データ処理部１１が、取得した切り替えタイミングとプローブ情報とに基づいて、終端交差点におけるサイクルＣごとのリンク旅行時間であるサイクル旅行時間を生成し、生成したサイクル旅行時間をサイクルＣとは異なるＶＩＣＳの更新周期Ｃｖごとの旅行時間に変換する。
このため、取得した切り替えタイミングとプローブ情報とに基づいて、ＶＩＣＳの更新周期Ｃｖごとのリンク旅行時間を直接生成する場合に比べて、そのリンク旅行時間の精度を向上することができる。
【００９３】
すなわち、サイクルＣと異なる更新周期Ｃｖごとのリンク旅行時間を直接生成すると、青時間が多く含まれる更新周期Ｃｖではリンク旅行時間が短くなり、赤時間が多く含まれる更新周期Ｃｖではリンク旅行時間が長くなり、更新周期Ｃｖによってリンク旅行時間のばらつきが多くなる。
これに対して、本実施形態のデータ処理部１１が生成するサイクル旅行時間には上記のばらつきがない。このため、サイクル旅行時間を求めてから更新周期Ｃｖごとのリンク旅行時間に変換することにより、上記のばらつきよるリンク旅行時間の変動が抑制される。
【００９４】
〔シミュレーション試験の結果〕
本実施形態の旅行時間の生成処理（図６）の有効性を確認するため、交通シミュレーションに常用されるアプリケーションソフトである「ＶＩＳＳＩＭ」を用いて、所定の道路ネットワークについてのシミュレーション試験を行った。
図８（ａ）は、シミュレーション試験で採用した道路ネットワークの構成図であり、図８（ｂ）は、道路ネットワークに入力した発生交通量を示す表である。
【００９５】
図８（ａ）の太矢印は、車両の進行方向を示している。また、リンク５〜８に所定数の車両交通を発生させて、リンク５→リンク４→リンク３→リンク２→リンク１に向かう車両交通のうち、リンク２についてのリンク旅行時間をシミュレーションした。
更に、プローブ車両１の普及率（全車両に占めるプローブ車両の割合）は１％とし、全車両のうちのどの車両がプローブ車両１であるかは、普及率に応じた疑似乱数を用いて決定した。
【００９６】
上記の条件下において、リンク２について、全車両のリンク旅行時間の平均値（真値）と、本実施形態の算出方法（図６）によるリンク旅行時間と、プローブ車両のリンク旅行時間のみを平均する従来方法によるリンク旅行時間とをそれぞれ算出した。
そして、本実施形態の算出方法（図６）による真値に対する誤差と、従来方法によるリンク旅行時間の真値に対する誤差とを、それぞれ二乗平均平方根誤差（ＲＭＳＥ）によって算出した。
【００９７】
図９は、上記のリンク旅行時間の誤差（ＲＭＳＥ）を示すグラフである。図９（ａ）が本実施形態の算出方法の真値に対する誤差を示し、図９（ｂ）が従来方法の真値に対する誤差を示している。
図９（ａ）と図９（ｂ）を対比すれば明らかな通り、図９（ｂ）に示す従来方法では、真値に対する誤差が概ね３５秒前後で推移しており、図９（ａ）に示す本実施形態では、真値に対する誤差が概ね１０〜１５秒の範囲で推移している。従って、本実施形態の算出方法によれば、従来方法に比べてより真値に近い精度が得られることが判明した。
【００９８】
〔センター装置の効果〕
以上の通り、本実施形態のセンター装置（旅行時間生成装置）５によれば、データ処理部１１が、青時間帯（Ｇ＋Ｙ）に終端交差点の停止線を通過する全車両のリンク旅行時間の平均値に与える影響が大きい第１及び第２の仮想旅行時間をプローブ車両１のリンク旅行時間（実旅行時間）から算出し（第２処理）、プローブ車両１の実旅行時間と第１及び台２の仮想旅行時間とから推定旅行時間を算出するので（第３処理）、全車両のリンク旅行時間の平均値により近い推定旅行時間を生成することができる。
【００９９】
従って、プローブ情報ごとに得られる実旅行時間の平均値をリンク旅行時間の推定値とする従来方法に比べて、プローブ情報のデータ数が少ない場合でも、正確にリンク旅行時間の推定値を算出することができ、リンク旅行時間の推定値（推定旅行時間）の精度を向上することができる。
【０１００】
〔第１の変形例〕
上述の実施形態では、実旅行時間の算出処理（第１処理）において、データ処理部１１が、プローブ車両１のプローブ情報（走行軌跡）に対してマッチング処理を行ってプローブ車両１のリンク旅行時間（実旅行時間）を算出しているが、このリンク旅行時間の算出を車載機２が行ってプローブ情報に含めることにしてもよい。
