(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入路に設置された所定の車両感知器の感知情報に基づいて、前記流入路の下流交差点の停止線に到着する車両の単位時間ごとの予測交通量である到着プロファイル情報を生成する信号制御装置であって、
前記車両感知器の感知情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記感知情報に基づいて、前記下流交差点の停止線まで車両が走行するのに必要と予測される予測時間だけ集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データを、前記到着プロファイル情報を生成するための中間情報として作成する作成部と、
前記感知情報又は前記中間情報に欠損が生じているか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果が肯定的である場合、補完情報を用いて前記中間情報を補完する補完部と、
を備え、
前記取得部は、前記流入路において前記車両感知器よりも上流側に設置された他の車両感知器の感知情報を取得可能であり、
前記作成部は、さらに前記他の車両感知器の感知情報に基づいて、前記集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データである上流感知器中間情報を作成し、
前記補完部は、前記上流感知器中間情報を前記補完情報として用いる信号制御装置。
【請求項２】
流入路に設置された所定の車両感知器の感知情報に基づいて、前記流入路の下流交差点の停止線に到着する車両の単位時間ごとの予測交通量である到着プロファイル情報を生成する信号制御装置であって、
前記車両感知器の感知情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記感知情報に基づいて、前記下流交差点の停止線まで車両が走行するのに必要と予測される予測時間だけ集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データを、前記到着プロファイル情報を生成するための中間情報として作成する作成部と、
前記感知情報又は前記中間情報に欠損が生じているか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果が肯定的である場合、補完情報を用いて前記中間情報を補完する補完部と、
を備え、
前記取得部は、前記流入路の上流交差点から当該流入路に向かって流出する車両の単位時間ごとの予測交通量である流出予測情報を取得可能であり、
前記作成部は、さらに前記流出予測情報に基づいて、前記集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データである上流交差点中間情報を作成し、
前記補完部は、前記上流交差点中間情報を前記補完情報として用いる信号制御装置。
【請求項３】
前記補完情報は、過去に生成された複数の前記到着プロファイル情報の代表値に基づく代表値情報を含む請求項１に記載の信号制御装置。
【請求項４】
前記取得部は、前記流入路の上流交差点から当該流入路に向かって流出する車両の単位時間ごとの予測交通量である流出予測情報を取得可能であり、
前記作成部は、さらに前記流出予測情報に基づいて、前記集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データである上流交差点中間情報を作成し、
過去の前記到着プロファイル情報は、前記上流交差点中間情報を用いて生成されたものである請求項３に記載の信号制御装置。
【請求項５】
前記補完部は、前記下流交差点及び前記上流交差点にそれぞれ設置された交通信号制御機が、系統制御が行われる同一のサブエリア内に含まれる場合に限り、前記補完情報を用いて補完する請求項２又は請求項４に記載の信号制御装置。
【請求項６】
流入路に設置された所定の車両感知器の感知情報に基づいて、前記流入路の下流交差点の停止線に到着する車両の単位時間ごとの予測交通量である到着プロファイル情報を生成する信号制御装置であって、
前記車両感知器の感知情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記感知情報に基づいて、前記下流交差点の停止線まで車両が走行するのに必要と予測される予測時間だけ集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データを、前記到着プロファイル情報を生成するための中間情報として作成する作成部と、
前記感知情報又は前記中間情報に欠損が生じているか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果が肯定的である場合、補完情報を用いて前記中間情報を補完する補完部と、
を備え、
前記補完部は、下記の第１〜第４の情報のうち少なくとも２つの情報から、第１の情報、第２の情報、第３の情報、第４の情報の優先順位に基づいて、優先順位のより高い情報を前記補完情報として用いる信号制御装置。
第１の情報：前記流入路において前記車両感知器よりも上流側に設置された他の車両感知器の感知情報に基づいて作成された、前記集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データである上流感知器中間情報
第２の情報：前記流入路の上流交差点から当該流入路に向かって流出する車両の単位時間ごとの予測交通量である流出予測情報に基づいて作成された、前記集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データである上流交差点中間情報
第３の情報：過去に生成された複数の前記到着プロファイル情報の代表値に基づく代表値情報
第４の情報：予め設定された前記予測交通量である標準流入情報
【請求項７】
前記取得部は、前記車両感知器の感知情報を無線通信により取得する請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の信号制御装置。
【請求項８】
流入路に設置された所定の車両感知器の感知情報に基づいて、前記流入路の下流交差点の停止線に到着する車両の単位時間ごとの予測交通量である到着プロファイル情報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、
コンピュータを、
前記車両感知器の感知情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記感知情報に基づいて、前記下流交差点の停止線まで車両が走行するのに必要と予測される予測時間だけ集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データを、前記到着プロファイル情報を生成するための中間情報として作成する作成部と、
前記感知情報又は前記中間情報に欠損が生じているか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果が肯定的である場合、補完情報を用いて前記中間情報を補完する補完部として機能させ、
前記取得部は、前記流入路において前記車両感知器よりも上流側に設置された他の車両感知器の感知情報を取得可能であり、
前記作成部は、さらに前記他の車両感知器の感知情報に基づいて、前記集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データである上流感知器中間情報を作成し、
前記補完部は、前記上流感知器中間情報を前記補完情報として用いるコンピュータプログラム。
【請求項９】
流入路に設置された所定の車両感知器の感知情報に基づいて、前記流入路の下流交差点の停止線に到着する車両の単位時間ごとの予測交通量である到着プロファイル情報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、
コンピュータを、
前記車両感知器の感知情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記感知情報に基づいて、前記下流交差点の停止線まで車両が走行するのに必要と予測される予測時間だけ集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データを、前記到着プロファイル情報を生成するための中間情報として作成する作成部と、
前記感知情報又は前記中間情報に欠損が生じているか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果が肯定的である場合、補完情報を用いて前記中間情報を補完する補完部として機能させ、
前記取得部は、前記流入路の上流交差点から当該流入路に向かって流出する車両の単位時間ごとの予測交通量である流出予測情報を取得可能であり、
前記作成部は、さらに前記流出予測情報に基づいて、前記集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データである上流交差点中間情報を作成し、
