(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路に設けられた２つの車両感知器で画定される区間での交通情報を提供する交通情報提供装置であって、
各車両感知器で得られた感知データに基づいて、各車両感知器が設けられた上流地点及び下流地点の任意の時点での地点交通量を取得する交通量取得部と、
所定時間に亘って前記交通量取得部で取得した前記上流地点及び下流地点の地点交通量に基づいて、前記区間内の流入路の交通量と流出路の交通量との差である入出路交通量を算出する入出路交通量算出部と、
前記区間を走行した車両のプローブ情報を取得するプローブ情報取得部と、
前記任意の時点と前記プローブ情報を取得した取得時点との間における前記地点交通量及び前記入出路交通量、並びに前記取得時点での前記区間内に存在する車両の区間台数に基づいて、前記任意の時点での前記区間内に存在する車両の区間台数を推定する区間台数推定部と
を備える交通情報提供装置。
【請求項２】
前記交通量取得部が第１時点にて取得した前記上流地点の地点交通量と前記下流地点の地点交通量との差分と、当該第１時点より後の第２時点にて取得した前記上流地点の地点交通量と前記下流地点の地点交通量の差分との差分交通量を算出する差分交通量算出部と、
該差分交通量算出部で算出した差分交通量の絶対値が所定の第１閾値以上となった場合、前記所定時間を延長すべく調整する所定時間調整部と
を備える請求項１に記載の交通情報提供装置。
【請求項３】
前記差分交通量算出部は、
前記交通量取得部が第３時点にて取得した前記上流地点の地点交通量と前記下流地点の地点交通量との差分と、当該第３時点より後の第４時点にて取得した前記上流地点の地点交通量と前記下流地点の地点交通量との差分との差分交通量を算出し、
前記所定時間調整部は、
前記差分交通量算出部が算出した差分交通量の絶対値が前記第１閾値より小さい第２閾値以下となった場合、前記所定時間を短縮すべく調整する請求項２に記載の交通情報提供装置。
【請求項４】
前記交通量取得部が第１時点にて取得した前記上流地点の地点交通量と前記下流地点の地点交通量との差分と、当該第１時点より後の第２時点にて取得した前記上流地点の地点交通量と前記下流地点の地点交通量の差分との差分交通量を算出する差分交通量算出部を備え、
前記入出路交通量算出部は、
前記差分交通量算出部で算出した差分交通量の絶対値が所定の第１閾値以上となった場合、前記所定時間に亘って前記交通量取得部で取得した前記上流地点及び下流地点の地点交通量に所定値を加算又は減算して前記区間内の入出路交通量を算出する請求項１に記載の交通情報提供装置。
【請求項５】
前記プローブ情報取得部で取得したプローブ情報に基づいて、該プローブ情報の取得時点での前記区間内に存在する車両の区間台数を算出する区間台数算出部を備え、
前記区間台数推定部は、
前記区間台数算出部で算出した区間台数に基づいて前記任意の時点での前記区間内に存在する車両の区間台数を推定する請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の交通情報提供装置。
【請求項６】
前記プローブ情報取得部で取得したプローブ情報に基づいて、前記上流地点と流出路又は流入路との間の上流側旅行時間、及び前記流入路又は流出路と前記下流地点との間の下流側旅行時間を算出する旅行時間算出部を備え、
前記区間台数算出部は、
前記交通量取得部で取得した地点交通量及び前記上流側旅行時間と下流側旅行時間の合計時間、並びに前記入出路交通量及び前記下流側旅行時間に基づいて、前記取得時点での前記区間内に存在する車両の区間台数を算出する請求項５に記載の交通情報提供装置。
【請求項７】
前記プローブ情報取得部で取得したプローブ情報に基づいて、前記取得時点での前記区間内の渋滞区間の位置を算出する渋滞位置算出部と、
該渋滞位置算出部で算出した渋滞区間の位置及び前記区間台数算出部で算出した区間台数に基づいて、前記取得時点での前記渋滞区間に存在する車両の渋滞台数を算出する渋滞台数算出部と、
前記渋滞台数算出部で算出した渋滞台数を用いて前記任意の時点での渋滞区間の先頭位置、末尾位置及び渋滞長の少なくとも一つを含む渋滞区間の位置を推定する渋滞位置推定部を備える請求項５に記載の交通情報提供装置。
【請求項８】
各車両感知器で得られた感知データに基づいて、車両の前記上流地点での上流地点速度及び下流地点での下流地点速度を算出する地点速度算出部を備え、
前記渋滞位置推定部は、
上流地点速度閾値に対する前記上流地点速度の変化、下流地点速度閾値に対する前記下流地点速度の変化、及び前記渋滞位置算出部で算出した前記取得時点での渋滞区間の位置に基づいて、前記任意の時点での渋滞区間の位置を推定する請求項７に記載の交通情報提供装置。
【請求項９】
前記渋滞台数算出部は、
さらに、前記交通量取得部で取得した地点交通量、前記地点速度算出部で算出した上流地点速度及び下流地点速度に基づいて、前記取得時点での前記渋滞区間に存在する車両の渋滞台数を算出する請求項８に記載の交通情報提供装置。
【請求項１０】
前記渋滞位置推定部で推定した渋滞区間の位置及び前記区間台数推定部で推定した区間台数の時間経過に伴う増減に基づいて、前記取得時点後の時点での前記渋滞区間の渋滞長を推定する渋滞長推定部を備える請求項７に記載の交通情報提供装置。
【請求項１１】
前記交通量取得部で取得した地点交通量、前記入出路交通量算出部で算出した入出路交通量及び前記区間台数推定部で推定した区間台数に基づいて前記区間の前記任意の時点での旅行時間を推定する旅行時間推定部を備える請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の交通情報提供装置。
【請求項１２】
前記区間の旅行時間に対する前記上流地点及び流出路の間の第１旅行時間の第１比率、前記旅行時間に対する前記流出路及び流入路の間の第２旅行時間の第２比率、及び前記旅行時間に対する前記流入路及び下流地点の間の第３旅行時間の第３比率を記憶する記憶部を備え、
前記旅行時間推定部は、
前記記憶部に記憶した各比率を用いて前記区間の前記任意の時点での旅行時間を推定する請求項１１に記載の交通情報提供装置。
【請求項１３】
コンピュータに、道路に設けられた２つの車両感知器で画定される区間での交通情報を提供させるためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータを、
各車両感知器で得られた感知データに基づいて、各車両感知器が設けられた上流地点及び下流地点の任意の時点での地点交通量を取得する交通量取得部と、
所定時間に亘って前記交通量取得部で取得した前記上流地点及び下流地点の地点交通量に基づいて、前記区間内の流入路の交通量と流出路の交通量との差である入出路交通量を算出する入出路交通量算出部と、
前記区間を走行した車両のプローブ情報を取得するプローブ情報取得部と、
前記任意の時点と前記プローブ情報を取得した取得時点との間における前記地点交通量及び前記入出路交通量、並びに前記取得時点での前記区間内に存在する車両の区間台数に基づいて、前記任意の時点での前記区間内に存在する車両の区間台数を推定する区間台数推定部と
して機能させるコンピュータプログラム。
【請求項１４】
道路に設けられた２つの車両感知器で画定される区間での交通情報を提供する交通情報提供方法であって、
各車両感知器で得られた感知データに基づいて、各車両感知器が設けられた上流地点及び下流地点の任意の時点での地点交通量を交通量取得部が取得し、
所定時間に亘って取得された前記上流地点及び下流地点の地点交通量に基づいて、前記区間内の流入路の交通量と流出路の交通量との差である入出路交通量を入出路交通量算出部が算出し、
前記区間を走行した車両のプローブ情報をプローブ情報取得部が取得し、
前記任意の時点と前記プローブ情報を取得した取得時点との間における前記地点交通量及び前記入出路交通量、並びに前記取得時点での前記区間内に存在する車両の区間台数に基づいて、前記任意の時点での前記区間内に存在する車両の区間台数を区間台数推定部が推定する交通情報提供方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路の所定区間での交通情報を提供する交通情報提供装置、該交通情報提供装置を実現するためのコンピュータプログラム及び交通情報提供方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高速道路等においては、インターチェンジ間（ＩＣ間）の旅行時間又は渋滞情報などの交通情報を提供している。例えば、道路に設置された車両検知器で得られた感知データを用いて車両の平均速度を算出して交通情報を提供している。渋滞の発生頻度が比較的高い大都市圏の重交通量路線では、例えば、５００ｍ間隔（都市内高速道路）から２ｋｍ間隔（都市間高速道路)で車両感知器が設置されている。このような大都市圏の重交通量路線では、インターチェンジ間の空間的な平均速度を精度よく求めることができ、正確な旅行時間又は渋滞情報などの交通情報が、情報板、ハイウェイラジオ、ＶＩＣＳ（登録商標）など様々情報提供媒体を介して運転者へ提供されている。
【０００３】
一方、渋滞の発生頻度が比較的低い大都市圏以外の高速道路では、車両感知器の設置数は少ない。例えば、１５ｋｍ程度のインターチェンジ区間に１箇所しか設置されていない。このため、このような高速道路で渋滞が発生した場合には、正確な旅行時間又は渋滞情報を提供することが困難であった。
【０００４】
このような問題を解決するため、車両感知器を用いる代わりに、車載装置が送信した車両の位置、識別情報及び識別情報の受信時刻などのプローブ情報を利用して、旅行時間を算出する旅行時間算出装置が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４２８３０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、プローブ情報を送信することができる車載装置を搭載した車両の割合は比較的少ない。このため、交通情報を提供するのに必要な量のプローブ情報を取得することは困難である。このため、車両感知器の設置密度が低い路線であって、プローブ情報の取得頻度も少ない場合でも、正確な交通情報を提供することが望まれていた。
【０００７】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、道路の所定区間での交通情報を提供することができる交通情報提供装置、該交通情報提供装置を実現するためのコンピュータプログラム及び交通情報提供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】
【０００８】
本発明の実施の形態に係る交通情報提供装置は、道路に設けられた２つの車両感知器で画定される区間での交通情報を提供する交通情報提供装置であって、各車両感知器で得られた感知データに基づいて、各車両感知器が設けられた上流地点及び下流地点の任意の時点での地点交通量を取得する交通量取得部と、所定時間に亘って前記交通量取得部で取得した前記上流地点及び下流地点の地点交通量に基づいて、前記区間内の流入路の交通量と流出路の交通量との差である入出路交通量を算出する入出路交通量算出部と、前記区間を走行した車両のプローブ情報を取得するプローブ情報取得部と、前記任意の時点と前記プローブ情報を取得した取得時点との間における前記地点交通量及び前記入出路交通量、並びに前記取得時点での前記区間内に存在する車両の区間台数に基づいて、前記任意の時点での前記区間内に存在する車両の区間台数を推定する区間台数推定部とを備える。
【０００９】