【０１０１】
従って、データ処理部１１が行う実旅行時間の算出処理（第１処理）には、走行軌跡から実旅行時間を自装置で算出する場合はもとより、車載機２がプローブ情報に含めた実旅行時間をプローブ情報から抽出するだけの場合も含まれる。
【０１０２】
〔第２の変形例〕
上述の実施形態では、仮想旅行時間の算出処理（第２処理）において、データ処理部１１が、第１及び第２の仮想旅行時間ＴＴ０，ＴＴｎ＋１をそれぞれ次の式によって算出しているが、これらの仮想旅行時間を、前述の交差点での「平均待ち時間Ｔｗ」を用いて算出することにしてもよい。
ＴＴ０＝ＴＴ１−ＴＳ１０＋Ｔｒｅｄ
ＴＴｎ＋１＝ＴＴｎ−ＴＳｎ０
【０１０３】
すなわち、例えば当該サイクルＣにおいて検出されたプローブ車両１が１台である場合において、その停止線通過時刻ｔ１が青時間帯（Ｇ＋Ｙ）の中間時点付近であった場合には、プローブ車両１は、終端交差点の平均待ち時間Ｔｗ（＝Ｒ２／２Ｃ）だけ信号待ちしてから、終端交差点の停止線を通過したと推定できる。
従って、この場合には、第１及び第２の仮想旅行時間ＴＴ０，ＴＴｎ＋１をそれぞれ次の式によって算出することにしてもよい。
ＴＴ０＝ＴＴ１＋Ｔｗ
ＴＴｎ＋１＝ＴＴ１−Ｔｗ
【０１０４】
〔第３の変形例〕
上述の実施形態では、推定旅行時間の生成処理（図６）において、リンク旅行時間の推定値を算出しているが、旅行時間の算出対象の道路区間を系統区間Ｓｋ（図３）に拡張して、区間旅行時間の推定値を生成することにしてもよい。
例えば、図３の系統区間Ｓ１において、右方向に優先オフセットが設定されている場合には、リンクＬ１〜Ｌ３の終端交差点で信号待ちが発生する可能性が少なく、リンクＬ４の終端交差点のみで信号待ちが発生すると考えられる。
【０１０５】
従って、このような場合には、リンクＬ１〜Ｌ４までの系統区間Ｓ１を１つの長いリンクとみなして、系統区間Ｓ１の区間旅行時間の推定値を図６と同様の生成処理で算出することにしてもよい。
【０１０６】
〔第４の変形例〕
上述の実施形態では、センター装置５が、複数の交通信号制御機を制御する交通管制機能を有していたが、交通管制機能をセンター装置５とは別の路側装置（以下、「別装置」という。）に担わせるシステム構成であってもよい。
かかるシステム構成の場合、交通管制機能を有する別装置が通信回線を通じて信号制御パラメータをセンター装置５に送信することにより、センター装置５が信号制御パラメータを取得することができる。
【０１０７】
また、安全運転支援の目的で、別装置が無線通信によって車両に信号制御パラメータを提供するシステムの場合には、受信した信号制御パラメータを車両がセンター装置５に転送することにより、センター装置５が信号制御パラメータを取得するようにしてもよい。
更に、本出願人による特開２００９−７５７０９号公報に記載の技術によれば、プローブ情報から交差点の信号切り替えタイミングを算出できる。従って、信号切り替えタイミングを必ずしも道路管理者から取得する必要はなく、プローブ情報から生成したものであってもよい。
【０１０８】
〔その他の変形例〕
今回開示した実施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。本発明の権利範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、上述の実施形態では、終端交差点の「停止線」の通過を交差点の通過としているが、交差点内のその他の地点の通過を終端交差点の通過と見なしてもよい。
【符号の説明】
【０１０９】
１    プローブ車両
２    車載機
３    通信装置
４    基地局
５    センター装置（旅行時間生成装置）
１０    送受信部
１１    データ処理部
１２    記憶部（取得部）
１３    データベース
１４    データベース
２０    交通情報処理システム
【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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【図９】
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