前記補完部は、前記上流交差点中間情報を前記補完情報として用いるコンピュータプログラム。
【請求項１０】
流入路に設置された所定の車両感知器の感知情報に基づいて、前記流入路の下流交差点の停止線に到着する車両の単位時間ごとの予測交通量である到着プロファイル情報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、
コンピュータを、
前記車両感知器の感知情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記感知情報に基づいて、前記下流交差点の停止線まで車両が走行するのに必要と予測される予測時間だけ集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データを、前記到着プロファイル情報を生成するための中間情報として作成する作成部と、
前記感知情報又は前記中間情報に欠損が生じているか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果が肯定的である場合、補完情報を用いて前記中間情報を補完する補完部として機能させ、
前記補完部は、下記の第１〜第４の情報のうち少なくとも２つの情報から、第１の情報、第２の情報、第３の情報、第４の情報の優先順位に基づいて、優先順位のより高い情報を前記補完情報として用いるコンピュータプログラム。
第１の情報：前記流入路において前記車両感知器よりも上流側に設置された他の車両感知器の感知情報に基づいて作成された、前記集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データである上流感知器中間情報
第２の情報：前記流入路の上流交差点から当該流入路に向かって流出する車両の単位時間ごとの予測交通量である流出予測情報に基づいて作成された、前記集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データである上流交差点中間情報
第３の情報：過去に生成された複数の前記到着プロファイル情報の代表値に基づく代表値情報
第４の情報：予め設定された前記予測交通量である標準流入情報
【請求項１１】
流入路の上流交差点から当該流入路に向かって流出する車両の単位時間ごとの予測交通量である流出予測情報に基づいて、当該流入路の下流交差点の停止線に到着する車両の単位時間ごとの予測交通量である到着プロファイル情報を生成する信号制御装置であって、
前記流出予測情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記流出予測情報に基づいて、前記下流交差点の停止線まで車両が走行するのに必要と予測される予測時間だけ集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データを、前記到着プロファイル情報を生成するための中間情報として作成する作成部と、
前記流出予測情報又は前記中間情報に欠損が生じているか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果が肯定的である場合、補完情報を用いて前記中間情報を補完する補完部と、
を備え、
前記補完部は、下記の第１の情報、第２の情報の優先順位に基づいて、優先順位のより高い情報を前記補完情報として用いる信号制御装置。
第１の情報：過去に生成された複数の前記到着プロファイル情報の代表値に基づく代表値情報
第２の情報：予め設定された前記予測交通量である標準流入情報
【請求項１２】
流入路の上流交差点から当該流入路に向かって流出する車両の単位時間ごとの予測交通量である流出予測情報に基づいて、当該流入路の下流交差点の停止線に到着する車両の単位時間ごとの予測交通量である到着プロファイル情報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、
コンピュータを、
前記流出予測情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記流出予測情報に基づいて、前記下流交差点の停止線まで車両が走行するのに必要と予測される予測時間だけ集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データを、前記到着プロファイル情報を生成するための中間情報として作成する作成部と、
前記流出予測情報又は前記中間情報に欠損が生じているか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果が肯定的である場合、補完情報を用いて前記中間情報を補完する補完部として機能させ、
前記補完部は、下記の第１の情報、第２の情報の優先順位に基づいて、優先順位のより高い情報を前記補完情報として用いるコンピュータプログラム。
第１の情報：過去に生成された複数の前記到着プロファイル情報の代表値に基づく代表値情報
第２の情報：予め設定された前記予測交通量である標準流入情報
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号制御装置、及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
交通信号制御においては、信号灯色を切り替えるための信号制御プランを所定周期（通常は１サイクル）ごとに作成し、その信号制御プランに従って信号灯器を駆動する「テーブル制御方式」が普及している。
この場合、交通量の多い都市部では、道路上に設置された車両感知器で得られる車両台数などの交通状況に応じて、信号制御プランの一部又は全部を変更し、適切な信号灯色の切り替えタイミングを決定する感応制御を行い、交通流の円滑化を図ることがある。
【０００３】
このような感応制御として、近年では、特定の交差点の上流に設置された車両感知器の感知情報や、前記交差点に隣接する上流交差点から当該交差点に向かって流出する車両の単位時間ごとの予測交通量である流出予測情報を用いて、当該交差点に到着する交通量を予測して交通信号制御を行う「プロファイル制御」が行われている（特許文献１参照）。
プロファイル制御は、上記車両感知器の感知情報に基づいて、上記交差点の停止線に到着する車両の単位時間ごとの予測交通量である到着プロファイル情報を生成する。そして、生成した到着プロファイル情報に基づいて、その交差点における車両の信号待ち時間が最小となる青時間の短縮または延長などを決定するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３９９４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記プロファイル制御では、例えば車両感知器の感知情報や上流交差点からの流出予測情報に欠損が生じる場合があるので、このような場合に到着プロファイル情報の精度を高めることが望まれている。
本発明は、このような実情に鑑み、到着プロファイル情報を生成するための情報に欠損が生じても到着プロファイル情報の精度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る信号制御装置は、流入路に設置された所定の車両感知器の感知情報に基づいて、前記流入路の下流交差点の停止線に到着する車両の単位時間ごとの予測交通量である到着プロファイル情報を生成する信号制御装置であって、前記車両感知器の感知情報を取得する取得部と、前記取得部が取得した前記感知情報に基づいて、前記下流交差点の停止線まで車両が走行するのに必要と予測される予測時間だけ集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データを、前記到着プロファイル情報を生成するための中間情報として作成する作成部と、前記感知情報又は前記中間情報に欠損が生じているか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果が肯定的である場合、補完情報を用いて前記中間情報を補完する補完部と、を備える信号制御装置である。
【０００７】
本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、流入路に設置された所定の車両感知器の感知情報に基づいて、前記流入路の下流交差点の停止線に到着する車両の単位時間ごとの予測交通量である到着プロファイル情報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、コンピュータを、前記車両感知器の感知情報を取得する取得部と、前記取得部が取得した前記感知情報に基づいて、前記下流交差点の停止線まで車両が走行するのに必要と予測される予測時間だけ集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データを、前記到着プロファイル情報を生成するための中間情報として作成する作成部と、前記感知情報又は前記中間情報に欠損が生じているか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果が肯定的である場合、補完情報を用いて前記中間情報を補完する補完部として機能させるためのコンピュータプログラムである。