本発明の実施の形態に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、道路に設けられた２つの車両感知器で画定される区間での交通情報を提供させるためのコンピュータプログラムであって、コンピュータを、各車両感知器で得られた感知データに基づいて、各車両感知器が設けられた上流地点及び下流地点の任意の時点での地点交通量を取得する交通量取得部と、所定時間に亘って前記交通量取得部で取得した前記上流地点及び下流地点の地点交通量に基づいて、前記区間内の流入路の交通量と流出路の交通量との差である入出路交通量を算出する入出路交通量算出部と、前記区間を走行した車両のプローブ情報を取得するプローブ情報取得部と、前記任意の時点と前記プローブ情報を取得した取得時点との間における前記地点交通量及び前記入出路交通量、並びに前記取得時点での前記区間内に存在する車両の区間台数に基づいて、前記任意の時点での前記区間内に存在する車両の区間台数を推定する区間台数推定部として機能させる。
【００１０】
本発明の実施の形態に係る交通情報提供方法は、道路に設けられた２つの車両感知器で画定される区間での交通情報を提供する交通情報提供方法であって、各車両感知器で得られた感知データに基づいて、各車両感知器が設けられた上流地点及び下流地点の任意の時点での地点交通量を交通量取得部が取得し、所定時間に亘って取得された前記上流地点及び下流地点の地点交通量に基づいて、前記区間内の流入路の交通量と流出路の交通量との差である入出路交通量を入出路交通量算出部が算出し、前記区間を走行した車両のプローブ情報をプローブ情報取得部が取得し、前記任意の時点と前記プローブ情報を取得した取得時点との間における前記地点交通量及び前記入出路交通量、並びに前記取得時点での前記区間内に存在する車両の区間台数に基づいて、前記任意の時点での前記区間内に存在する車両の区間台数を区間台数推定部が推定する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、プローブ情報の取得頻度も少ない場合でも、正確な交通情報を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態の交通情報提供装置が交通情報を提供する対象となる道路の区間の一例を示す模式図である。
【図２】本実施の形態の交通情報提供装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】区間の交通量の一例を示す模式図である。
【図４】本実施の形態の交通情報提供装置による入出路交通量の算出方法の一例を示す模式図である。
【図５】本実施の形態の交通情報提供装置による集計時間の調整方法の一例を示す模式図である。
【図６】本実施の形態の交通情報提供装置による旅行時間算出方法の一例を示す模式図である。
【図７】本実施の形態の交通情報提供装置による渋滞位置算出方法の一例を示す模式図である。
【図８】本実施の形態の交通情報提供装置による渋滞区間の末尾が区間内にある場合の渋滞台数算出方法の一例を示す模式図である。
【図９】本実施の形態の交通情報提供装置による渋滞区間の先頭が区間内にある場合の渋滞台数算出方法の一例を示す模式図である。
【図１０】本実施の形態の交通情報提供装置による渋滞区間の先頭及び末尾が区間内にある場合の渋滞台数算出方法の一例を示す模式図である。
【図１１】区間における渋滞パターンの例を示す模式図である。
【図１２】渋滞パターンの遷移の例を示す説明図である。
【図１３】本実施の形態の交通情報提供装置による渋滞区間の末尾が区間内にある場合の渋滞長の推定方法の一例を示す模式図である。
【図１４】本実施の形態の交通情報提供装置による渋滞区間の先頭が区間内にある場合の渋滞長の推定方法の一例を示す模式図である。
【図１５】本実施の形態の交通情報提供装置による渋滞区間の先頭及び末尾が区間内にある場合の渋滞長の推定方法の一例を示す模式図である。
【図１６】本実施の形態の交通情報提供装置によるプローブデータを取得することができない場合の旅行時間の推定方法の一例を示す模式図である。
【図１７】本実施の形態の交通情報提供装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】本実施の形態の交通情報提供装置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】
【００１３】
［本願発明の実施形態の説明］
本発明の実施の形態に係る交通情報提供装置は、道路に設けられた２つの車両感知器で画定される区間での交通情報を提供する交通情報提供装置であって、各車両感知器で得られた感知データに基づいて、各車両感知器が設けられた上流地点及び下流地点の任意の時点での地点交通量を取得する交通量取得部と、所定時間に亘って前記交通量取得部で取得した前記上流地点及び下流地点の地点交通量に基づいて、前記区間内の流入路及び流出路の入出路交通量を算出する入出路交通量算出部と、前記区間を走行した車両のプローブ情報を取得するプローブ情報取得部と、前記交通量取得部で取得した地点交通量、前記入出路交通量算出部で算出した入出路交通量及び前記プローブ情報取得部で取得したプローブ情報に基づいて、前記任意の時点での前記区間内に存在する車両の区間台数を推定する区間台数推定部とを備える。
【００１４】
本発明の実施の形態に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、道路に設けられた２つの車両感知器で画定される区間での交通情報を提供させるためのコンピュータプログラムであって、コンピュータを、各車両感知器で得られた感知データに基づいて、各車両感知器が設けられた上流地点及び下流地点の任意の時点での地点交通量を取得する交通量取得部と、所定時間に亘って前記交通量取得部で取得した前記上流地点及び下流地点の地点交通量に基づいて、前記区間内の流入路及び流出路の前記任意の時点での入出路交通量を算出する入出路交通量算出部と、前記区間を走行した車両のプローブ情報を取得するプローブ情報取得部と、前記交通量取得部で取得した地点交通量、前記入出路交通量算出部で算出した入出路交通量及び前記プローブ情報取得部で取得したプローブ情報に基づいて、前記任意の時点での前記区間内に存在する車両の区間台数を推定する区間台数推定部として機能させる。
【００１５】
本発明の実施の形態に係る交通情報提供方法は、道路に設けられた２つの車両感知器で画定される区間での交通情報を提供する交通情報提供方法であって、各車両感知器で得られた感知データに基づいて、各車両感知器が設けられた上流地点及び下流地点の任意の時点での地点交通量を交通量取得部が取得し、所定時間に亘って取得された前記上流地点及び下流地点の地点交通量に基づいて、前記区間内の流入路及び流出路の前記任意の時点での入出路交通量を入出路交通量算出部が算出し、前記区間を走行した車両のプローブ情報をプローブ情報取得部が取得し、取得された地点交通量、算出された入出路交通量及び取得されたプローブ情報に基づいて、前記任意の時点での前記区間内に存在する車両の区間台数を区間台数推定部が推定する。
【００１６】
道路の区間の上流地点（始点）及び下流地点（終点）には車両感知器が設置されている。また、区間内には、流出路（オフランプ）及び流入路（オンランプ）が設けられている。流出路及び流入路は、インターチェンジの出入口である。すなわち、インターチェンジ間に１個の車両感知器が設置されている場合、インターチェンジを挟んで２つの車両感知器が設置された地点間が区間である。交通量取得部は、各車両感知器で得られた感知データに基づいて、各車両感知器が設けられた上流地点及び下流地点の任意の時点での地点交通量を取得する。すなわち、交通量取得部は、車両感知器で得られた感知データに基づいて、車両感知器が設けられた上流地点の任意の時点ｔでの地点交通量Ｑ１（ｔ）及び下流地点の当該任意の時点ｔでの地点交通量Ｑ４（ｔ）を取得する。交通量は単位時間当たりに通過した車両の台数である。単位時間は、例えば、５分とすることができる。この場合、例えば、任意の時点ｔでの地点交通量Ｑ１（ｔ）は、時点ｔより５分前の時点から時点ｔまでの間に取得した交通量とすることができる。
【００１７】
入出路交通量算出部は、所定時間に亘って交通量取得部で取得した上流地点及び下流地点の地点交通量に基づいて、区間内の流入路及び流出路の入出路交通量を算出する。流入路の時点ｔでの交通量Ｑｉｎ（ｔ）、流出路の時点ｔでの交通量Ｑｏｕｔ（ｔ）とする。交通流が比較的安定である場合、すなわち、交通流が比較的定常状態である場合、区間の交通量の増減は無視することができる程度に少ないと考えられるので、所定時間Ｔｍに亘って区間に流入する交通量（Σ{Ｑ１（ｔ）＋Ｑｉｎ（ｔ）}と表す）と当該所定時間Ｔｍに亘って区間から流出する交通量（Σ{Ｑ４（ｔ）＋Ｑｏｕｔ（ｔ）}と表す）とは等しいとすることができる。すなわち、時点ｔでの入出路交通量（例えば、Ｑｉｎ（ｔ）−Ｑｏｕｔ（ｔ））は、{Ｑｉｎ（ｔ）−Ｑｏｕｔ（ｔ）}＝{Ｑ４（ｔ）−Ｑ１（ｔ）}という式で算出することができる。これにより、任意の時点ｔでの入力路交通量（例えば、流入路の交通量と流出路の交通量との差分）を、地点交通量Ｑ１（ｔ）及びＱ４（ｔ）から算出することが可能となり、流出路（オフランプ）及び流入路（オンランプ）の交通量を直接求めることができない場合、あるいは時間をかけて収集することができない場合でも、流入路の交通量と流出路の交通量との差分を算出することができる。
【００１８】
プローブ情報取得部は、区間を走行した車両のプローブ情報を取得する。プローブ情報の取得時点を、単に取得時点とも称する。プローブ情報は、プローブデータ、フローティングカーデータ又はプローブカーデータとも称し、例えば、車両の位置を含む情報を所定の周期(例えば、０．１秒、１秒など)で記録したものであり、車両から路側装置など外部の装置へ送信される。プローブ情報には、車両の位置情報の他に、車両を識別する識別番号（車両ＩＤ）、速度情報、時刻情報、方位情報などの情報を含めることができる。
【００１９】
区間台数推定部は、交通量取得部で取得した地点交通量、入出路交通量算出部で算出した入出路交通量及びプローブ情報取得部で取得したプローブ情報に基づいて、任意の時点での区間内に存在する車両の区間台数を推定する。任意の時点ｔでの区間台数をＥ（ｔ）とする。時点ｔにおける区間台数Ｅ（ｔ）は、時点（ｔ−Δｔ）における区間台数をＥ（ｔ−Δｔ）とした場合、例えば、時点（ｔ−Δｔ）における区間台数Ｅ（ｔ−Δｔ）に、時間Δｔの間の、上流地点の交通量Ｑ１（ｔ）及び流入路の交通量Ｑｉｎ（ｔ）の合計から、下流地点の交通量Ｑ４（ｔ）及び流出路の交通量Ｑｏｕｔ（ｔ）の合計を差し引いた値を加算して求めることができる。すなわち、時点（ｔ−Δｔ）における区間台数Ｅ（ｔ−Δｔ）に、時間Δｔの間の区間への流入出台数の差分を加算したものを時点ｔにおける区間台数Ｅ（ｔ）として推定することができる。これにより、プローブ情報の取得頻度も少ない場合でも、正確な交通情報（例えば、区間台数）を提供することができる。
【００２０】
本発明の実施の形態に係る交通情報提供装置は、前記交通量取得部が第１時点にて取得した前記上流地点の地点交通量と前記下流地点の地点交通量との差分と、当該第１時点より後の第２時点にて取得した前記上流地点の地点交通量と前記下流地点の地点交通量の差分との差分交通量を算出する差分交通量算出部と、該差分交通量算出部で算出した差分交通量の絶対値が所定の第１閾値以上となった場合、前記所定時間を延長すべく調整する所定時間調整部とを備える。
【００２１】
差分交通量算出部は、交通量取得部が第１時点にて取得した上流地点及び下流地点それぞれ地点交通量の差分と、当該第１時点より後の第２時点にて取得した上流地点及び下流地点それぞれ地点交通量の差分との差分交通量を算出する。第１時点を（ｔ−１）、第２時点をｔとすると、差分交通量ＥＱ（ｔ）は、ＥＱ（ｔ）＝｛Ｑ１(t)−Ｑ４(t)}−{Ｑ１（ｔ−１）−Ｑ４（ｔ−１）｝で算出することができる。
【００２２】