【０００８】
本発明の一態様に係る信号制御装置は、流入路の上流交差点から当該流入路に向かって流出する車両の単位時間ごとの予測交通量である流出予測情報に基づいて、当該流入路の下流交差点の停止線に到着する車両の単位時間ごとの予測交通量である到着プロファイル情報を生成する信号制御装置であって、前記流出予測情報を取得する取得部と、前記取得部が取得した前記流出予測情報に基づいて、前記下流交差点の停止線まで車両が走行するのに必要と予測される予測時間だけ集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データを、前記到着プロファイル情報を生成するための中間情報として作成する作成部と、前記流出予測情報又は前記中間情報に欠損が生じているか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果が肯定的である場合、補完情報を用いて前記中間情報を補完する補完部と、を備える信号制御装置である。
【０００９】
本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、流入路の上流交差点から当該流入路に向かって流出する車両の単位時間ごとの予測交通量である流出予測情報に基づいて、当該流入路の下流交差点の停止線に到着する車両の単位時間ごとの予測交通量である到着プロファイル情報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、コンピュータを、前記流出予測情報を取得する取得部と、前記取得部が取得した前記流出予測情報に基づいて、前記下流交差点の停止線まで車両が走行するのに必要と予測される予測時間だけ集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データを、前記到着プロファイル情報を生成するための中間情報として作成する作成部と、前記流出予測情報又は前記中間情報に欠損が生じているか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果が肯定的である場合、補完情報を用いて前記中間情報を補完する補完部として機能させるためのコンピュータプログラムである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、到着プロファイル情報を生成するための情報に欠損が生じても到着プロファイル情報の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る交通信号制御システムの全体構成図である。
【図２】図１の交通信号制御システムの機能ブロック図である。
【図３】交通信号制御機の内部構成を示すブロック図である。
【図４】交通信号制御機の制御部における到着プロファイル情報の生成処理を示す機能ブロック図である。
【図５】到着プロファイル情報の生成方法を示す説明図である。
【図６】流入路の各区間において補完情報が採用される優先順位を示している。
【図７】流入路の各区間の最優先採用情報に補完情報を補完して生成された到着プロファイル情報の一例を示している。
【図８】交通信号制御機の制御部が実行する到着プロファイル情報の生成処理の内容を示すフローチャートである。
【図９】交通信号制御機の制御部が実行する到着プロファイル情報の生成処理の内容を示すフローチャートである。
【図１０】交通信号制御機の制御部が実行する到着プロファイル情報の生成処理の内容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】
【００１２】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
（１）本発明の実施形態に係る信号制御装置は、流入路に設置された所定の車両感知器の感知情報に基づいて、前記流入路の下流交差点の停止線に到着する車両の単位時間ごとの予測交通量である到着プロファイル情報を生成する信号制御装置であって、前記車両感知器の感知情報を取得する取得部と、前記取得部が取得した前記感知情報に基づいて、前記下流交差点の停止線まで車両が走行するのに必要と予測される予測時間だけ集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データを、前記到着プロファイル情報を生成するための中間情報として作成する作成部と、前記感知情報又は前記中間情報に欠損が生じているか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果が肯定的である場合、補完情報を用いて前記中間情報を補完する補完部と、を備える。
【００１３】
上記のように構成された信号制御装置によれば、車両感知器の感知情報、又は到着プロファイル情報を生成するための中間情報に欠損が生じた場合、その中間情報を適正な補完情報を用いて補完することで、到着プロファイル情報の精度を高めることができる。
【００１４】
（２）前記信号制御装置において、前記取得部は、前記流入路において前記車両感知器よりも上流側に設置された他の車両感知器の感知情報を取得可能であり、前記作成部は、さらに前記他の車両感知器の感知情報に基づいて、前記集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データである上流感知器中間情報を作成し、前記補完部は、前記上流感知器中間情報を前記補完情報として用いるのが好ましい。
この場合、上流側に設置された他の車両感知器の感知情報に基づく上流感知器中間情報を前記補完情報として用いることができるので、到着プロファイル情報の精度をさらに高めることができる。
【００１５】
（３）前記信号制御装置において、前記取得部は、前記流入路の上流交差点から当該流入路に向かって流出する車両の単位時間ごとの予測交通量である流出予測情報を取得可能であり、前記作成部は、さらに前記流出予測情報に基づいて、前記集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データである上流交差点中間情報を作成し、前記補完部は、前記上流交差点中間情報を前記補完情報として用いてもよい。
この場合、上流交差点から流入路に向かって流出する車両の流出予測情報に基づく上流交差点中間情報を前記補完情報として用いることができるので、到着プロファイル情報の精度をさらに高めることができる。
【００１６】
（４）前記信号制御装置において、前記補完情報は、過去に生成された複数の前記到着プロファイル情報の代表値に基づく代表値情報を含んでいてもよい。
この場合、過去に生成された複数の到着プロファイル情報の代表値に基づく代表値情報を前記補完情報として用いることができるので、到着プロファイル情報の精度をさらに高めることができる。
【００１７】
（５）前記信号制御装置において、前記取得部は、前記流入路の上流交差点から当該流入路に向かって流出する車両の単位時間ごとの予測交通量である流出予測情報を取得可能であり、前記作成部は、さらに前記流出予測情報に基づいて、前記集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データである上流交差点中間情報を作成し、過去の前記到着プロファイル情報は、前記上流交差点中間情報を用いて生成されたものであるのが好ましい。
この場合、過去の到着プロファイル情報が、上流交差点から流入路に向かって流出する車両の流出予測情報に基づく上流交差点中間情報を用いて生成されているので、その過去の到着プロファイル情報から作成された代表値情報を用いることで、到着プロファイル情報の精度をさらに高めることができる。
【００１８】
（６）前記信号制御装置において、前記補完情報は、予め設定された前記予測交通量である標準流入情報であってもよい。
この場合、予め設定された前記予測交通量である標準流入情報を前記補完情報として用いることができるので、到着プロファイル情報の精度をさらに高めることができる。
【００１９】
（７）前記信号制御装置において、前記補完部は、前記下流交差点及び前記上流交差点にそれぞれ設置された交通信号制御機が、系統制御が行われる同一のサブエリア内に含まれる場合に限り、前記補完情報を用いて補完するのが好ましい。
この場合、系統制御が行われる同一のサブエリア内の交通信号制御機が設置された上流交差点に関する上流交差点中間情報を補完情報として用いることができるので、到着プロファイル情報の精度をさらに高めることができる。
【００２０】
（８）前記信号制御装置において、前記補完部は、下記の第１〜第４の情報のうち少なくとも２つの情報から、第１の情報、第２の情報、第３の情報、第４の情報の優先順位に基づいて、優先順位のより高い情報を前記補完情報として用いるのが好ましい。
第１の情報：前記流入路において前記車両感知器よりも上流側に設置された他の車両感知器の感知情報に基づいて作成された、前記集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データである上流感知器中間情報
第２の情報：前記流入路の上流交差点から当該流入路に向かって流出する車両の単位時間ごとの予測交通量である流出予測情報に基づいて作成された、前記集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データである上流交差点中間情報
第３の情報：過去に生成された複数の前記到着プロファイル情報の代表値に基づく代表値情報
第４の情報：予め設定された前記予測交通量である標準流入情報
この場合、第１〜第４の情報のうち少なくとも２つの情報から、優先順位のより高い情報を補完情報として用いることができるので、到着プロファイル情報の精度をさらに高めることができる。
【００２１】
（９）前記信号制御装置において、前記取得部は、前記車両感知器の感知情報を無線通信により取得するのが好ましい。
一般に、車両感知器の感知情報を無線通信により取得する場合には、その感知情報に欠損が生じやすい。したがって、車両感知器から無線通信で取得した感知情報に欠損が生じた場合、その感知情報に基づいて作成された中間情報を適正な補完情報を用いて補完することで、到着プロファイル情報の精度を高めることができる。
【００２２】
（１０）本発明の実施形態に係るコンピュータプログラムは、コンピュータを、上記（１）の信号制御装置として機能させるためのコンピュータプログラムである。したがって、本実施形態のコンピュータプログラムは、上記（１）の信号制御装置と同様の作用効果を奏する。
【００２３】
（１１）本発明の実施形態に係る信号制御装置は、流入路の上流交差点から当該流入路に向かって流出する車両の単位時間ごとの予測交通量である流出予測情報に基づいて、当該流入路の下流交差点の停止線に到着する車両の単位時間ごとの予測交通量である到着プロファイル情報を生成する信号制御装置であって、前記流出予測情報を取得する取得部と、前記取得部が取得した前記流出予測情報に基づいて、前記下流交差点の停止線まで車両が走行するのに必要と予測される予測時間だけ集計時刻をずらした単位時間ごとの車両台数の時系列データを、前記到着プロファイル情報を生成するための中間情報として作成する作成部と、前記流出予測情報又は前記中間情報に欠損が生じているか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果が肯定的である場合、補完情報を用いて前記中間情報を補完する補完部と、を備える。
上記のように構成された信号制御装置によれば、上流交差点から流入路に向かって流出する車両の流出予測情報、又は到着プロファイル情報を生成するための中間情報に欠損が生じた場合、その中間情報を適正な補完情報を用いて補完することで、到着プロファイル情報の精度を高めることができる。
【００２４】
（１２）本発明の実施形態に係るコンピュータプログラムは、コンピュータを、上記（１１）の信号制御装置として機能させるためのコンピュータプログラムである。したがって、本実施形態のコンピュータプログラムは、上記（１１）の信号制御装置と同様の作用効果を奏する。
【００２５】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の実施形態について添付図面に基づき詳細に説明する。
＜システムの全体構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る交通信号制御システムの全体構成図である。
図１において、Ｊ１は第１交差点（下流交差点）であり、Ｊ２は第２交差点（上流交差点）である。第１交差点Ｊ１及び第２交差点Ｊ２は、プロファイル制御の制御対象となる交差点である。本実施形態では、第２交差点Ｊ２から第１交差点Ｊ１に向かう、第１交差点Ｊ１の流入路Ｒｍについて行うプロファイル制御に着目している。
なお、第１交差点Ｊ１の「流入路Ｒｍ」は、第２交差点Ｊ２から見れば、第１交差点Ｊ１に向かう流出路になるので、「流出路Ｒｍ」と表現することがある。
【００２６】
本実施形態の交通信号制御システムは、交通管制センタ１、複数の信号灯器２Ａ，２Ｂ、複数の交通信号制御機３Ａ，３Ｂ及び複数の車両感知器４Ａ，４Ｂを含む。
第１及び第２交差点Ｊ１，Ｊ２には、当該交差点Ｊ１，Ｊ２に向かって走行する車両５に通行権の有無を灯色で表示する信号灯器２Ａ，２Ｂが設置されている。このうち、下流側の信号灯器２Ａは、第１交通信号制御機３Ａによって灯色が制御され、上流側の信号灯器２Ｂは、第２交通信号制御機３Ｂによって灯色が制御される。
【００２７】
第１及び第２交通信号制御機３Ａ，３Ｂは、第１及び第２交差点Ｊ１，Ｊ２の近傍（図例では信号灯器２Ａ，２Ｂの支柱）にそれぞれ設置されており、基本的には、交通管制センタ１から通知された信号制御指令に従って信号灯器２Ａ，２Ｂの灯色切り替えタイミングを決定する。もっとも、第１交通信号制御機３Ａは、プロファイル制御を行った場合には、この制御で定めた青打ち切りタイミングや青延長タイミングを優先して信号灯器２Ａの灯色を切り替える。
【００２８】
車両感知器４Ａ，４Ｂは、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である。車両感知器４Ａ，４Ｂとしては、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もの、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もの、又は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挙げられる。
車両感知器４Ａは、対応する第１交通信号制御機３Ａにほぼリアルタイムに感知信号（パルス信号）を感知情報として送信し、車両感知器４Ｂは、対応する第２交通信号制御機３Ｂにほぼリアルタイムに感知信号を感知情報として送信する。
【００２９】
第１及び第２交通信号制御機３Ａ，３Ｂは、自機に繋がる車両感知器４Ａ，４Ｂから受信した感知情報を交通管制センタ１に転送する。
なお、図１では、図示の簡略化のため、信号灯器２Ａ，２Ｂを１つだけ描いてあるが、実際には流入路と同数の信号灯器が交差点Ｊ１，Ｊ２に設けられている。また、以下において、第１及び第２交通信号制御機３Ａ，３Ｂの共通事項を説明する場合は、交通信号制御機３と総称する。信号灯器２Ａ，２Ｂと車両感知器４Ａ，４Ｂについても同様である。
【００３０】
＜システムの機能的構成＞
図２は、図１の交通信号制御システムの機能ブロック図である。
図２に示すように、交通管制センタ１には、中央装置１１とこれに接続された中央ルータ１２が設けられている。
中央ルータ１２は、図示の第１交通信号制御機３Ａに接続された第１端末ルータ１３Ａと所定の通信回線を介して接続され、かつ第２交通信号制御機３Ｂに接続された第２端末ルータ１３Ｂと所定の通信回線を介して接続されている。また、第１端末ルータ１３Ａと第２端末ルータ１３Ｂも、所定の通信回線を介して接続されている。以下において、第１及び第２端末ルータ１３Ａ，１３Ｂの共通事項を説明する場合は、端末ルータ１３と総称する。第１及び第２交通信号制御機３Ａ，３Ｂは、配下の複数の車両感知器４Ａ，４Ｂと所定の通信回線を介して接続されている。
【００３１】
中央装置１１は、図示の第１及び第２交通信号制御機３Ａ，３Ｂ以外にも、自装置の管轄エリア内に設置されたすべての交通信号制御機３とネットワークを構成しており、ネットワークに属する交通信号制御機３と双方向通信が可能である。
また、ネットワークに属する交通信号制御機３同士でも双方向通信が可能である。中央装置１１は、必ずしも交通管制センタ１に設けられている必要はなく、道路上に設置されていてもよい。
【００３２】
車両感知器４Ａ，４Ｂは、第１及び第２交差点Ｊ１，Ｊ２に向かって流入する各流入路に所定間隔をおいて複数（ここでは３個）設けられている。各々の車両感知器４Ａ，４Ｂの感知情報は、それらが接続された第１及び第２交通信号制御機３Ａ，３Ｂに送信される。
以下、複数の車両感知器４Ａについては、流入路の下流側から順に第１車両感知器４Ａ１、第２車両感知器４Ａ２、及び第３車両感知器４Ａ３と称する場合がある。
【００３３】
中央装置１１は、ワークステーションやパーソナルコンピュータ等よりなる。中央装置１１は、交通信号制御機３などから取得した各種の交通情報の収集・処理（演算）・記録、交通信号制御及び情報提供を統括的に行う。
例えば、中央装置１１は、自装置が管轄する交差点の交通信号制御機３に対して、同一道路上の信号灯器２群を調整する系統制御、この系統制御を道路網に拡張した広域制御（面制御）、及び、ＭＯＤＥＲＡＴＯ（登録商標：Management by Origin-Destination Related Adaptation for Traffic Optimization）制御などを実行可能である。本実施形態では、第１交通信号制御機３Ａ及び第２交通信号制御機３Ｂは、系統制御が行われる同一のサブエリア（図５参照）内に含まれる。