所定時間調整部は、差分交通量算出部で算出した差分交通量の絶対値が所定の第１閾値以上となった場合、前記所定時間を延長すべく調整する。差分交通量ＥＱ（ｔ）の絶対値が第１閾値Ｔｈ１以上となった場合、交通流が定常状態ではなく、交通流の変動が大きいと考えられるので、交通量の集計時間（所定時間）を延長することにより、上流地点と下流地点との間の交通量が変動する場合でも、流出路（オフランプ）及び流入路（オンランプ）の交通量の誤差を小さくすることができる。あるいは、予め設定しておいた上流地点と下流地点間の差分台数ＳＤを用いることにより、上流地点と下流地点との間の交通量が変動する場合でも、流出路（オフランプ）及び流入路（オンランプ）の交通量の誤差を小さくすることができる。
【００２３】
本発明の実施の形態に係る交通情報提供装置は、前記差分交通量算出部は、前記交通量取得部が第３時点にて取得した前記上流地点の地点交通量と前記下流地点の地点交通量との差分と、当該第３時点より後の第４時点にて取得した前記上流地点の地点交通量と前記下流地点の地点交通量との差分との差分交通量を算出し、前記所定時間調整部は、前記差分交通量算出部が算出した差分交通量の絶対値が前記第１閾値より小さい第２閾値以下となった場合、前記所定時間を短縮すべく調整する。
【００２４】
差分交通量算出部は、交通量取得部が第３時点にて取得した上流地点及び下流地点それぞれ地点交通量の差分と、当該第３時点より後の第４時点にて取得した上流地点及び下流地点それぞれ地点交通量の差分との差分交通量を算出する。第３時点を（ｔ−１）、第４時点をｔとすると、差分交通量ＥＱ（ｔ）は、ＥＱ（ｔ）＝｛Ｑ１(t)−Ｑ４(t)}−{Ｑ１（ｔ−１）−Ｑ４（ｔ−１）｝で算出することができる。
【００２５】
所定時間調整部は、差分交通量算出部で算出した差分交通量ＥＱ（ｔ）の絶対値が第１閾値Ｔｈ１より小さい第２閾値Ｔｈ２以下になった場合、交通流が定常状態に戻ったと考えられるので、交通量の集計時間（所定時間）を短縮（例えば、元の値に戻す）ことにより、最短の時間で、流出路（オフランプ）及び流入路（オンランプ）の交通量を求めることができる。なお、第１閾値Ｔｈ１、第２閾値Ｔｈ２は、２つの車両感知器１で画定された区間に応じて予め決定しておくことができる。
【００２６】
本発明の実施の形態に係る交通情報提供装置は、前記交通量取得部が第１時点にて取得した前記上流地点の地点交通量と前記下流地点の地点交通量との差分と、当該第１時点より後の第２時点にて取得した前記上流地点の地点交通量と前記下流地点の地点交通量の差分との差分交通量を算出する差分交通量算出部を備え、前記入出路交通量算出部は、前記差分交通量算出部で算出した差分交通量の絶対値が所定の第１閾値以上となった場合、所定時間に亘って前記交通量取得部で取得した前記上流地点及び下流地点の地点交通量に所定値を加算又は減算して前記区間内の流入路及び流出路の入出路交通量を算出する。
【００２７】
差分交通量算出部は、交通量取得部が第１時点にて取得した上流地点及び下流地点それぞれ地点交通量の差分と、当該第１時点より後の第２時点にて取得した上流地点及び下流地点それぞれ地点交通量の差分との差分交通量を算出する。第１時点を（ｔ−１）、第２時点をｔとすると、差分交通量ＥＱ（ｔ）は、ＥＱ（ｔ）＝｛Ｑ１(t)−Ｑ４(t)}−{Ｑ１（ｔ−１）−Ｑ４（ｔ−１）｝で算出することができる。
【００２８】
入出路交通量算出部は、差分交通量算出部で算出した差分交通量の絶対値が所定の第１閾値Ｔｈ１以上となった場合、所定時間に亘って交通量取得部で取得した上流地点及び下流地点の地点交通量に所定値を加算又は減算して区間内の流入路及び流出路の入出路交通量を算出する。
【００２９】
差分交通量ＥＱ（ｔ）の絶対値が第１閾値Ｔｈ１以上となった場合、交通流が定常状態ではなく、交通流の変動が大きいと考えられる。例えば、所定時間Ｔｍに亘って区間に流入する交通量（Σ{Ｑ１（ｔ）＋Ｑｉｎ（ｔ）}と表す）と当該所定時間Ｔｍに亘って区間から流出する交通量（Σ{Ｑ４（ｔ）＋Ｑｏｕｔ（ｔ）}と表す）とは等しくならず、差が生じる。そこで、区間内に滞留する車両台数の補正値として所定値ＳＤを用いて、当該差を相殺して時点ｔでの入出路交通量を求める。すなわち、時点ｔでの入出路交通量（例えば、Ｑｉｎ（ｔ）−Ｑｏｕｔ（ｔ））は、{Ｑｉｎ（ｔ）−Ｑｏｕｔ（ｔ）}＝{Ｑ４（ｔ）−Ｑ１（ｔ）}±ＳＤという式で算出することができる。これにより、所定時間（例えば、５分）を変更（例えば、延長）することなく、所定の短い時間で区間の流入路の交通量と流出路の交通量との差分を算出することができる。なお、所定値ＳＤの符号と値は、２つの車両感知器で画定された区間に応じて予め決定しておくことができる。
【００３０】
本発明の実施の形態に係る交通情報提供装置は、前記プローブ情報取得部で取得したプローブ情報に基づいて、該プローブ情報の取得時点での前記区間内に存在する車両の区間台数を算出する区間台数算出部を備え、前記区間台数推定部は、前記区間台数算出部で算出した区間台数に基づいて前記任意の時点での前記区間内に存在する車両の区間台数を推定する。
【００３１】
区間台数算出部は、プローブ情報取得部で取得したプローブ情報に基づいて、プローブ情報の取得時点での区間内に存在する車両の区間台数を算出する。区間台数推定部は、区間台数算出部で算出した区間台数に基づいて任意の時点での区間内に存在する車両の区間台数を推定する。
【００３２】
すなわち、プローブ情報が得られない時点（任意の時点）での区間台数（区間台数推定値）を、プローブ情報が得られた時点（取得時点）で算出した区間台数（区間台数算出値）に基づいて推定する。例えば、区間台数推定部で推定した区間台数を、カルマン状態方程式として、Ｅ（ｔ）＝Ｅ（ｔ−Δｔ）＋ｕ（ｔ）＋ξ（ｔ）と表し、区間台数算出部で算出した区間台数を、観測方程式として、ｙ（ｔ）＝Ｅ（ｔ）＋η（ｔ）と表してカルマン方程式を構成することにより、時刻ｔの状態変数Ｅ（ｔ）の最適推定値ＥＥ（ｔ）を求めることができる。なお、Ｅ（ｔ）は時刻ｔの区間台数の真値（未知）であり、ｙ（ｔ）は区間台数算出値であり、ｕ（ｔ）は時刻ｔでの区間への流入出台数の差分であり、ξ（ｔ）は状態方程式の誤差であり、η（ｔ）は観測方程式の誤差である。これにより、プローブ情報を取得することができない時点であっても、精度よく区間台数を推定することができる。
【００３３】
本発明の実施の形態に係る交通情報提供装置は、前記区間台数推定部で推定した区間台数に基づいて、前記任意の時点での前記区間内の渋滞区間の位置を推定する渋滞位置推定部を備える。
【００３４】
渋滞位置推定部は、区間台数推定部で推定した区間台数に基づいて、任意の時点での区間内の渋滞区間の位置を推定する。
【００３５】
渋滞区間の位置は、渋滞区間の先頭位置、末尾位置、渋滞長などを含む。区間内に渋滞区間が存在するとし、時刻（ｔ−Δｔ）における渋滞区間内に存在する渋滞台数をＥｃ（ｔ−Δｔ）とし、時刻ｔにおける渋滞区間内に存在する渋滞台数をＥｃ（ｔ）とする。時間Δｔの間に区間台数が増減した場合、区間台数の増減は渋滞台数の増減と考えることができる。時刻ｔにおける渋滞台数の増減ｄＥｃ（ｔ）は、Ｅｃ（ｔ）−Ｅｃ（ｔ−Δｔ）＝Ｅ（ｔ）−Ｅ（ｔ−Δｔ）となり、ｄＥｃ（ｔ）に応じて渋滞区間の先頭位置又は末尾位置を変化させることにより渋滞区間の位置を推定する。なお、渋滞台数に、渋滞時の車頭間距離及び車長の合計値を乗算することにより渋滞長を求めることができる。これにより、プローブ情報の取得頻度も少ない場合でも、正確な交通情報（例えば、渋滞区間の位置）を提供することができる。
【００３６】
本発明の実施の形態に係る交通情報提供装置は、前記プローブ情報取得部で取得したプローブ情報に基づいて、前記上流地点及び流出路の間の第１旅行時間、前記流出路及び流入路の間の第２旅行時間、及び前記流入路及び下流地点との間の第３旅行時間を算出する旅行時間算出部を備え、前記区間台数算出部は、前記交通量取得部で取得した地点交通量、前記入出路交通量算出部で算出した入出路交通量及び前記旅行時間算出部で算出した各旅行時間に基づいて、前記取得時点での前記区間内に存在する車両の区間台数を算出する。
【００３７】
旅行時間算出部は、プローブ情報取得部で取得したプローブ情報に基づいて、上流地点及び流出路の間の第１旅行時間Ｔ１、流出路及び流入路の間の第２旅行時間Ｔ２、及び流入路及び下流地点との間の第３旅行時間Ｔ３を算出する。
【００３８】
区間台数算出部は、交通量取得部で取得した地点交通量Ｑ１（ｔ）及びＱ４（ｔ）、入出路交通量算出部で算出した入出路交通量{Ｑｉｎ（ｔ）−Ｑｏｕｔ（ｔ）}及び旅行時間算出部で算出した各旅行時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４に基づいて、取得時点での区間内に存在する車両の区間台数を算出する。
【００３９】
区間台数（区間台数算出値）は、プローブ情報が得られたときに算出した区間台数である。例えば、区間の旅行時間をＴ（＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）とすると、時刻ｔにおける区間台数Ｅ（ｔ）は、時刻ｔ−Ｔから時刻ｔまでの間の上流地点の交通量Ｑ１（ｔ）と、時刻ｔ−Ｔ３から時刻ｔまでの間の流入路の交通量Ｑｉｎ（ｔ）との合計値から、時刻ｔ−（Ｔ２＋Ｔ３）から時刻ｔまでの間の流出路の交通量Ｑｏｕｔを差し引いた値となる。これにより、プローブ情報を取得することができた時点（周期）で精度よく区間台数を算出することができる。ここで、流出路（オフランプ）と流入路（オンランプ）との間の距離は比較的短い場合が多く、この場合には、旅行時間Ｔ２は無視することができる程度に小さくなり、Ｔ２＋Ｔ３＝Ｔ３とすることができる。
【００４０】
本発明の実施の形態に係る交通情報提供装置は、前記プローブ情報取得部で取得したプローブ情報に基づいて、前記取得時点での前記区間内の渋滞区間の位置を算出する渋滞位置算出部と、該渋滞位置算出部で算出した渋滞区間の位置及び前記区間台数算出部で算出した区間台数に基づいて、前記取得時点での前記渋滞区間に存在する車両の渋滞台数を算出する渋滞台数算出部とを備え、前記渋滞位置推定部は、前記渋滞台数算出部で算出した渋滞台数を用いて前記任意の時点での渋滞区間の位置を推定する。
【００４１】
渋滞位置算出部は、プローブ情報取得部で取得したプローブ情報に基づいて、取得時点での区間内の渋滞区間の位置を算出する。例えば、区間の上流地点から下流地点に向かってプローブ情報を探索し、車両の時刻と位置とにより速度Ｖを求めることができる。速度Ｖが、所定距離ＬＴ１を超えて連続で閾値速度ＶＴ１を下回った場合、所定距離ＬＴ１の位置を渋滞の末尾位置と算出する。また、さらに区間の下流地点に向かって探索し、速度Ｖが、所定距離ＬＴ２を超えて連続で閾値速度ＶＴ２を上回った場合、所定距離ＬＴ２の位置を渋滞の先頭位置と算出する。渋滞長は、先頭位置と末尾位置との間の距離とすることができる。
【００４２】
なお、区間と渋滞区間との関係を示す渋滞パターンは、例えば、区間全体が渋滞区間である場合（パターンＡ）、渋滞区間がない場合（パターンＢ）、区間に渋滞区間の末尾のみ存在する場合（パターンＣ）、区間に渋滞区間の先頭のみ存在する場合（パターンＤ）、区間に渋滞区間の先頭及び末尾が存在する場合（パターンＥ）に分けることができる。
【００４３】
渋滞台数算出部は、渋滞位置算出部で算出した渋滞区間の位置及び区間台数算出部で算出した区間台数に基づいて、取得時点での渋滞区間に存在する車両の渋滞台数を算出する。
【００４４】
渋滞位置推定部は、渋滞台数算出部で算出した渋滞台数を用いて任意の時点での渋滞区間の位置を推定する。これにより、プローブ情報の取得頻度も少ない場合でも、正確な交通情報（例えば、渋滞区間の位置）を提供することができる。
【００４５】
本発明の実施の形態に係る交通情報提供装置は、各車両感知器で得られた感知データに基づいて、前記上流地点及び下流地点での車両の地点速度を算出する地点速度算出部を備え、前記渋滞位置推定部は、前記地点速度算出部で算出した地点速度、所定の地点速度閾値、前記渋滞位置算出部で算出した前記取得時点での渋滞区間の位置、前記渋滞台数算出部で算出した渋滞台数及び前記区間台数算出部で算出した区間台数に基づいて、前記任意の時点での渋滞区間の位置を推定する。
【００４６】