【００３４】
中央装置１１は、信号灯器２の灯色切り替えタイミングを含む信号制御指令を所定時間ごとに交通信号制御機３に送信している。この所定時間は、例えば、信号制御パラメータの演算周期（例えば、１．０〜２．５分）である。また、中央装置１１は、車両感知器４の感知情報を、交通信号制御機３を通じてほぼリアルタイム（例えば、０．１〜１．０秒周期）で受信している。
【００３５】
＜交通信号制御機の構成＞
図３は、交通信号制御機３の内部構成を示すブロック図である。
図３に示すように、交通信号制御機３は、制御部３１、灯器駆動部３２、通信部（取得部）３３、記憶部３４、及び時計部３５を含んでいる。
制御部３１は、１又は複数のマイクロコンピュータから構成されている。制御部３１は、内部バスなどを介して他のハードウェア各部３２〜３５と接続されており、これらのハードウェア各部３２〜３５の動作を制御する。
【００３６】
制御部３１は、通信部３３が中央装置１１から取得した信号制御指令や、プロファイル制御を実行した場合はその制御結果に基づいて灯色切り替えタイミングを決定し、その決定したタイミングで灯色の切り替え信号を灯器駆動部３２に入力する。
灯器駆動部３２は、半導体リレー（図示せず）を備え、制御部３１からの切り替え信号に基づいて、複数の信号灯器２の青色灯、黄色灯、赤色灯それぞれに対応して各色の信号灯に供給される交流電圧（ＡＣ１００Ｖ）又は直流電圧をオン／オフする。
【００３７】
通信部３３は、中央装置１１及び他の交通信号制御機３と有線通信を行う通信インタフェースとして機能する。また、通信部３３は、車両感知器４と無線通信を行う通信インタフェースとしても機能する。
例えば、通信部３３は、中央装置１１から信号制御指令を受信すると、受信した指令を制御部３１に渡す。また、通信部３３は、自機に属する車両感知器４や他の交通信号制御機３に属する車両感知器４から感知情報を無線通信により受信すると、受信した感知情報を有線通信により中央装置１１に転送する。さらに通信部３３は、上流に隣接する交通信号制御機３で作成された流出予測情報（後述）を、当該交通信号制御機３と端末ルータ１３同士で接続されている場合には、これらの端末ルータ１３を介して受信し、前記端末ルータ１３同士が接続されていない場合には、中央ルータ１１を経由して受信する（図２参照）。
なお、通信部３３は、車両感知器４と有線通信を行う通信インターフェースとして機能してもよい。また、端末ルータ１３は、対応する交通信号制御機３に内蔵されていてもよい。
【００３８】
時計部３５は、現在時刻を例えば１／１０秒以下の精度で計時する時計装置よりなる。時計部３５は、所定の周波数で動作するカウンタ回路を有し、この回路に初期値を与えることで現在時刻を生成し、初期値を変更することで現在時刻の補正が可能である。
時計部３５は、中央装置１１から通知された時刻、ＧＰＳ時刻或いは電波時計の時刻などを受信でき、受信した時刻を用いて、カウンタ回路が出力する現在時刻（ローカル時刻）を補正する機能を有する。
【００３９】
記憶部３４は、ハードディスクや半導体メモリ等から構成されている。記憶部３４は、信号制御指令や感知情報の一時的なメモリ領域のほか、プロファイル制御の実行、及び後述する到着プロファイル情報の生成処理を行うコンピュータプログラムの格納領域を備えている。
制御部３１は、上記プログラムを記憶部３４から読み出してプロファイル制御を実行可能である。
【００４０】
プロファイル制御は、中央装置１１が管轄する一部の交通信号制御機３が、中央装置１１から指令された信号切り替えタイミングを自律分散的に修正するミクロ制御（端末感応制御）の１つである。
具体的には、図１において、流入路Ｒｍで計測される第１〜第３車両感知器４Ａ１〜４Ａ３の車両台数に加えて、流入路Ｒｍの上流端である第２交差点Ｊ２から対象流入路Ｒｍに入る車両台数を用いて、車両５が第１交差点Ｊ１を通過する交通量の予測時間を１サイクル以下の未来まで拡張する。
【００４１】
そして、上記予測時間に含まれる交通量の変動から、第１交差点Ｊ１での信号待ちによる遅れ時間が最小となるように、青信号の打ち切りタイミングや青信号の延長タイミングが決定される。
より具体的には、プロファイル制御では、第１交差点Ｊ１の停止線に到着する車両５の単位時間ごとの時系列情報である「到着プロファイル情報」と、中央装置１１から取得した信号切り替えタイミングを用いて所定のシミュレーションを行い、現時点から１サイクル以下の未来までの「待ち行列台数」の変動状況を計算する。ここで、「待ち行列台数」とは、信号待ち等のために交差点の手前で停止している車両の行列台数のことをいう。
【００４２】
制御部３１は、到着プロファイル情報に基づいて、未来の待ち行列台数が最小となるように青信号の打ち切りタイミングや青信号の延長タイミングを決定し、青信号時間の延長又は短縮を行う。
したがって、プロファイル制御を行うには、上記のシミュレーションを行う所定の制御周期ごとに到着プロファイル情報を決定しておく必要がある。このため、制御部３１は、上記プログラムを記憶部３４から読み出して、プロファイル制御に必要な到着プロファイル情報の生成処理を行う。
【００４３】
＜制御部の構成＞
図４は、交通信号制御機３の制御部３１における到着プロファイル情報の生成処理を示す機能ブロック図である。また、図５は、到着プロファイル情報の生成方法を示す説明図である。
図４に示すように、制御部３１は、時系列情報作成部３１１、第１中間情報作成部３１２、第２中間情報作成部３１３、生成処理部３１４、及び代表値情報作成部３１８を含んでいる。
【００４４】
時系列情報作成部３１１は、時計部３５が計時する自機のローカル時刻に基づく単位時間ごとの感知情報の数（車両台数）を集計し、単位時間ごとの車両台数の時系列データである「時系列情報（中間情報）」を作成する。
図４及び図５において、時系列情報作成部３１１は、上記時系列情報の作成を交差点Ｊ１，Ｊ２の流入路ごとに行う。すなわち、時系列情報作成部３１１は、交差点Ｊ１，Ｊ２に流入する各流入路にそれぞれ設けられた車両感知器４Ａ，４Ｂの感知情報について、上記集計時刻ごとの車両台数値よりなる時系列情報Ｄ１，Ｄ２を作成する。
【００４５】
また、時系列情報作成部３１１は、各流入路において車両感知器４ごとに上記時系列情報を作成する。例えば、交差点Ｊ１の流入路Ｒｍでは、集計の単位時間を１秒とすると、時系列情報作成部３１１は、各車両感知器４Ａ１〜４Ａ３が感知した車両台数を１秒刻みで集計し、１秒ごとに進行する各々の集計時刻の台数値よりなる時系列情報Ｄ１１〜Ｄ１３を作成する。
【００４６】
時系列情報作成部３１１は、各車両感知器４Ａ１〜４Ａ３から逐次受信する感知情報（車両感知器４Ａ１〜４Ａ３をそれぞれ通過した車両台数）を、第１ローカル時刻ｔ１に従って単位時間ごとに集計することにより、流入路Ｒｍを通行する車両台数の単位時間ごとの時系列データである時系列情報Ｄ１１〜Ｄ１３を常時収集している。
時系列情報作成部３１１は、自機で作成した時系列情報を第１中間情報作成部３１２に渡す。
【００４７】
第１中間情報作成部３１２は、自機で集計した時系列情報の集計時刻を、流入路の車両感知器４から下流交差点の停止線Ｐまでを車両５が走行するのに必要と予測される予測時間Ｔだけずらして、時系列情報の台数分の車両５が下流交差点の停止線Ｐに到達すると予測される単位時間ごとの車両台数の時系列データである「感知器流入予測情報（中間情報）」を算出する。予測時間Ｔは、流入路における車両５の走行速度を所定の想定速度ｖとし、その想定速度ｖと、車両感知器４の設置位置から停止線Ｐまでの距離とによって算出することができる。
【００４８】
第１中間情報作成部３１２は、上記感知器流入予測情報の作成を交差点Ｊ１，Ｊ２の流入路ごとに行う。すなわち、第１中間情報作成部３１２は、交差点Ｊ１，Ｊ２の流入路ごとに作成された時系列情報Ｄ１，Ｄ２について、上記集計時刻ごとの車両台数値よりなる感知器流入予測情報を作成する。
また、第１中間情報作成部３１２は、各流入路において車両感知器４ごとに上記感知器流入予測情報を作成する。
【００４９】
例えば、第１交差点Ｊ１の流入路Ｒｍでは、自機で集計した時系列情報Ｄ１１（Ｄ１２，Ｄ１３）の集計時刻を、流入路Ｒｍの車両感知器４Ａ１（４Ａ２，４Ａ３）から第１交差点Ｊ１の停止線Ｐまでを車両５が走行するのに必要と予測される予測時間Ｔ１１（Ｔ１２，Ｔ１３）だけずらして、時系列情報Ｄ１１（Ｄ１２，Ｄ１３）の台数分の車両５が第１交差点Ｊ１の停止線Ｐに到達すると予測される単位時間ごとの車両台数値を平滑化した時系列データである感知器流入予測情報ＰＦ１１（ＰＦ１２，ＰＦ１３）を算出する。
【００５０】
これらの感知器流入予測情報については、第１車両感知器４Ａ１、第２車両感知器４Ａ２及び第３車両感知器４Ａ３に対応して、それぞれ第１感知器流入予測情報ＰＦ１１、第２感知器流入予測情報ＰＦ１２及び第３感知器流入予測情報ＰＦ１３と称する場合がある。また、以下において、第１〜第３感知器流入予測情報ＰＦ１１〜ＰＦ１３の共通事項を説明する場合は、感知器流入予測情報ＰＦ１と総称する。
【００５１】
第２中間情報作成部３１３は、自機の上流側に隣接する交通信号制御機３から「流出予測情報」を取得する。例えば、流入路Ｒｍの下流交差点Ｊ１に設けられた第１交通信号制御機３Ａの場合、第１中間情報作成部３１２は、流入路Ｒｍの上流交差点Ｊ２に設けられた第２交通信号制御機３Ｂから流出予測情報を取得する。この流出予測情報は、第２交差点Ｊ２から流入路Ｒｍに向かって流出する車両５の単位時間ごとの車両台数の時系列データ（予測交通量）であり、第２交通信号制御機３Ｂにおいて作成される。
【００５２】
具体的には、第２交通信号制御機３Ｂ（制御部３１）は、第２交差点Ｊ２に流入する各流入路Ｒ１〜Ｒ３に設置された自機に繋がる車両感知器４Ｂから逐次受信する感知情報（流入路Ｒ１〜Ｒ３の車両感知器４Ｂを通過した車両台数）に基づいて、流出路Ｒｍに向かう車両台数を推定する。
そして、第２交通信号制御機３Ｂは、推定した車両台数を第２ローカル時刻ｔ２に従って単位時間ごとに集計することにより、第２交差点Ｊ２から流出路Ｒｍに流出する車両台数の単位時間ごとの時系列データである時系列情報（流出予測情報）Ｄ２を常時収集している。
【００５３】
より具体的には、第２交通信号制御機３Ｂは、第２交差点Ｊ２について図５の上下方向に通行権がある時間帯の場合には、流入路Ｒ２の車両感知器４Ｂにて感知された車両台数に所定の直進率（例えば、８０％）を乗じた値を、流出路Ｒｍに向かう車両台数と推定し、その推定台数を第２ローカル時刻ｔ２に従って単位時間ごとに集計する。
【００５４】
また、第２交通信号制御機３Ｂは、第２交差点Ｊ２について図５の左右方向に通行権がある時間帯の場合には、流入路Ｒ１の車両感知器４Ｂにて感知された車両台数に所定の左折率（例えば、１０％）を乗じた値と、流入路Ｒ３の車両感知器４Ｂにて感知された車両台数に所定の右折率（例えば、１０％）を乗じた値との合計値を、流出路Ｒｍに向かう車両台数と推定し、その推定台数を第２ローカル時刻ｔ２に従って単位時間ごとに集計する。
第２交通信号制御機３Ｂは、集計した流出予測情報Ｄ２を、第１交通信号制御機３Ａにおけるプロファイル制御の制御周期（例えば６秒）ごとに第１交通信号制御機３Ａに送信する。
【００５５】
第２中間情報作成部３１３は、自機が受信した流出予測情報Ｄ２から「上流制御機流入予測情報（中間情報）」を算出する。例えば、第１交通信号制御機３Ａにおける第２中間情報作成部３１３は、第２交通信号制御機３Ｂから取得した流出予測情報Ｄ２の集計時刻を、第２交差点Ｊ２の流出地点（流入路Ｒｍの始端）から第１交差点Ｊ１の停止線Ｐまでを車両５が走行するのに必要と予測される予測時間Ｔ２だけずらして、流出予測情報Ｄ２の台数分の車両５が第１交差点Ｊ１の停止線Ｐを通過すると予測される単位時間ごとの車両台数の時系列データである上流制御機流入予測情報ＰＦ２を算出する。
第２中間情報作成部３１３は、自機で作成した上流制御機流入予測情報を生成処理部３１４に渡す。
【００５６】
代表値情報作成部３１８は、生成処理部３１４の生成部３１７（後述）が生成した到着プロファイル情報を取得して記憶する。代表値情報作成部３１８は、生成部３１７から到着プロファイル情報を取得するたびに、過去に取得した複数の到着プロファイル情報の代表値に基づく「代表値情報」を算出する。
【００５７】
具体的には、代表値情報作成部３１８は、最新の到着プロファイル情報を取得した時点で、例えば、その最新の到着プロファイル情報を含む過去３回分の到着プロファイル情報から、互いに対応する単位時間ごとの車両台数の平均値を算出し、これらの単位時間ごとの車両台数の平均値からなる時系列情報を代表値情報として生成する。代表値情報作成部３１８は、算出した代表値情報を記憶部３４に記憶させる。なお、代表値情報は、平均値以外に中央値や最頻値を用いても良い。
【００５８】
記憶部３４には、代表値情報以外に「標準流入情報」が予め記憶されている。標準流入情報は、流入路の下流交差点、すなわち自機が設置された交差点の停止線を車両５が通過すると予測される単位時間ごとの車両台数が固定値として設定された時系列情報である。
【００５９】
＜生成処理部の構成＞
生成処理部３１４は、判定部３１５、補完部３１６及び生成部３１７を含んでいる。
生成部３１７は、基本的には、流入路に設置された複数の車両感知器４の感知器流入予測情報ＰＦ１及び上流制御機流入予測情報ＰＦ２を、自機が設置された交差点の停止線に到着する予測時刻が同じデータ同士で合成することにより、前記停止線に到着する車両５の単位時間ごとの予測交通量である「到着プロファイル情報ＰＦ」を生成する。
【００６０】
生成部３１７は、流入路を複数の区間に分割し、これら複数の区間ごとに最適な流入予測情報を最優先して採用することにより到着プロファイル情報ＰＦを生成する。例えば、第１交差点Ｊ１に設けられた第１交通信号制御機３Ａの場合、生成部３１７は、流入路Ｒｍを下流側から順に区間Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４に分割する。
区間Ｌ１は、第１交差点Ｊ１の停止線Ｐから第１車両感知器４Ａ１の設置位置までの区間であり、区間Ｌ２は、第１車両感知器４Ａ１の設置位置から第２車両感知器４Ａ２の設置位置までの区間である。また、区間Ｌ３は、第２車両感知器４Ａ２の設置位置から第３車両感知器４Ａ３の設置位置までの区間であり、区間Ｌ４は、第３車両感知器４Ａ３の設置位置から第２交差点Ｊ２の流出地点までの区間である。
【００６１】
各区間Ｌ１〜Ｌ４においてそれぞれ最優先して採用される流入予測情報は以下のように設定されている。
区間Ｌ１：第１感知器流入予測情報ＰＦ１１
区間Ｌ２：第２感知器流入予測情報ＰＦ１２
区間Ｌ３：第３感知器流入予測情報ＰＦ１３
区間Ｌ４：上流制御機流入予測情報ＰＦ２
したがって、生成部３１７は、各区間Ｌ１〜Ｌ４においてそれぞれ最優先して採用した第１感知器流入予測情報ＰＦ１１、第２感知器流入予測情報ＰＦ１２、第３感知器流入予測情報ＰＦ１３及び上流制御機流入予測情報ＰＦ２を合成して到着プロファイル情報ＰＦを生成する。以下、これらの最優先して採用した情報を「最優先採用情報」と総称する。
【００６２】
しかし、上記の感知情報及び最優先採用情報には、その一部又は全部に欠損が生じる場合がある。特に、本実施形態のように第１〜第３感知器流入予測情報ＰＦ１１〜ＰＦ１３が各車両感知器４Ａ１〜４Ａ３から無線通信により送信される場合に上記欠損が生じ易い。このため、本実施形態の生成処理部３１４では、到着プロファイル情報ＰＦを生成するときに、最優先採用情報の欠損を補完する処理が行われる。
【００６３】
生成処理部３１４の判定部３１５は、第１中間情報作成部３１２から取得した感知器流入予測情報ＰＦ１１〜ＰＦ１３に欠損が生じているか否かを判定する。なお、判定部３１５は、車両感知器４Ａ１〜４Ａ３の感知情報自体又は時系列情報Ｄ１１〜Ｄ１３に欠損が生じているか否かを判定しても良い。
【００６４】
また、判定部３１５は、第２中間情報作成部３１３から取得した上流制御機流入予測情報ＰＦ２に欠損が生じているか否かを判定する。なお、判定部３１５は、流入予測情報自体に欠損が生じているか否かを判定しても良い。
また、本実施形態の判定部３１５は、上記代表値情報についても欠損が生じているか否かを判定する。
【００６５】
生成処理部３１４の補完部３１６は、判定部３１５の判定結果が肯定的である場合、「補完情報」を用いて感知情流入予測情報ＰＦ１等の欠損を補完する。例えば、第１交通信号制御機３Ａにおける生成処理部３１４の補完部３１６は、以下の第１〜第４の情報のうちから一の情報を補完情報として用いる。
第１の情報：上流側の他の車両感知器４Ａの感知情報に基づく感知器流入予測情報ＰＦ１（上流感知器中間情報）
第２の情報：第２交通信号制御機３Ｂの流出予測情報Ｄ２に基づく上流制御機流入予測情報ＰＦ２（上流交差点中間情報）
第３の情報：過去の到着プロファイル情報ＰＦの代表値情報
第４の情報：予め設定された予測交通量である標準流入情報
【００６６】
第１の情報は、第１中間情報作成部３１２が作成した感知器流入予測情報ＰＦ１が用いられる。第１の情報は、判定部３１５の判定対象が第１感知器流入予測情報ＰＦ１１及び第２感知器流入予測情報ＰＦ１２である場合に、補完情報の対象となる。
【００６７】
すなわち、判定部３１５の判定対象が第１感知器流入予測情報ＰＦ１１である場合には、第１車両感知器４Ａ１の上流側に設置された第２及び第３車両感知器４Ａ２，４Ａ３の第２及び第３感知器流入予測情報ＰＦ１２，ＰＦ１３が上記第１の情報として補完情報に用いられる。
また、判定部３１５の判定対象が第２感知器流入予測情報ＰＦ１２である場合には、第２車両感知器４Ａ２の上流側に設置された第３車両感知器４Ａ３の第３感知器流入予測情報ＰＦ１３が上記第１の情報として補完情報に用いられる。
【００６８】
第２の情報は、第２中間情報作成部３１３が作成した上流制御機流入予測情報ＰＦ２が用いられる。但し、第２の情報は、本実施形態のように、下流交差点Ｊ１及び上流交差点Ｊ２の第１及び第２交通信号制御機３Ａ，３Ｂが、系統制御が行われる同一のサブエリア内に含まれる場合に限り、補完情報の対象となる。
【００６９】