地点速度算出部は、各車両感知器で得られた感知データに基づいて、上流地点での車両の地点速度Ｖ１（ｔ）及び下流地点での車両の地点速度Ｖ４（ｔ）を算出する。
【００４７】
渋滞位置推定部は、地点速度算出部で算出した地点速度、所定の地点速度閾値、渋滞位置算出部で算出した取得時点での渋滞区間の位置、渋滞台数算出部で算出した渋滞台数及び区間台数算出部で算出した区間台数に基づいて、任意の時点での渋滞区間の位置を推定する。
【００４８】
例えば、上流地点の地点速度Ｖ１（ｔ）が地点速度閾値ＶＴより小さい場合には、上流地点は渋滞区間内にあると考えることができる。一方、上流地点の地点速度Ｖ１（ｔ）が地点速度閾値ＶＴより大きい場合には、車両がスムーズに走行しており、上流地点は渋滞区間内にないと考えることができる。同様に、下流地点の地点速度Ｖ４（ｔ）が地点速度閾値ＶＴより小さい場合には、下流地点は渋滞区間内にあると考えることができる。一方、下流地点の地点速度Ｖ４（ｔ）が地点速度閾値ＶＴより大きい場合には、車両がスムーズに走行しており、下流地点は渋滞区間内にないと考えることができる。従って、上流地点又は下流地点の地点速度が地点速度閾値より小さくなったか、あるいは大きくなった場合には、前述の渋滞区間のパターンＡ〜ＥがどのパターンＡ〜Ｅに変化したかを判定することができる。また、地点速度と地点速度閾値との大小関係に変化がない場合には、渋滞パターンに変化がないと判定することができる。これにより、プローブ情報を取得することができない場合でも、渋滞区間の位置を精度よく推定することができる。
【００４９】
本発明の実施の形態に係る交通情報提供装置は、前記渋滞台数算出部は、さらに、前記交通量取得部で取得した地点交通量、前記地点速度算出部で算出した地点速度に基づいて、前記取得時点での前記渋滞区間に存在する車両の渋滞台数を算出する。
【００５０】
渋滞台数算出部は、さらに、交通量取得部で取得した地点交通量、地点速度算出部で算出した地点速度に基づいて、取得時点での渋滞区間に存在する車両の渋滞台数を算出する。
【００５１】
前述の渋滞区間のパターンが、パターンＡの場合は、渋滞台数Ｅｃ（ｔ）は、区間台数Ｅ（ｔ）に等しい。パターンＢの場合は、渋滞台数Ｅｃ（ｔ）は０である。パターンＣの場合は、下流地点の交通量をＱ４（ｔ）及び車両の速度をＶ４（ｔ）とすると、渋滞台数Ｅｃ（ｔ）は、ｌ（ｔ）×Ｑ４（ｔ）／Ｖ４（ｙ）と算出することができる。ｌ（ｔ）は渋滞長である。パターンＤの場合は、上流地点の交通量をＱ１（ｔ）及び車両の速度をＶ１（ｔ）とすると、渋滞台数Ｅｃ（ｔ）は、ｌ（ｔ）×Ｑ１（ｔ）／Ｖ１（ｙ）と算出することができる。パターンＥの場合は、上流地点から渋滞末尾までの距離をｌｅ（ｔ）、渋滞先頭から下流地点までの距離をｌｓ（ｔ）とすると、渋滞台数Ｅｃ（ｔ）は、Ｅ（ｔ）−ｌｓ（ｔ）×Ｑ４（ｔ）／Ｖ４（ｔ）−ｌｅ（ｔ）×Ｑ１（ｔ）／Ｖ１（ｔ）と算出することができる。これにより、プローブ情報の取得時点での渋滞区間内の渋滞台数を精度よく算出することができる。
【００５２】
本発明の実施の形態に係る交通情報提供装置は、前記渋滞位置推定部で推定した渋滞区間の位置及び前記区間台数推定部で推定した区間台数の時間経過に伴う増減に基づいて、前記取得時点後の時点での前記渋滞区間の渋滞長を推定する渋滞長推定部を備える。
【００５３】
渋滞長推定部は、渋滞位置推定部で推定した渋滞区間の位置及び区間台数推定部で推定した区間台数の時間経過に伴う増減に基づいて、取得時点後の時点での渋滞区間の渋滞長を推定する。
【００５４】
推定した渋滞区間の位置は、例えば、前述の渋滞パターンＡ〜Ｅのいずれかのパターンとして求めることができる。時刻ｔ−Δｔから時刻ｔまでのΔｔの間の区間台数の増減は渋滞台数の増減と考えることができる。すなわち、時間Δｔの間の渋滞台数の増減をｄＥｃ（ｔ）とし、区間台数の増減をｄＥ（ｔ）とすると、ｄＥｃ（ｔ）＝Ｅｃ（ｔ）−Ｅｃ（ｔ−Δｔ）＝ｄＥ（ｔ）＝Ｅ（ｔ）−Ｅ（ｔ−Δｔ）となる。また、渋滞区間では飽和状態であるので、車両の密度（距離当たりの車両の台数）は変化しないものと考えることができる。すなわち、時刻ｔにおける渋滞長をｌ（ｔ）とすると、Ｅｃ（ｔ）／ｌ（ｔ）＝Ｅｃ（ｔ−Δｔ）／ｌ（ｔ−Δｔ）となる。時刻ｔにおける渋滞長ｌ（ｔ）は、ｌ（ｔ−Δｔ）×Ｅｃ（ｔ）／Ｅｃ（ｔ−Δｔ）で求めることができる。これにより、プローブ情報を取得することができない場合でも、渋滞長を精度よく推定することができる。
【００５５】
本発明の実施の形態に係る交通情報提供装置は、前記交通量取得部で取得した地点交通量、前記入出路交通量算出部で算出した入出路交通量及び前記区間台数推定部で推定した区間台数に基づいて前記区間の前記任意の時点での旅行時間を推定する旅行時間推定部を備える。
【００５６】
旅行時間推定部は、交通量取得部で取得した地点交通量、入出路交通量算出部で算出した入出路交通量及び区間台数推定部で推定した区間台数に基づいて区間の任意の時点での旅行時間を推定する。区間台数Ｅ（ｔ）が求められた場合、任意の時点での旅行時間は、区間台数が区間の下流地点での地点交通量で捌ける時間に基づいて推定することができる。これにより、プローブ情報を取得することができない場合でも、正確な交通情報（例えば、旅行時間）を提供することができる。
【００５７】
本発明の実施の形態に係る交通情報提供装置は、前記区間の旅行時間に対する前記上流地点及び流出路の間の第１旅行時間の第１比率、前記旅行時間に対する前記流出路及び流入路の間の第２旅行時間の第２比率、及び前記旅行時間に対する前記流入路及び下流地点の間の第３旅行時間の第３比率を記憶する記憶部を備え、前記旅行時間推定部は、前記記憶部に記憶した各比率を用いて前記区間の前記任意の時点での旅行時間を推定する。
【００５８】
記憶部は、区間の旅行時間に対する上流地点及び流出路の間の第１旅行時間の第１比率、区間の旅行時間に対する流出路及び流入路の間の第２旅行時間の第２比率、及び区間の旅行時間に対する流入路及び下流地点の間の第３旅行時間の第３比率を記憶する。
【００５９】
区間の旅行時間をＴ、上流地点と流出路との間の第１旅行時間をＴ１、流出路と流入路との間の第２旅行時間をＴ２、流入路と下流地点との間の第３旅行時間をＴ３とすると、第１比率ｃは、ｃ＝Ｔ１／Ｔであり、第２比率ｂは、ｂ＝Ｔ２／Ｔであり、第３比率ａは、ａ＝Ｔ３／Ｔである。なお、各旅行時間Ｔ、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、区間を走行した車両が送信したプローブ情報を取得した時点で算出することができ、各比率ａ、ｂ、ｃは算出した各旅行時間Ｔ、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３に基づいて求めることができ、求めた各比率ａ、ｂ、ｃを記憶手段に記憶しておけばよい。
【００６０】
旅行時間推定部は、記憶部に記憶した各比率を用いて区間の任意の時点での旅行時間を推定する。
【００６１】
区間台数Ｅ（ｔ）が求められた場合、旅行時間は区間で捌ける交通量から推定することができる。例えば、時刻ｔに上流地点を出発する車両が下流地点に到着するまでの旅行時間（出発旅行時間）をＴとすると、時刻ｔにおける区間台数Ｅ（ｔ）から、時刻ｔから時刻ｔ＋Ｔまでの間に下流地点から捌ける交通量Ｑ４（ｔ）及び時刻ｔから時刻ｔ＋Ｔ１までの間に流出路から捌ける交通量Ｑｏｕｔ（ｔ）の合計を減算し、減算した値に時刻（ｔ＋Ｔ１＋Ｔ２）から時刻ｔ＋Ｔまでの間に流入路から流入した交通量Ｑｉｎ（ｔ）を加算した値が０に等しくなる。推定する旅行時間Ｔの間、各比率ａ、ｂ、ｃが変化しないものとし、旅行時間Ｔ１、Ｔ２を比率ａ、ｂ、ｃを用いて旅行時間Ｔで表した上で、区間台数Ｅ（ｔ）が０となるＴを求めることにより、旅行時間Ｔを推定することができる。これにより、プローブ情報を取得することができない場合でも、正確な交通情報（例えば、旅行時間）を提供することができる。
【００６２】
［本願発明の実施形態の詳細］
以下、本発明に係る交通情報提供装置の実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態の交通情報提供装置１００が交通情報を提供する対象となる道路の区間の一例を示す模式図である。道路は、途中に複数のインターチェンジ（ＩＣ）が存在する高速道路、有料道路などである。図１に示すように、道路の区間の上流地点Ｐ１（始点）及び下流地点Ｐ４（終点）には車両感知器１が設置されている。また、区間内には、流出路（オフランプ）及び流入路（オンランプ）が設けられている。流出路及び流入路は、インターチェンジの出入口である。以下の説明では、流出路をオフランプ、流入路をオンランプと称する。上流地点Ｐ１のさらに上流側には別のインターチェンジが存在し（破線で示す）、当該インターチェンジにもオンランプ及びオフランプが存在する。すなわち、インターチェンジ間に１個の車両感知器が設置されている。従って、インターチェンジを挟んで２つの車両感知器が設置された上流地点Ｐ１及び下流地点Ｐ４の間が区間である。
【００６３】
図１において、地点Ｐ２は、オフランプが設けられた地点であり、より具体的には、オフランプに進入する直前の位置を示す。また、地点Ｐ３は、オンランプが設けられた地点であり、より具体的には、オンランプに進入する直前の位置を示す。なお、高速道路の平均的なインターチェンジ間長は、１３ｋｍ程度であり、長い場合では２３ｋｍ程度である。本実施の形態では、インターチェンジを挟む区間の正確な交通情報を提供することができる。また、車両感知器がインターチェンジのオンランプの下流側近くに設置されている場合には、インターチェンジ間の交通情報を精度よく推定することができる。
【００６４】
図２は本実施の形態の交通情報提供装置１００の構成の一例を示すブロック図である。本実施の形態の交通情報提供装置１００は、装置全体を制御する制御部１０、通信部１１、地点交通量算出部１２、入出路交通量算出部１３、区間台数推定部１４、区間台数算出部１５、差分交通量算出部１６、時間調整部１７、渋滞位置推定部１８、旅行時間算出部１９、旅行時間推定部２０、車両速度算出部２１、渋滞台数算出部２２、地点速度算出部２３、渋滞長推定部２４、記憶部２５、渋滞位置算出部２６などを備える。
【００６５】
本実施の形態では、以下の説明において、便宜上、プローブデータを取得した取得時点又は取得周期での演算を「算出」と称し、プローブデータを取得することができない時点（任意の時点）又はプローブデータを取得することができない周期での演算を「推定」と称することにより、区別する。また、プローブデータの取得時点とは、取得時点だけでなく、取得時点を含む所要の時間帯（例えば、交通情報を算出するための所要の周期）も含む。
【００６６】
通信部１１は、車両感知器１との間の通信機能を有し、交通量取得部としての機能を有する。通信部１１は、各車両感知器１で得られた感知データに基づいて、各車両感知器が設けられた上流地点及び下流地点の任意の時点での地点交通量を取得する。すなわち、通信部１１は、車両感知器１で得られた感知データに基づいて、車両感知器１が設けられた上流地点の任意の時点ｔでの地点交通量Ｑ１（ｔ）及び下流地点の当該任意の時点ｔでの地点交通量Ｑ４（ｔ）を取得する。交通量は単位時間当たりに通過した車両の台数である。単位時間は、例えば、５分とすることができる。この場合、例えば、任意の時点ｔでの地点交通量Ｑ１（ｔ）は、時点ｔより５分前の時点から時点ｔまでの間に取得した交通量とすることができる。
【００６７】
通信部１１は、他の路側装置等との間の通信機能を有し、プローブ情報取得部としての機能を有する。通信部１１は、区間を走行した車両のプローブ情報を取得する。プローブ情報の取得時点を、単に取得時点とも称する。プローブ情報は、プローブデータ、フローティングカーデータ又はプローブカーデータとも称し、例えば、車両の位置を含む情報を所定の周期(例えば、０．１秒、１秒など)で記録したものであり、車両から路側装置など外部の装置へ送信される。プローブ情報には、車両の位置情報の他に、車両を識別する識別番号（車両ＩＤ）、速度情報、時刻情報、方位情報などの情報を含めることができる。本実施の形態では、プローブ情報をプローブデータとも称する。また、通信部１１は、車両感知器１との間の通信機能を有し、各車両感知器１で得られた感知データを取得する。