第３の情報及び第４の情報は、記憶部３４に記憶されている代表値情報及び標準流入情報が用いられる。但し、第３の情報については、その作成元の情報である過去の到着プロファイル情報が、上流制御機流入予測情報ＰＦ２を最優先採用情報または補完情報として用いて生成されたものである場合には、第２の情報の場合と同様に、第１及び第２交通信号制御機３Ａ，３Ｂが同一のサブエリア内に含まれる場合にのみ補完情報の対象となる。
【００７０】
補完部３１６は、流入路Ｒｍにおける複数の上記区間Ｌ１〜Ｌ４ごとに、上記第１〜第４の情報のうちから最適な補完情報を用いて補完する。その際、補完部３１６は、第１の情報、第２の情報、第３の情報、第４の情報の優先順位に基づいて、優先順位のより高い情報を補完情報として用いる。
なお、補完部３１６は、上記第１〜第４の情報のうち少なくとも２つの情報を、上記優先順位に基づいて用いればよい。
【００７１】
図６は、流入路Ｒｍの各区間Ｌ１〜Ｌ４において補完情報が採用される優先順位を示している。なお、優先順位「０」には、各区間Ｌ１〜Ｌ４における最優先採用情報が設定されている。
区間Ｌ１では、優先順位「１」〜「５」が設定されており、優先順位が高いものから順に、第２感知器流入予測情報ＰＦ１２、第３感知器流入予測情報ＰＦ１３、上流制御機流入予測情報ＰＦ２、代表値情報、及び標準流入情報が設定されている。
【００７２】
したがって、区間Ｌ１では、最優先採用情報である第１感知器流入予測情報ＰＦ１１に欠損が生じた場合、優先順位「１」の第２感知器流入予測情報ＰＦ１２が補完情報として採用される。その際、第２感知器流入予測情報ＰＦ１２に欠損がある場合には、優先順位「２」の第３感知器流入予測情報ＰＦ１３が補完情報として採用される。以下同様に、優先順位「２」〜「４」の順で当該優先順位の情報に欠損がある場合には、次順位の情報が補完情報として採用される。
【００７３】
区間Ｌ２では、優先順位「１」〜「４」が設定されており、優先順位が高いものから順に、第３感知器流入予測情報ＰＦ１３、上流制御機流入予測情報ＰＦ２、代表値情報、及び標準流入情報が設定されている。
したがって、区間Ｌ２では、最優先採用情報である第２感知器流入予測情報ＰＦ１２に欠損が生じた場合、優先順位「１」の第３感知器流入予測情報ＰＦ１３が補完情報として採用される。その際、第３感知器流入予測情報ＰＦ１３に欠損がある場合には、優先順位「２」の上流制御機流入予測情報ＰＦ２が補完情報として採用される。以下同様に、優先順位「２」〜「３」の順で当該優先順位に欠損がある場合には、次順位の情報が補完情報として採用される。
【００７４】
区間Ｌ３では、優先順位「１」〜「３」が設定されており、優先順位が高いものから順に、上流制御機流入予測情報ＰＦ２、代表値情報、及び標準流入情報が設定されている。
したがって、区間Ｌ３では、最優先採用情報である第３感知器流入予測情報ＰＦ１３に欠損が生じた場合、優先順位「１」の上流制御機流入予測情報ＰＦ２が補完情報として採用される。その際、上流制御機流入予測情報ＰＦ２に欠損がある場合には、優先順位「２」の代表値情報が補完情報として採用される。さらに、代表値情報に欠損がある場合には、優先順位「３」の標準流入情報が補完情報として採用される。
【００７５】
区間Ｌ４では、優先順位「１」及び「２」が設定されており、優先順位が高いものから順に、代表値情報及び標準流入情報が設定されている。
したがって、区間Ｌ４では、最優先採用情報である上流制御機流入予測情報ＰＦ２に欠損が生じた場合、優先順位「１」の代表値情報が補完情報として採用される。その際、代表値情報に欠損がある場合には、優先順位「２」の標準流入情報が補完情報として採用される。
なお、補完部３１６は、判定部３１５の判定結果が否定的である場合（判定対象の情報に欠損が生じていない場合）には、当該情報の補完処理を行わない。
【００７６】
図７は、流入路Ｒｍの各区間Ｌ１〜Ｌ４の最優先採用情報に補完情報を補完して生成された到着プロファイル情報ＰＦの一例を示している。
なお、図の下側の「採用情報」には、単位時間ごとに到着プロファイル情報ＰＦの生成に採用された情報の略称を示している。その略称の意味は以下の通りである。
「感知器１」：第１感知器流入予測情報ＰＦ１１
「感知器２」：第２感知器流入予測情報ＰＦ１２
「感知器３」：第３感知器流入予測情報ＰＦ１３
「上流制御機」：上流制御機流入予測情報ＰＦ２
「代表値」：代表値情報
「標準」：標準流入情報
【００７７】
図７に示すように、区間Ｌ１では、原則として最優先採用情報である第１感知器流入予測情報ＰＦ１１が採用されるが、当該区間における図中左から３番目及び４番目の単位時間に欠損が生じている。このため、これらの欠損部分には、当該区間で優先順位が最も高い第２感知器流入予測情報ＰＦ１２の対応する単位時間の部分が補完情報として採用されている。
【００７８】
区間Ｌ２では、原則として最優先採用情報である第２感知器流入予測情報ＰＦ１２における当該区間の部分が採用されるが、当該区間における図中左から５番目の単位時間に欠損が生じている。このため、この欠損部分には、当該区間で優先順位が最も高い第３感知器流入予測情報ＰＦ１３の対応する単位時間の部分が補完情報として採用されている。
【００７９】
区間Ｌ３では、原則として最優先採用情報である第３感知器流入予測情報ＰＦ１３における当該区間の部分が採用されるが、当該区間における図中右から４番目の単位時間に欠損が生じている。このため、この欠損部分には、当該区間で優先順位が最も高い上流制御機流入予測情報ＰＦ２の対応する単位時間の部分が補完情報として採用されている。
【００８０】
区間Ｌ４では、原則として最優先採用情報である上流制御機流入予測情報ＰＦ２における当該区間の部分が採用されるが、当該区間における図中右から１番目及び２番目の単位時間に欠損が生じている。このため、前記２番目の欠損部分には、当該区間で優先順位が最も高い代表値情報の対応する単位時間の部分が補完情報として採用されている。
また、前記１番目の欠損部分には、前記２番目と同様に代表値情報の対応する単位時間の部分が補完情報として採用されるが、ここでは代表値情報の対応する単位時間の部分にも欠損が生じている。このため、前記１番目の欠損部分には、次順位の標準流入情報の対応する単位時間の部分が補完情報として採用されている。
【００８１】
＜到着プロファイル情報の生成処理＞
図８〜図１０は、第１交通信号制御機３Ａの制御部３１が実行する到着プロファイル情報ＰＦの生成処理の内容を示すフローチャートである。以下、その生成処理について、図８〜図１０及び図５を参照しながら説明する。
まず、図５及び図８において、制御部３１は、車両５が第１交差点Ｊ１の停止線Ｐに到着する予測時刻である到着予測時刻ｔに０秒（現時点）をセットする（ステップＳＴ１）。次に、制御部３１は、到着予測時刻ｔが１サイクル以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ２）。
【００８２】
ステップＳＴ２の判定結果が否定的である場合、制御部３１は処理を終了する（図１０参照）。
ステップＳＴ２の判定結果が肯定的である場合、制御部３１は、感知器流入予測情報ＰＦ１の情報源となる車両感知器４Ａの設置位置を示す「感知器位置」として、停止線Ｐの最も近い車両感知器４Ａの設置位置をセットする。その際、流入路Ｒｍに車両感知器４Ａが設置されていない場合には上記感知器位置に無効値がセットされる（ステップＳＴ３）。
制御部３１は、記憶部３４に記憶されている車両感知器４Ａの設置の有無と設置位置に関する情報に基づいて感知器位置をセットする。ここでは、停止線Ｐの最も近くに設置された第１車両感知器４Ａ１の設置位置が感知器位置としてセットされる。
【００８３】
次に、制御部３１は、感知器位置が有効であるか否かを判定する（ステップＳＴ４）。この判定では、感知器位置に無効値以外がセットされていれば「有効である」と判定され、感知器位置に無効値がセットされていれば「有効でない」と判定される。
【００８４】
ステップＳＴ４の判定結果が否定的である場合、制御部３１は、後述するステップＳＴ１１（図９参照）に移行する。
ステップＳＴ４の判定結果が肯定的である場合、制御部３１は、停止線Ｐに到着する時刻が到着予測時刻ｔとなる車両の現在位置が、感知器位置に対して下流側に位置するか否かを判定する（ステップＳＴ５）。
【００８５】
この判定は、例えば、停止線Ｐから車両の現在位置までの距離が、停止線Ｐから感知器位置までの距離以下であるか否かによって判定することができる。停止線Ｐから車両の現在位置までの距離は、車両５の走行速度を所定の想定速度とし、その想定速度と現在時刻と到着予測時刻ｔとの時間差とによって算出することができる。また、停止線Ｐから感知器位置までの距離は、記憶部３４に予め記憶されている停止線Ｐの位置と感知器位置とによって算出することができる。
【００８６】
ステップＳＴ５の判定結果が否定的である場合、制御部３１は、後述するステップＳＴ９に移行する。