【００６８】
地点交通量算出部１２は、交通量取得部としての機能を有し、車両感知器１で得られた感知データに基づいて、車両感知器１が設置された上流地点Ｐ１の交通量（地点交通量）Ｑ１（ｔ）及び下流地点Ｐ４の交通量（地点交通量）Ｑ４（ｔ）を算出する。交通量は単位時間当たりに通過した車両の台数である。単位時間は、例えば、５分とすることができる。この場合、例えば、任意の時点ｔでの地点交通量Ｑ１（ｔ）、Ｑ４（ｔ）は、時点ｔより５分前の時点から時点ｔまでの間に取得した交通量とすることができる。なお、地点交通量算出部１２は必須の構成ではなく、地点交通量算出部１２を具備することなく、通信部１１を介して、外部の装置で算出した交通量Ｑ１（ｔ）、Ｑ４（ｔ）を取得するようにしてもよい。この場合、通信部１１が交通量取得部の機能を具備することになる。
【００６９】
入出路交通量算出部１３は、所定時間（集計時間とも称する）に亘って地点交通量算出部１２で取得した上流地点及び下流地点の地点交通量に基づいて、区間内の流入路及び流出路の入出路交通量を算出する。入出路交通量は、流入路であるオンランプの時点ｔでの交通量Ｑｉｎ（ｔ）及び流出路であるオフランプの時点ｔでの交通量Ｑｏｕｔ（ｔ）である。入出路交通量の算出方法の詳細は後述する。
【００７０】
図３は区間の交通量の一例を示す模式図である。図３に示すように、時刻ｔにおける、上流地点Ｐ１の交通量をＱ１（ｔ）、下流地点Ｐ４の交通量をＱ４（ｔ）、オフランプの交通量をＱｏｕｔ（ｔ）、オンランプの交通量をＱｉｎ（ｔ）とする。また、時刻ｔにおいて、地点Ｐ２の交通量をＱ２（ｔ）とし、地点Ｐ３の交通量をＱ３（ｔ）とする。この場合、交通量Ｑ２（ｔ）は、Ｑ２（ｔ）＝Ｑｏｕｔ（ｔ）＋Ｑ３（ｔ）の関係となる。また、交通量Ｑ３（ｔ）は、Ｑ３（ｔ）＋Ｑｉｎ（ｔ）＝Ｑ４（ｔ）の関係となる。
【００７１】
区間台数推定部１４は、地点交通量算出部１２で取得した地点交通量、入出路交通量算出部１３で算出した入出路交通量及び通信部１１で取得したプローブ情報に基づいて、任意の時点での区間内に存在する車両の区間台数を推定する。
【００７２】
時刻ｔ−Δｔでの区間の存在台数をＥ（ｔ−Δｔ）とし、時刻ｔでの区間の存在台数Ｅ（ｔ）とすると、存在台数Ｅ（ｔ）の漸化式は、式（１）で表すことができる。
【００７３】
【数１】
0006590197.tif 000002
【００７４】
また、Ｑ２（ｔ）＝Ｑｏｕｔ（ｔ）＋Ｑ３（ｔ）の関係、及びＱ３（ｔ）＋Ｑｉｎ（ｔ）＝Ｑ４（ｔ）の関係を式（１）に代入してＱ２（ｔ）、Ｑ３（ｔ）を消去すると式（２）を得ることができる。式（２）で表す存在台数Ｅ（ｔ）は、区間台数推定部１４で推定する区間台数推定値である。
【００７５】
式（２）から解るように、時刻ｔにおける区間台数Ｅ（ｔ）は、時刻（ｔ−Δｔ）における区間台数Ｅ（ｔ−Δｔ）に、時間Δｔの間の、上流地点の交通量Ｑ１（ｔ）及び流入路の交通量Ｑｉｎ（ｔ）の合計から、下流地点の交通量Ｑ４（ｔ）及び流出路の交通量Ｑｏｕｔ（ｔ）の合計を差し引いた値を加算して求めることができる。すなわち、時刻（ｔ−Δｔ）における区間台数Ｅ（ｔ−Δｔ）に、時間Δｔの間の区間への流入出台数の差分を加算したものが時刻ｔにおける区間台数Ｅ（ｔ）となる。これにより、プローブ情報の取得頻度も少ない場合でも、正確な交通情報（例えば、区間台数）を提供することができる。
【００７６】
次に、入出路交通量の算出方法について説明する。図４は本実施の形態の交通情報提供装置１００による入出路交通量の算出方法の一例を示す模式図である。交通流が比較的安定である場合、すなわち、交通流が比較的定常状態である場合、区間の交通量の増減は無視することができる程度に少ないと考えられる。従って、所定時間（集計時間）Ｔｍに亘って区間に流入する交通量（Σ{Ｑ１（ｔ）＋Ｑｉｎ（ｔ）}と表す）と当該所定時間Ｔｍに亘って区間から流出する交通量（Σ{Ｑ４（ｔ）＋Ｑｏｕｔ（ｔ）}と表す）とは等しいとすることができる。
【００７７】
すなわち、時点ｔでの入出路交通量（例えば、Ｑｉｎ（ｔ）−Ｑｏｕｔ（ｔ））は、{Ｑｉｎ（ｔ）−Ｑｏｕｔ（ｔ）}＝{Ｑ４（ｔ）−Ｑ１（ｔ）}という式で算出することができる。これにより、任意の時点ｔでの入力路交通量（例えば、流入路の交通量と流出路の交通量との差分）を、地点交通量Ｑ１（ｔ）及びＱ４（ｔ）から算出することが可能となり、流出路（オフランプ）及び流入路（オンランプ）の交通量を直接求めることができない場合、あるいは時間をかけて収集することができない場合でも、流入路の交通量Ｑｉｎ（ｔ）と流出路の交通量Ｑｏｕｔ（ｔ）との差分{Ｑｉｎ（ｔ）−Ｑｏｕｔ（ｔ）}を算出することができる。
【００７８】
なお、流入路の交通量Ｑｉｎ（ｔ）と流出路の交通量Ｑｏｕｔ（ｔ）との差分{Ｑｉｎ（ｔ）−Ｑｏｕｔ（ｔ）}は、プローブ情報の取得時点での差分でもよく、プローブ情報を取得することができない時点での差分でもよい。また、任意の時点ｔでの差分{Ｑｉｎ（ｔ）−Ｑｏｕｔ（ｔ）}は、当該任意の時点ｔでの地点交通量Ｑ１（ｔ）及びＱ４（ｔ）から算出してもよく、あるいは当該任意の時点ｔより前の過去の時点での地点交通量Ｑ１（ｔ）及びＱ４（ｔ）から算出した値を採用してもよい。
【００７９】
次に、所定時間（集計時間）Ｔｍの調整方法について説明する。
【００８０】
差分交通量算出部１６は、地点交通量算出部１２が第１時点において取得した上流地点と下流地点それぞれ地点交通量の差分と、当該第１時点より後の第２時点において取得した上流地点と下流地点それぞれ地点交通量の差分との差分交通量を算出する。第１時点を（ｔ−１）、第２時点をｔとすると、差分交通量ＥＱ（ｔ）は、ＥＱ（ｔ）＝｛Ｑ１(t)−Ｑ４(t)}−{Ｑ１（ｔ−１）−Ｑ４（ｔ−１）｝で算出することができる。
【００８１】
時間調整部１７は、所定時間調整部としての機能を有し、差分交通量算出部１６で算出した差分交通量ＥＱ（ｔ）の絶対値が所定の第１閾値以上となった場合、所定時間を延長すべく調整する。
【００８２】
図５は本実施の形態の交通情報提供装置１００による集計時間の調整方法の一例を示す模式図である。図５において、横軸は時間を示し、縦軸は差分交通量ＥＱ（ｔ）を示す。第１閾値Ｔｈ１及び第２閾値Ｔｈ２（＜Ｔｈ１）は、０を境に正負等しく設定されており差分交通量ＥＱ（ｔ）が正方向あるいは負方向へ超える事を判定する。図５に示すように、例えば、差分交通量ＥＱ（ｔ）の絶対値が第１閾値Ｔｈ１以上となった場合、交通流が定常状態ではなく、交通流の変動が大きいと考えられるので、交通量の集計時間（所定時間）を延長することにより、上流地点と下流地点との間の交通量が変動する場合でも、流出路（オフランプ）及び流入路（オンランプ）の交通量の誤差を小さくすることができる。例えば、当初の所定時間を５分とすると、１０分に延長することができる。
【００８３】
また、差分交通量ＥＱ（ｔ）の絶対値が第１閾値Ｔｈ１以上となる時間が継続する場合、当初の所定時間５分を、時間の経過とともに、１０分、１５分、…の如く増加させることもできる。
【００８４】
また、差分交通量算出部１６は、地点交通量算出部１２が第３時点において取得した上流地点と下流地点それぞれ地点交通量の差分と、当該第３時点より後の第４時点において取得した上流地点と下流地点それぞれ地点交通量の差分との差分交通量を算出する。第３時点を（ｔ−１）、第４時点をｔとすると、差分交通量ＥＱ（ｔ）は、ＥＱ（ｔ）＝｛Ｑ１(t)−Ｑ４(t)}−{Ｑ１（ｔ−１）−Ｑ４（ｔ−１）｝で算出することができる。
【００８５】
時間調整部１７は、差分交通量算出部１６で算出した差分交通量ＥＱ（ｔ）の絶対値が第１閾値Ｔｈ１より小さい第２閾値Ｔｈ２以下になった場合、交通流が定常状態に戻ったと考えられるので、交通量の集計時間（所定時間）を短縮（例えば、元の値に戻す）ことにより、最短の時間で、流出路（オフランプ）及び流入路（オンランプ）の交通量を求めることができる。なお、第１閾値Ｔｈ１、第２閾値Ｔｈ２は、２つの車両感知器１で画定された区間に応じて予め決定しておくことができる。
【００８６】
図５に示すように、差分交通量ＥＱ（ｔ）の絶対値が第２閾値Ｔｈ２以下となった場合、交通流が定常状態に戻ったと考えられるので、交通量の集計時間（所定時間）を短縮（例えば、元の値に戻す）ことにより、最短の時間で、流出路（オフランプ）及び流入路（オンランプ）の交通量を求めることができる。
【００８７】
例えば、当初の所定時間を５分とし、すでに所定時間を１０分に延長した場合に、所定時間を短縮するときは、１０分を５分に戻すことができる。
【００８８】
また、例えば、すでに所定時間を２０分に延長した場合に、差分交通量ＥＱ（ｔ）の絶対値が第２閾値Ｔｈ２以下となる時間が継続するときは、時間の経過とともに、１５分、１０分、５分…の如く減少させることもできる。
【００８９】
なお、区間の長さ（区間長）は、上流地点を通過した車両が下流地点を通過するまでの間の交通流が定常状態と見なすことができる程度の距離であればよく、例えば、渋滞時の平均旅行時間が２５ｋｍ／ｈとすると、車両が５分間で区間の上流地点から下流地点までを走行することができる距離は、約２ｋｍとなる。
【００９０】
また、区間長が、例えば、１０ｋｍ程度と比較的長い場合に、交通流が定常状態でなく変動する場合には、所定時間Ｔｍを５分程度ではなく、例えば、２５分程度と長くすることにより、交通流の変動を相殺させることが考えられる。
【００９１】
前述の例では、差分交通量算出部１６で算出した差分交通量ＥＱ（ｔ）の絶対値が所定の第１閾値以上となった場合、所定時間を延長すべく調整する構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、所定時間を延長することなく所定値ＳＤを用いて補正することも可能である。以下、所定値ＳＤを用いる場合について説明する。
【００９２】
差分交通量算出部１６は、地点交通量算出部１２が第１時点にて取得した上流地点及び下流地点それぞれ地点交通量の差分と、当該第１時点より後の第２時点にて取得した上流地点及び下流地点それぞれ地点交通量の差分との差分交通量を算出する。第１時点を（ｔ−１）、第２時点をｔとすると、差分交通量ＥＱ（ｔ）は、ＥＱ（ｔ）＝｛Ｑ１(t)−Ｑ４(t)}−{Ｑ１（ｔ−１）−Ｑ４（ｔ−１）｝で算出することができる。
【００９３】
入出路交通量算出部１３は、差分交通量算出部１６で算出した差分交通量ＥＱ（ｔ）の絶対値が所定の第１閾値Ｔｈ１以上となった場合、所定時間に亘って地点交通量算出部１２で取得した上流地点及び下流地点の地点交通量に所定値ＳＤ（正値）を加算又は減算して区間内の流入路及び流出路の入出路交通量を算出する。
【００９４】
差分交通量ＥＱ（ｔ）の絶対値が第１閾値Ｔｈ１以上となった場合、交通流が定常状態ではなく、交通流の変動が大きいと考えられる。例えば、所定時間Ｔｍに亘って区間に流入する交通量（Σ{Ｑ１（ｔ）＋Ｑｉｎ（ｔ）}と表す）と当該所定時間Ｔｍに亘って区間から流出する交通量（Σ{Ｑ４（ｔ）＋Ｑｏｕｔ（ｔ）}と表す）とは等しくならず、差が生じる。そこで、区間内に滞留する車両台数の補正値として所定値ＳＤを用いて、当該差を相殺して時点ｔでの入出路交通量を求める。すなわち、時点ｔでの入出路交通量（例えば、Ｑｉｎ（ｔ）−Ｑｏｕｔ（ｔ））は、{Ｑｉｎ（ｔ）−Ｑｏｕｔ（ｔ）}＝{Ｑ４（ｔ）−Ｑ１（ｔ）}±ＳＤという式で算出することができる。これにより、所定時間（例えば、５分）を変更（例えば、延長）することなく、所定の短い時間で区間の流入路の交通量と流出路の交通量との差分を算出することができる。なお、所定値ＳＤの符号と値は２つの車両感知器１で画定された区間に応じて予め決定しておくことができる。
【００９５】
上述のように、差分交通量ＥＱ（ｔ）の絶対値が第１閾値Ｔｈ１以上となり、交通流の変動が大きいと考える時に所定時間を変化させるのではなく、時点ｔでの入出路交通量（例えば、Ｑｉｎ（ｔ）−Ｑｏｕｔ（ｔ））は、{Ｑｉｎ（ｔ）−Ｑｏｕｔ（ｔ）}＝{Ｑ４（ｔ）−Ｑ１（ｔ）}という式に区間の過去の実績から求めておいた所定値ＳＤを使い（{Ｑｉｎ（ｔ）−Ｑｏｕｔ（ｔ）}＝{Ｑ４（ｔ）−Ｑ１（ｔ）}±ＳＤ）という式で補正することにより、より正確な流出路（オフランプ）及び流入路（オンランプ）の交通量を得ることができる。なお、所定値ＳＤは、区間に応じて予め決定しておくことができる。
【００９６】
本実施の形態では、プローブデータの取得頻度、すなわち、単位時間当たりにプローブデータを送信する固有の車両の数が少ない場合を前提としているが、以下、プローブデータを取得した時点（又は周期）について説明する。
【００９７】
図６は本実施の形態の交通情報提供装置１００による旅行時間算出方法の一例を示す模式図である。なお、図６においては、簡便のため、１つのプローブデータだけを示すが、複数の車両からのプローブデータが存在してもよい。
【００９８】
旅行時間算出部１９は、通信部１１で取得したプローブデータに基づいて、上流地点Ｐ１及び流出路の間の第１旅行時間Ｔ１、流出路及び流入路の間の第２旅行時間Ｔ２、及び流入路及び下流地点Ｐ４との間の第３旅行時間Ｔ３を算出する。なお、複数の車両から得られたプローブデータに基づいて旅行時間の平均値を算出することもできる。
【００９９】
また、旅行時間算出部１９は、プローブデータに基づいて算出した第１旅行時間Ｔ１、第２旅行時間Ｔ２、第３旅行時間Ｔ３、及び区間の旅行時間Ｔを用いて、旅行時間の第１比率ｃ、第２比率ｂ、第３比率ａを算出する。第１比率ｃは、ｃ＝Ｔ１／Ｔであり、第２比率ｂは、ｂ＝Ｔ２／Ｔであり、第３比率ａは、ａ＝Ｔ３／Ｔである。なお、各比率は、区間を走行した車両が送信したプローブデータを取得した時点で算出することができ、求めた各比率ａ、ｂ、ｃを記憶部２５に記憶する。
【０１００】
区間台数算出部１５は、地点交通量算出部１２で取得した地点交通量Ｑ１（ｔ）及びＱ４（ｔ）、入出路交通量算出部１３で算出した入出路交通量{Ｑｉｎ（ｔ）−Ｑｏｕｔ（ｔ）}及び旅行時間算出部１９で算出した各旅行時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４に基づいて、プローブデータの取得時点での区間内に存在する車両の区間台数を算出する。
【０１０１】
プローブデータ取得時点での区間内に存在する車両の区間台数Ｅ（ｔ）は、式（３）で求めることができる。
【０１０２】
【数２】
0006590197.tif 000003
【０１０３】
式（３）のとおり、区間台数Ｅ（ｔ）は、プローブデータが得られたときに算出した区間台数（区間台数算出値）である。例えば、区間の旅行時間をＴ（＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）とすると、時刻ｔにおける区間台数Ｅ（ｔ）は、時刻ｔ−Ｔから時刻ｔまでの間の上流地点Ｐ１の交通量Ｑ１（ｔ）と、時刻ｔ−Ｔ３から時刻ｔまでの間のオンランプの交通量Ｑｉｎ（ｔ）との合計値から、時刻ｔ−（Ｔ２＋Ｔ３）から時刻ｔまでの間のオフランプの交通量Ｑｏｕｔを差し引いた値となる。これにより、プローブデータを取得することができた時点（周期）で精度よく区間台数を算出することができる。ここで、流出路（オフランプ）と流入路（オンランプ）との間の距離は比較的短い場合が多く、この場合には、旅行時間Ｔ２は無視することができる程度に小さくなり、Ｔ２＋Ｔ３＝Ｔ３とすることができる。
【０１０４】
なお、プローブデータ取得時点での区間内に存在する車両の区間台数Ｅ（ｔ）は、式（４）で求めることもできる。
【０１０５】
次に、プローブデータが得られた場合に算出した区間台数算出値に基づいて、プローブデータが得られていない時間帯での推定値である区間台数推定値を推定する方法について説明する。
【０１０６】
前述のとおり、区間台数算出部１５は、通信部１１で取得したプローブ情報に基づいて、プローブデータの取得時点での区間内に存在する車両の区間台数を算出する。
【０１０７】
区間台数推定部１４は、区間台数算出部１５で算出した区間台数に基づいて任意の時点での区間内に存在する車両の区間台数を推定する。
【０１０８】
すなわち、プローブデータが得られない時点での区間台数推定値を、プローブデータが得られた時点で算出した区間台数算出値に基づいて推定する。より具体的には、区間台数の推定値及び算出値を表す２つの数式でカルマンフィルタを組み立てることができる。
【０１０９】
前述の式（１）を状態方程式とし、式（３）を観測方程式としてカルマン方程式を構成すると、式（５）及び式（６）のようになる。
【０１１０】
【数３】
0006590197.tif 000004
【０１１１】
式（５）、式（６）において、Ｅ（ｔ）は時刻ｔでの区間台数（推定したい変数）の真値（未知）であり、ｙ（ｔ）は時刻ｔでプローブデータに基づいて算出した旅行時間を用いて求めた区間台数の算出値であり、ｕ（ｔ）は時刻ｔでの区間への流入出台数の差分であり、ξ（ｔ）は時刻ｔの状態方程式の誤差（未知）であり、η（ｔ）は時刻ｔの観測方程式の誤差（未知）である。
【０１１２】
この場合、誤差ξ（ｔ）、η（ｔ）の特性を後述のように仮定すると、時刻ｔの状態変数Ｅ（ｔ）の最適推定値ＥＥ（ｔ）とその誤差（分散）Σ（ｔ）は、それぞれ式（７）、式（９）で求めることができる。式（７）はフィルタ方程式であり、式（９）は最適推定値の分散である。また、式（７）において、Ｋ（ｔ）は式（８）で表され、カルマンゲインである。なお、最適推定値の初期値ＥＥ（０）は、式（１０）であるとし、誤差分散の初期値Σ（ｔ）は、式（１１）であるとする。
【０１１３】
また、誤差の特性は、以下のように仮定することができる。平均α、分散Ｂの正規分布をＮ（α、Ｂ）で表すと、推定値の初期値Ｅ（０）は、Ｎ（α、Ｂ）であり、ξ（ｔ）はＮ（０、Ｍ（ｔ））と表すことができ、η（ｔ）はＮ（０、Ｎ（ｔ））と表すことができる。
【０１１４】
上述のように、区間台数推定部１４で推定した区間台数を、カルマン状態方程式として、Ｅ（ｔ）＝Ｅ（ｔ−Δｔ）＋ｕ（ｔ）＋ξ（ｔ）と表し、区間台数算出部１５で算出した区間台数を、観測方程式として、ｙ（ｔ）＝Ｅ（ｔ）＋η（ｔ）と表してカルマン方程式を構成することにより、時刻ｔの状態変数Ｅ（ｔ）の最適推定値ＥＥ（ｔ）を求めることができる。なお、Ｅ（ｔ）は時刻ｔの区間台数の真値（未知）であり、ｙ（ｔ）は区間台数算出値であり、ｕ（ｔ）は時刻ｔでの区間への流入出台数の差分であり、ξ（ｔ）は状態方程式の誤差であり、η（ｔ）は観測方程式の誤差である。これにより、プローブデータを取得することができない時点であっても、精度よく区間台数を推定することができる。
【０１１５】
次に、渋滞区間の位置の推定方法について説明する。渋滞区間の位置の推定は、プローブデータが得られた時点、時間帯、周期に推定するものと、プローブデータが得られてない場合に推定するものがある。まず、プローブデータが得られた場合について説明する。
【０１１６】
図７は本実施の形態の交通情報提供装置１００による渋滞位置算出方法の一例を示す模式図である。図７の例は、プローブデータが存在する場合の渋滞区間の位置の算出方法を示す。例えば、時刻ｔ−ΔＴから時刻ｔまでの間にｎ個のプローブデータ列Ｐ（ｔ）を取得したとする。プローブデータ列Ｐ（ｔ）は、ｎ個のプローブデータｐ（ｘｉ、ｙｉ、ｔｉ）を時系列的に並べたものである。ここで、ｘｉは経度、ｙｉは緯度、ｔｉは時刻を表し、ｉは１からｎまでの数値である。
【０１１７】
車両速度算出部２１は、プローブデータに基づいて車両の速度を算出する。車両の速度は、区間を走行した車両のプローブデータを時系列に並べ（プローブデータ列）、例えば、隣り合う２点間の距離と、当該２点間の時刻差により求めることができる。これにより、区間内の複数の地点での車両の速度のデータ列Ｖｉ（ｉ＝１〜ｎ）を求める。なお、図７Ｂでは、車両の速度を実線で示している。
【０１１８】
渋滞位置算出部２６は、プローブデータに基づいてプローブデータの取得時点での区間内の渋滞区間の位置を算出する。
【０１１９】
例えば、図７Ｂに示すように、区間の上流地点Ｐ１から下流地点Ｐ４に向かって速度のデータ列Ｖｉ（ｉ＝１〜ｎ）を探索し、速度Ｖｉが、所定距離ＬＴ１を超えて所定の回数Ｎ１連続で閾値速度ＶＴ１を下回った場合、所定距離ＬＴ１の位置を渋滞の末尾位置と算出する（図７Ｃ）。また、さらに区間の下流地点Ｐ４に向かって速度のデータ列を探索し、速度Ｖｉが、所定距離ＬＴ２を超えて所定の回数Ｎ２（回数Ｎ１とは同じ回数である必要はない）連続で閾値速度ＶＴ２を上回った場合、所定距離ＬＴ２の位置を渋滞の先頭位置と算出する（図７Ｃ）。渋滞長は、先頭位置と末尾位置との間の距離とすることができる。
【０１２０】
次に、プローブデータの取得時点での渋滞区間内に存在する車両の渋滞台数を算出する方法について説明する。
【０１２１】
図８は本実施の形態の交通情報提供装置１００による渋滞区間の末尾が区間内にある場合の渋滞台数算出方法の一例を示す模式図である。図８の例は、図７に例示した方法により渋滞区間の位置を算出した場合に、渋滞区間の末尾は区間内に存在するが渋滞区間の先頭は区間内になく、区間の下流地点Ｐ４の下流側まで渋滞区間が繋がっている場合を示す。また、上流地点Ｐ１の交通量をＱ１（ｔ）とし、上流地点Ｐ１の地点速度をＶ１（ｔ）とする。また、下流地点Ｐ４の交通量をＱ４（ｔ）とし、下流地点Ｐ４の地点速度をＶ４（ｔ）とする。
【０１２２】
地点速度算出部２３は、各車両感知器１で得られた感知データに基づいて、上流地点Ｐ１の車両の地点速度Ｖ１（ｔ）及び下流地点Ｐ４での車両の地点速度Ｖ４（ｔ）を算出する。
【０１２３】
渋滞台数算出部２２は、渋滞位置算出部２６で算出した渋滞区間の位置（図７に例示した方法により算出した渋滞区間の位置）及び区間台数算出部１５で算出した区間台数に基づいて、プローブデータの取得時点での渋滞区間に存在する車両の渋滞台数を算出する。
【０１２４】
渋滞台数算出部２２は、さらに、地点交通量算出部１２で取得した地点交通量、地点速度算出部２３で算出した地点速度に基づいて、プローブデータの取得時点での渋滞区間に存在する車両の渋滞台数を算出する。
【０１２５】
前述の渋滞区間のパターンが、パターンＡの場合は、渋滞台数Ｅｃ（ｔ）は、区間台数Ｅ（ｔ）に等しい。パターンＢの場合は、渋滞台数Ｅｃ（ｔ）は０である。パターンＣの場合は、下流地点の交通量をＱ４（ｔ）及び車両の速度をＶ４（ｔ）とすると、渋滞台数Ｅｃ（ｔ）は、ｌ（ｔ）×Ｑ４（ｔ）／Ｖ４（ｙ）と算出することができる。ｌ（ｔ）は渋滞長である。パターンＤの場合は、上流地点の交通量をＱ１（ｔ）及び車両の速度をＶ１（ｔ）とすると、渋滞台数Ｅｃ（ｔ）は、ｌ（ｔ）×Ｑ１（ｔ）／Ｖ１（ｙ）と算出することができる。パターンＥの場合は、上流地点から渋滞末尾までの距離をｌｅ（ｔ）、渋滞先頭から下流地点までの距離をｌｓ（ｔ）とすると、渋滞台数Ｅｃ（ｔ）は、Ｅ（ｔ）−ｌｓ（ｔ）×Ｑ４（ｔ）／Ｖ４（ｔ）−ｌｅ（ｔ）×Ｑ１（ｔ）／Ｖ１（ｔ）と算出することができる。これにより、プローブ情報の取得時点での渋滞区間内の渋滞台数を精度よく算出することができる。
【０１２６】
例えば、図８の例では、下流地点Ｐ４での車両の密度は、Ｑ４（ｔ）／Ｖ４（ｔ）で表すことができ、渋滞区間（渋滞長はｌ（ｔ））での車両の密度（単位距離当たりに存在する車両の台数）は、下流地点Ｐ４における車両の密度と同じであると考えることができるので、時刻ｔでの渋滞台数Ｅｃ（ｔ）は、式（１２）で求めることができる。
【０１２７】
【数４】
0006590197.tif 000005
【０１２８】
図９は本実施の形態の交通情報提供装置１００による渋滞区間の先頭が区間内にある場合の渋滞台数算出方法の一例を示す模式図である。図９の例は、図７に例示した方法により渋滞区間の位置を算出した場合に、渋滞区間の先頭は区間内に存在するが渋滞区間の末尾は区間内になく、区間の上流地点Ｐ１の上流側まで渋滞区間が繋がっている場合を示す。図９の例では、上流地点Ｐ１での車両の密度は、Ｑ１（ｔ）／Ｖ１（ｔ）で表すことができ、渋滞区間（渋滞長はｌ（ｔ））での車両の密度（単位距離当たりに存在する車両の台数）は、上流地点Ｐ１における車両の密度と同じであると考えることができるので、時刻ｔでの渋滞台数Ｅｃ（ｔ）は、式（１３）で求めることができる。
【０１２９】
図１０は本実施の形態の交通情報提供装置１００による渋滞区間の先頭及び末尾が区間内にある場合の渋滞台数算出方法の一例を示す模式図である。図１０の例は、図７に例示した方法により渋滞区間の位置を算出した場合に、渋滞区間の先頭及び末尾が区間内に存在する場合を示す。また、予め区間の上流地点Ｐ１、下流地点Ｐ４の位置は解っているので、渋滞区間の先頭位置及び末尾位置が解れば、上流地点Ｐ１と渋滞の末尾位置との間の距離ｌｅ（ｔ）、及び下流地点Ｐ４と渋滞の先頭位置との間の距離ｌｓ（ｔ）も求めることができる。
【０１３０】
図１０の例では、上流地点Ｐ１での車両の密度は、Ｑ１（ｔ）／Ｖ１（ｔ）で表すことができ、非渋滞区間（渋滞長はｌｅ（ｔ））での車両の密度（単位距離当たりに存在する車両の台数）は、上流地点Ｐ１における車両の密度と同じであると考えることができる。同様に、下流地点Ｐ４での車両の密度は、Ｑ４（ｔ）／Ｖ４（ｔ）で表すことができ、非渋滞区間（渋滞長はｌｓ（ｔ））での車両の密度（単位距離当たりに存在する車両の台数）は、下流地点Ｐ４における車両の密度と同じであると考えることができる。したがって、時刻ｔでの渋滞台数Ｅｃ（ｔ）は、式（１４）で求めることができる。
【０１３１】
なお、区間全体が渋滞区間である場合、渋滞台数は区間台数に等しいので、時刻ｔでの渋滞台数Ｅｃ（ｔ）は、Ｅｃ（ｔ）＝Ｅ（ｔ）で求めることができる。また、渋滞区間内の車両密度ρｃ（ｔ）は、式（１５）で求めることができる。
【０１３２】
図１１は区間における渋滞パターンの例を示す模式図である。図１１に示すように、区間と渋滞区間との関係を示す渋滞パターンは、区間全体が渋滞区間である場合（パターンＡ）、渋滞区間がない場合（パターンＢ）、区間に渋滞区間の末尾のみ存在する場合（パターンＣ）、区間に渋滞区間の先頭のみ存在する場合（パターンＤ）、区間に渋滞区間の先頭及び末尾が存在する場合（パターンＥ）に分けることができる。図１１に示す各パターンは、図７に例示した方法により求めることができる。これにより、プローブデータを取得することができた時点（周期）で精度よく交通情報（渋滞区間の位置）を算出することができる。
【０１３３】
次に、プローブデータを取得することができない時点、時間帯、周期において渋滞区間の位置を推定する方法について説明する。
【０１３４】
プローブデータを取得することができない場合の渋滞区間の位置の推定は、区間の上流地点Ｐ１及び下流地点Ｐ４での地点速度Ｖ１、Ｖ４が所定の地点速度閾値ＶＴを境にして増加したか、あるいは減少したかに応じて、プローブデータの取得時点での渋滞パターンがどのように変化したかを判定することにより行うことができる。
【０１３５】
渋滞位置推定部１８は、渋滞台数算出部２２で算出した渋滞台数を用いて任意の時点での渋滞区間の位置を推定する。これにより、プローブ情報の取得頻度も少ない場合でも、正確な交通情報（例えば、渋滞区間の位置）を提供することができる。
【０１３６】
より具体的には、渋滞位置推定部１８は、地点速度算出部２３で算出した地点速度、所定の地点速度閾値、渋滞位置算出部２６で算出した、プローブデータの取得時点での渋滞区間の位置、渋滞台数算出部２２で算出した渋滞台数及び区間台数算出部１５で算出した区間台数に基づいて、任意の時点での渋滞区間の位置を推定する。
【０１３７】
例えば、上流地点の地点速度Ｖ１（ｔ）が地点速度閾値ＶＴより小さい場合には、上流地点は渋滞区間内にあると考えることができる。一方、上流地点の地点速度Ｖ１（ｔ）が地点速度閾値ＶＴより大きい場合には、車両がスムーズに走行しており、上流地点は渋滞区間内にないと考えることができる。同様に、下流地点の地点速度Ｖ４（ｔ）が地点速度閾値ＶＴより小さい場合には、下流地点は渋滞区間内にあると考えることができる。一方、下流地点の地点速度Ｖ４（ｔ）が地点速度閾値ＶＴより大きい場合には、車両がスムーズに走行しており、下流地点は渋滞区間内にないと考えることができる。従って、上流地点又は下流地点の地点速度が地点速度閾値より小さくなったか、あるいは大きくなった場合には、前述の渋滞区間のパターンＡ〜ＥがどのパターンＡ〜Ｅに変化したかを判定することができる。また、地点速度と地点速度閾値との大小関係に変化がない場合には、渋滞パターンに変化がないと判定することができる。これにより、プローブ情報を取得することができない場合でも、渋滞区間の位置を精度よく推定することができる。以下、具体的に説明する。
【０１３８】
図１２は渋滞パターンの遷移の例を示す説明図である。図１２において、左欄に示すパターンはプローブデータ取得時点Ｔｐにおける渋滞パターンＡ〜Ｅを示す。プローブデータ取得時点Ｔｐにおける各渋滞パターンは、プローブデータに基づく時系列の位置及び時刻のデータ列により求めることはでき、地点速度Ｖ１、Ｖ４は使用しない。また、上欄に示すパターンはプローブデータを取得することができない周期、すなわち任意の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）における渋滞パターンＡ〜Ｅを示す。任意の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）における各渋滞パターンは、プローブデータ取得時点Ｔｐにおける渋滞パターン、任意の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）における地点速度Ｖ１、Ｖ４、及び地点速度閾値ＶＴの組み合わせに応じて求めることができる。また、各欄のＶ１、Ｖ４は、上流地点Ｐ１及び下流地点Ｐ４での任意の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）における地点速度であり、ＶＴは所定の地点速度閾値である。
【０１３９】
図１２に示すように、プローブデータ取得時点Ｔｐの渋滞パターンがＡであり、任意の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）における地点速度Ｖ１が、Ｖ１＜ＶＴであり、任意の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）における地点速度Ｖ４が、Ｖ４＜ＶＴである場合、任意の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）における渋滞パターンはＡのままである。
【０１４０】
また、プローブデータ取得時点Ｔｐの渋滞パターンがＡであり、任意の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）における地点速度Ｖ１が、Ｖ１＞ＶＴであり、任意の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）における地点速度Ｖ４が、Ｖ４＜ＶＴである場合、任意の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）における渋滞パターンはＣとなる。
【０１４１】
また、プローブデータ取得時点Ｔｐの渋滞パターンがＡであり、任意の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）における地点速度Ｖ１が、Ｖ１＜ＶＴであり、任意の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）における地点速度Ｖ４が、Ｖ４＞ＶＴである場合、任意の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）における渋滞パターンはＤとなる。
【０１４２】
また、プローブデータ取得時点Ｔｐの渋滞パターンがＡであり、任意の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）における地点速度Ｖ１が、Ｖ１＞ＶＴであり、任意の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）における地点速度Ｖ４が、Ｖ４＞ＶＴである場合、任意の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）における渋滞パターンはＥとなる。
【０１４３】
図１２に示すように、プローブデータ取得時点Ｔｐの渋滞パターンがＢ〜Ｅの場合も、パターンＡの場合と同様に、任意の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）における渋滞パターンを求めることができる。
【０１４４】
さらに、図１２には例示していないが、任意の時点（Ｔｐ＋２ΔＴ）における各渋滞パターンは、一周期前の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）における渋滞パターン、任意の時点（Ｔｐ＋２ΔＴ）における地点速度Ｖ１、Ｖ４、及び地点速度閾値ＶＴの組み合わせに応じて求めることができる。
【０１４５】
例えば、一周期前の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）の渋滞パターンがＡであり、任意の時点（Ｔｐ＋２ΔＴ）における地点速度Ｖ１が、Ｖ１＜ＶＴであり、任意の時点（Ｔｐ＋２ΔＴ）における地点速度Ｖ４が、Ｖ４＜ＶＴである場合、任意の時点（Ｔｐ＋２ΔＴ）における渋滞パターンはＡのままである。
【０１４６】
また、一周期前の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）の渋滞パターンがＡであり、任意の時点（Ｔｐ＋２ΔＴ）における地点速度Ｖ１が、Ｖ１＞ＶＴであり、任意の時点（Ｔｐ＋２ΔＴ）における地点速度Ｖ４が、Ｖ４＜ＶＴである場合、任意の時点（Ｔｐ＋２ΔＴ）における渋滞パターンはＣとなる。
【０１４７】
また、一周期前の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）の渋滞パターンがＡであり、任意の時点（Ｔｐ＋２ΔＴ）における地点速度Ｖ１が、Ｖ１＜ＶＴであり、任意の時点（Ｔｐ＋２ΔＴ）における地点速度Ｖ４が、Ｖ４＞ＶＴである場合、任意の時点（Ｔｐ＋２ΔＴ）における渋滞パターンはＤとなる。
【０１４８】
また、一周期前の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）の渋滞パターンがＡであり、任意の時点（Ｔｐ＋２ΔＴ）における地点速度Ｖ１が、Ｖ１＞ＶＴであり、任意の時点（Ｔｐ＋２ΔＴ）における地点速度Ｖ４が、Ｖ４＞ＶＴである場合、任意の時点（Ｔｐ＋２ΔＴ）における渋滞パターンはＥとなる。
【０１４９】
一周期前の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）の渋滞パターンがＢ〜Ｅの場合も、パターンＡの場合と同様に、任意の時点（Ｔｐ＋２ΔＴ）における渋滞パターンを求めることができる。このようにして、プローブデータ取得時点Ｔｐの渋滞パターンが求まると、当該取得時点以降の任意の時点（Ｔｐ＋ΔＴ）、（Ｔｐ＋２ΔＴ）、（Ｔｐ＋３ΔＴ）、（Ｔｐ＋４ΔＴ）…での渋滞パターンを求めることが可能となる。これにより、プローブデータを取得することができない場合でも、渋滞区間の位置を精度よく推定することができる。
【０１５０】
渋滞位置推定部１８は、区間台数推定部１４で推定した区間台数に基づいて、任意の時点での区間内の渋滞区間の位置を推定する。
【０１５１】
渋滞区間の位置は、渋滞区間の先頭位置、末尾位置、渋滞長などを含む。区間内に渋滞区間が存在するとし、時刻（ｔ−Δｔ）における渋滞区間内に存在する渋滞台数をＥｃ（ｔ−Δｔ）とし、時刻ｔにおける渋滞区間内に存在する渋滞台数をＥｃ（ｔ）とする。時間Δｔの間に区間台数が増減した場合、区間台数の増減は渋滞台数の増減と考えることができる。時刻ｔにおける渋滞台数の増減ｄＥｃ（ｔ）は、Ｅｃ（ｔ）−Ｅｃ（ｔ−Δｔ）＝Ｅ（ｔ）−Ｅ（ｔ−Δｔ）となり、ｄＥｃ（ｔ）に応じて渋滞区間の先頭位置又は末尾位置を変化させることにより渋滞区間の位置を推定する。なお、渋滞台数に、渋滞時の車頭間距離及び車長の合計値を乗算することにより渋滞長を求めることができる。これにより、プローブ情報の取得頻度も少ない場合でも、正確な交通情報（例えば、渋滞区間の位置）を提供することができる。
【０１５２】
以下、渋滞パターン毎に渋滞区間の渋滞長の推定について説明する。
【０１５３】
渋滞長推定部２４は、渋滞位置推定部１８で推定した渋滞区間の位置及び区間台数推定部１４で推定した区間台数の時間経過に伴う増減に基づいて、取得時点後の時点での渋滞区間の渋滞長を推定する。推定した渋滞区間の位置は、例えば、前述の図７で例示した渋滞パターンＡ〜Ｅのいずれかのパターンとして求めることができる。
【０１５４】
図１３は本実施の形態の交通情報提供装置１００による渋滞区間の末尾が区間内にある場合の渋滞長の推定方法の一例を示す模式図であり、図１４は本実施の形態の交通情報提供装置１００による渋滞区間の先頭が区間内にある場合の渋滞長の推定方法の一例を示す模式図である。図１３及び図１４の場合、時刻ｔ−Δｔから時刻ｔまでのΔｔの間の区間台数の増減は渋滞台数の増減と考えることができる。すなわち、時間Δｔの間の渋滞台数の増減をｄＥｃ（ｔ）とし、区間台数の増減をｄＥ（ｔ）とすると、ｄＥｃ（ｔ）＝Ｅｃ（ｔ）−Ｅｃ（ｔ−Δｔ）＝ｄＥ（ｔ）＝Ｅ（ｔ）−Ｅ（ｔ−Δｔ）となる。また、渋滞区間では車両は飽和状態にあるので、Δｔ時間経過の前後において渋滞区間の車両の密度は変化しないと考えることができる。この場合、式（１６）が成り立つ。
【０１５５】
【数５】
0006590197.tif 000006
【０１５６】
式（５）の左辺をｄＥｃ（ｔ）で表すと式（１７）が得られる。渋滞区間の渋滞長ｌ（ｔ）は式（１８）で求めることができる。
【０１５７】
図１５は本実施の形態の交通情報提供装置１００による渋滞区間の先頭及び末尾が区間内にある場合の渋滞長の推定方法の一例を示す模式図である。この場合、時刻ｔでの渋滞台数Ｅｃ（ｔ）は、式（１４）と同様に、式（１９）で推定することができる。
【０１５８】
【数６】
0006590197.tif 000007
【０１５９】
渋滞区間の車両の密度は、渋滞長ｌ（ｔ）が変化した場合でも変わらないと仮定すると、式（２０）が成立し、渋滞長ｌ（ｔ）は、式（２１）で求めることができる。
【０１６０】
また、上流地点Ｐ１と渋滞区間の末尾位置との非渋滞区間の車両の密度をρ１（ｔ）とすると密度ρ１（ｔ）は式（２２）で求めることができる。また、下流地点Ｐ４と渋滞区間の先頭位置との非渋滞区間の車両の密度をρ４（ｔ）とすると密度ρ４（ｔ）は式（２３）で求めることができる。
【０１６１】
この場合、非渋滞区間の距離ｌｅ（ｔ）及びｌｓ（ｔ）は、式（２４）又は式（２５）で求めることができる。
【０１６２】
上述のように、プローブデータを取得することができない場合でも、渋滞長を精度よく推定することができる。
【０１６３】
次に、プローブデータを取得することができないタイミングにおいて、区間の旅行時間を推定する方法について説明する。
【０１６４】
旅行時間推定部２０は、地点交通量算出部１２で取得した地点交通量、入出路交通量算出部１３で算出した入出路交通量及び区間台数推定部１４で推定した区間台数に基づいて区間の任意の時点での旅行時間を推定する。区間台数Ｅ（ｔ）が求められた場合、任意の時点での旅行時間は、区間台数が区間の下流地点での地点交通量で捌ける時間に基づいて推定することができる。これにより、プローブ情報を取得することができない場合でも、渋滞発生時の正確な交通情報（例えば、旅行時間）を提供することができる。
【０１６５】
より具体的には、記憶部２５は、区間の旅行時間Ｔに対する上流地点及び流出路の間の第１旅行時間Ｔ１の第１比率ａ、区間の旅行時間Ｔに対する流出路及び流入路の間の第２旅行時間Ｔ２の第２比率ｂ、及び区間の旅行時間Ｔに対する流入路及び下流地点の間の第３旅行時間Ｔ３の第３比率ｃを記憶する。
【０１６６】
すなわち、区間の旅行時間をＴ、上流地点と流出路との間の第１旅行時間をＴ１、流出路と流入路との間の第２旅行時間をＴ２、流入路と下流地点との間の第３旅行時間をＴ３とすると、第１比率ｃは、ｃ＝Ｔ１／Ｔであり、第２比率ｂは、ｂ＝Ｔ２／Ｔであり、第３比率ａは、ａ＝Ｔ３／Ｔである。なお、各旅行時間Ｔ、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、区間を走行した車両が送信したプローブ情報を取得した時点で算出することができ、各比率ａ、ｂ、ｃは算出した各旅行時間Ｔ、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３に基づいて求めることができる。
【０１６７】
旅行時間推定部２０は、記憶部２５に記憶した各比率を用いて区間の任意の時点での旅行時間を推定する。
【０１６８】
図１６は本実施の形態の交通情報提供装置１００によるプローブデータを取得することができない場合の旅行時間の推定方法の一例を示す模式図である。時刻ｔにおいて区間の存在台数Ｅ（ｔ）が求まり、地点交通量をＱ１（ｔ）、Ｑ４（ｔ）、入出路交通量をＱｉｎ（ｔ）、Ｑｏｕｔ（ｔ）とすると、時刻ｔに区間の上流地点Ｐ１を出発する車両の出発旅行時間Ｔは、式（２６）により求めることができる。
【０１６９】
【数７】
0006590197.tif 000008
【０１７０】
すなわち、区間台数Ｅ（ｔ）が求められた場合、旅行時間は、区間内の渋滞区間の有無に関わらず、区間で捌ける交通量から推定することができる。例えば、時刻ｔに上流地点を出発する車両が下流地点に到着するまでの旅行時間（出発旅行時間）をＴとすると、時刻ｔにおける区間台数Ｅ（ｔ）から、時刻ｔから時刻ｔ＋Ｔまでの間に下流地点から捌ける交通量Ｑ４（ｔ）及び時刻ｔから時刻ｔ＋Ｔ１までの間に流出路から捌ける交通量Ｑｏｕｔ（ｔ）の合計を減算し、減算した値に時刻（ｔ＋Ｔ１＋Ｔ２）から時刻ｔ＋Ｔまでの間に流入路から流入した交通量Ｑｉｎ（ｔ）を加算した値が０に等しくなる。なお、式（２６）において、ｃＴはＴ１となり、（ｂ＋ｃ）Ｔは、Ｔ１＋Ｔ２となる。
【０１７１】
推定する旅行時間Ｔの間、比率ａ、ｂ、ｃは一定であるとし、交通量Ｑｉｎ（ｔ）、Ｑｏｕｔ（ｔ）の積分範囲をｔからｔ＋Ｔに一致させると、式（２８）、式（２９）、式（３０）が求まる。すなわち、推定する旅行時間Ｔの間、各比率ａ、ｂ、ｃが変化しないものとし、旅行時間Ｔ１、Ｔ２を比率ａ、ｂ、ｃを用いて旅行時間Ｔで表した上で、式（３０）の区間台数Ｅ（ｔ）が０となるＴを求めることにより、旅行時間Ｔを推定することができる。
【０１７２】
これにより、プローブ情報を取得することができない場合でも、正確な交通情報（例えば、旅行時間）を提供することができる。なお、式（３０）において、比率ａ、ｃが同程度であると見なすことができる場合、すなわち、旅行時間Ｔ１、Ｔ３が同程度であると見なすことができる場合、式（３０）は、入力路交通量{Ｑｉｎ（ｔ）−Ｑｏｕｔ（ｔ）}を用いて演算することができる。また、下流地点の交通量Ｑ４（ｔ）を用いる代わりに上流地点の交通量Ｑ１（ｔ）を用いて、到着旅行時間Ｔを算出してもよい。
【０１７３】
次に、本実施の形態の交通情報提供装置１００の動作について説明する。図１７及び図１８は本実施の形態の交通情報提供装置１００の処理手順を示すフローチャートである。なお、便宜上、処理の主体は制御部１０とする。制御部１０は、区間の上流地点及び下流地点に設置された車両感知器から感知データを取得し（Ｓ１１）、区間の上流地点及び下流地点の交通量を算出する（Ｓ１２）。
【０１７４】
制御部１０は、オンランプ及びオフランプの交通量を算出し（Ｓ１３）、プローブデータを取得したか否か、すなわちプローブデータの取得の可否を判定する（Ｓ１４）。プローブデータを取得することができた場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、制御部１０は、区間台数を推定する（Ｓ１５）。
【０１７５】
制御部１０は、プローブデータに基づいて、上流地点とオフランプとの間の第１旅行時間、オフランプとオンランプとの間の第２旅行時間、オンランプと下流地点との間の第３旅行時間及び区間の旅行時間を算出する（Ｓ１６）。
【０１７６】
制御部１０は、算出した各旅行時間を用いて区間台数を算出し（Ｓ１７）、区間台数の推定値及び区間台数の算出値を用いて区間台数の最適推定値を算出する（Ｓ１８）。制御部１０は、プローブデータに基づいて車両速度（速度データの列）を算出し（Ｓ１９）、車両速度及び閾値速度に基づいて、渋滞区間の位置を算出する（Ｓ２０）。
【０１７７】
制御１０は、処理を終了するか否かを判定し（Ｓ２１）、処理を終了しない場合（Ｓ２１でＮＯ）、ステップＳ１１以降の処理を続け、処理を終了する場合（Ｓ２１でＹＥＳ）、処理を終了する。
【０１７８】
ステップＳ１４で、プローブデータを取得することができない場合（Ｓ１４でＮＯ）、制御部１０は、区間台数を推定し（Ｓ２２）、感知データに基づいて上流地点及び下流地点の地点速度を算出する（Ｓ２３）。
【０１７９】
制御部１０は、プローブデータ取得時の渋滞区間の位置、地点速度及び地点速度閾値に基づいて、渋滞区間の位置を推定し（Ｓ２４）、渋滞区間の渋滞長を推定する（Ｓ２５）。
【０１８０】
制御部１０は、プローブデータ取得時の区間旅行時間Ｔに対する各地点間の旅行時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の比率ｃ、ｂ、ａ、オンランプ及びオフランプの交通量並びに下流地点の交通量に基づいて、区間の旅行時間を推定し（Ｓ２６）、ステップＳ２１の処理を行う。
【０１８１】
本実施の形態の交通情報提供装置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１７及び図１８に示すような、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、コンピュータ上で交通情報提供装置１００を実現することができる。
【０１８２】
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】
【０１８３】
１０  制御部
１１  通信部
１２  地点交通量算出部
１３  入出路交通量算出部
１４  区間台数推定部
１５  区間台数算出部
１６  差分交通量算出部
１７  時間調整部
１８  渋滞位置推定部
１９  旅行時間算出部
２０  旅行時間推定部
２１  車両速度算出部
２２  渋滞台数算出部
２３  地点速度算出部
２４  渋滞長推定部
２５  記憶部
２６  渋滞位置算出部
【図１】
0006590197.tif 000009
【図２】
0006590197.tif 000010
【図３】
0006590197.tif 000011
【図４】
0006590197.tif 000012
【図５】
0006590197.tif 000013
【図６】
0006590197.tif 000014
【図７】
0006590197.tif 000015
【図８】
0006590197.tif 000016
【図９】
0006590197.tif 000017
【図１０】
0006590197.tif 000018
【図１１】
0006590197.tif 000019
【図１２】
0006590197.tif 000020
【図１３】
0006590197.tif 000021
【図１４】
0006590197.tif 000022
【図１５】
0006590197.tif 000023
【図１６】
0006590197.tif 000024
【図１７】
0006590197.tif 000025
【図１８】
0006590197.tif 000026