ステップＳＴ５の判定結果が肯定的である場合、制御部３１は、感知器位置にセットされている車両感知器４Ａの感知器流入予測情報ＰＦ１を第１中間情報作成部３１２から取得し、その感知器流入予測情報ＰＦ１から到着予測時刻ｔに対応する単位時間の車両台数を取得する（ステップＳＴ６）。ここでは、制御部３１は、第１車両感知器４Ａ１の感知器流入予測情報ＰＦ１１から、到着予測時刻ｔに対応する単位時間の車両台数を取得する。
【００８７】
次に、制御部３１（判定部３１５）は、感知器流入予測情報ＰＦ１から取得した単位時間の車両台数が欠損データであるか否かを判定する（ステップＳＴ７）。本実施形態では、この車両台数が欠損データがある場合には、当該車両台数の格納位置に「ＦＦ」が入力されるので、この「ＦＦ」が入力されているか否かによって欠損データであるか否かを判定することができる（以下、同様）。
【００８８】
ステップＳＴ７の判定結果が否定的である場合、制御部３１（生成部３１７）は、感知器流入予測情報ＰＦ１から取得した前記車両台数を、到着予測時刻ｔにおいて停止線Ｐを通過すると予測される車両５の台数である「予測通過台数」として採用する（ステップＳＴ８）。
そして、制御部３１は、ステップＳＴ２６（図１０参照）に移行して到着予測時刻ｔに１秒を追加し、ステップＳＴ２に戻る。
【００８９】
一方、ステップＳＴ７の判定結果が肯定的である場合、制御部３１は、感知器位置に現在セットされている車両感知器４Ａの次に停止線Ｐに近い車両感知器４Ａの設置位置を感知器位置としてセットする。その際、流入路Ｒｍに車両感知器４Ａが設置されていない場合には上記感知器位置に無効値がセットされる（ステップＳＴ９）。
例えば、感知器位置に現在セットされているのが第１車両感知器４Ａ１の設置位置である場合、第１車両感知器４Ａ１の次に停止線Ｐに近い第２車両感知器４Ａ２が設置位置が感知器位置としてセットされる。また、感知器位置に現在セットされているのが第３車両感知器４Ａ３の設置位置である場合、第３車両感知器４Ａ３の次に停止線Ｐに近い車両感知器は存在しないため、上記感知器位置には無効値がセットされる。
【００９０】
制御部３１は、ステップＳＴ９における感知器位置のセットが終了すると、ステップＳＴ４に戻り、再び感知器位置が有効であるか否かを判定する。
そして、ステップＳＴ４の判定結果が否定的である場合、すなわち感知器位置に無効値がセットされている場合、制御部３１は、図９に示すステップＳＴ１１に移行する。
【００９１】
ステップＳＴ１１において、制御部３１は、流入路Ｒｍの上流交差点Ｊ２の第２交通信号制御機３Ｂが、下流交差点Ｊ１の第１交通信号制御機３Ａの系統制御と同一のサブエリアに含まれるか否かを判定する。
この判定は、第２交通信号制御機３Ｂから信号灯器２Ｂの信号制御指令を取得し、その信号制御指令に含まれるオフセット値と、自機の信号灯器２Ａの信号制御指令に含まれるオフセット値とが同一であるか否かによって判定することができる。なお、オフセット値とは、１サイクルの開始時刻（例えば、青色の点灯開始時刻）と基準時刻とのずれを示す値である。
【００９２】
ステップＳＴ１１の判定結果が否定的である場合、制御部３１は、後述するステップＳＴ２４（図１０参照）に移行する。
ステップＳＴ１１の判定結果が肯定的である場合、制御部３１は、第２中間情報作成部３１３から上流制御機流入予測情報ＰＦ２を取得し、その上流制御機流入予測情報ＰＦ２から到着予測時刻ｔに対応する単位時間の車両台数を取得する（ステップＳＴ１２）。
【００９３】
次に、制御部３１（判定部３１５）は、上流制御機流入予測情報ＰＦ２から取得した単位時間の車両台数が欠損データであるか否かを判定する（ステップＳＴ１３）。
ステップＳＴ１３の判定結果が否定的である場合、制御部３１（生成部３１７）は、上流制御機流入予測情報ＰＦ２から取得した前記車両台数を上記予測通過台数として採用する（ステップＳＴ１４）。その後、制御部３１は、ステップＳＴ２６（図１０参照）に移行して到着予測時刻ｔに１秒を追加し、ステップＳＴ２（図８参照）に戻る。
【００９４】
一方、ステップＳＴ１３の判定結果が肯定的である場合、制御部３１は、図１０に示すステップＳＴ２１に移行する。
ステップＳＴ２１において、制御部３１は、記憶部３４から最新の代表値情報を取得し、その代表値情報から到着予測時刻ｔに対応する単位時間の車両台数を取得する。
【００９５】
次に、制御部３１（判定部３１５）は、代表値情報から取得した単位時間の車両台数が欠損データであるか否かを判定する（ステップＳＴ２２）。
ステップＳＴ２２の判定結果が否定的である場合、制御部３１（生成部３１７）は、代表値情報から取得した前記車両台数を上記予測通過台数として採用する（ステップＳＴ２３）。その後、制御部３１は、ステップＳＴ２６に移行して到着予測時刻ｔに１秒を追加し、ステップＳＴ２（図８参照）に戻る。
【００９６】
一方、ステップＳＴ２２の判定結果が肯定的である場合、制御部３１は、記憶部３４から標準流入情報を取得し、その標準流入情報から到着予測時刻ｔに対応する単位時間の車両台数を取得する（ステップＳＴ２４）。そして、制御部３１は、標準流入情報から取得した前記車両台数を上記予測通過台数として採用する（ステップＳＴ２５）。その後、制御部３１は、ステップＳＴ２６に移行して到着予測時刻ｔに１秒を追加し、ステップＳＴ２（図８参照）に戻る。
【００９７】
＜効果について＞
以上、本実施形態の交通信号制御機３（信号制御装置）によれば、到着プロファイル情報ＰＦを生成するための感知器流入予測情報ＰＦ１又は上流制御機流入予測情報ＰＦ２に欠損が生じた場合、その欠損を適正な補完情報を用いて補完することができるので、到着プロファイル情報ＰＦの精度を高めることができる。
特に、感知器流入予測情報ＰＦ１を作成するための感知情報を車両感知器４から無線通信により取得する場合には、その感知情報に欠損が生じやすいので、このような場合に有効となる。
【００９８】
また、上流側に設置された他の車両感知器４Ａの感知情報に基づく感知器流入予測情報ＰＦ１を補完情報として用いることで、到着プロファイル情報ＰＦの精度をさらに高めることができる。
また、上流交差点Ｊ２から流入路Ｒｍに向かって流出する車両５の流出予測情報Ｄ２に基づく上流制御機流入予測情報ＰＦ２を補完情報として用いることで、到着プロファイル情報ＰＦの精度をさらに高めることができる。特に、上流感知器中間情報である感知器流入予測情報ＰＦ１を補完情報として用いることができない場合に有効である。
【００９９】
また、過去に生成された複数の到着プロファイル情報ＰＦの代表値に基づく代表値情報を補完情報として用いることで、到着プロファイル情報ＰＦの精度をさらに高めることができる。特に、上流感知器中間情報である感知器流入予測情報ＰＦ１、および上流制御機流入予測情報ＰＦ２のいずれも補完情報として用いることができない場合に有効である。
【０１００】
また、過去の到着プロファイル情報ＰＦが、上流交差点Ｊ２から流入路Ｒｍに向かって流出する車両５の流出予測情報Ｄ２に基づく上流制御機流入予測情報ＰＦ２を用いて生成されている場合には、その過去の到着プロファイル情報ＰＦから作成された代表値情報を用いることで、到着プロファイル情報ＰＦの精度をさらに高めることができる。
【０１０１】
また、予め設定された予測交通量である標準流入情報を補完情報として用いることで、到着プロファイル情報ＰＦの精度をさらに高めることができる。特に、上流感知器中間情報である感知器流入予測情報ＰＦ１、上流制御機流入予測情報ＰＦ２および代表値情報のいずれも補完情報として用いることができない場合に有効である。
【０１０２】
また、上流制御機流入予測情報ＰＦ２及び代表値情報（上流制御機流入予測情報ＰＦ２に基づいて生成された過去の到着プロファイル情報ＰＦから作成されたものに限る）は、下流交差点Ｊ１及び上流交差点Ｊ２にそれぞれ設置された第１及び第２交通信号制御機３Ａ，３Ｂが、系統制御が行われる同一のサブエリア内に含まれる場合に限り補完情報として用いられるので、到着プロファイル情報ＰＦの精度をさらに高めることができる。
【０１０３】
また、補完部３１６は、上記の第１〜第４の情報のうちから優先順位のより高い情報を前記補完情報として用いて補完するので、到着プロファイル情報ＰＦの精度をさらに高めることができる。
【０１０４】
＜その他の変形例＞
なお、今回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、上記した意味ではなく、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。
例えば、上記実施形態では、信号制御装置は、交通信号制御機３に設けられているが、中央装置１１に設けられていても良い。
【符号の説明】
【０１０５】
１  交通管制センタ
２Ａ  信号灯器
２Ｂ  信号灯器
３Ａ  第１交通信号制御機
３Ｂ  第２交通信号制御機
４Ａ  車両感知器
４Ａ１  第１車両感知器
４Ａ２  第２車両感知器
４Ａ３  第３車両感知器
４Ｂ  車両感知器
５  車両
１１  中央装置
１２  中央ルータ
１３Ａ  第１端末ルータ
１３Ｂ  第２端末ルータ
３１  制御部
３２  灯器駆動部
３３  通信部（取得部）
３４  記憶部
３５  時計部
３１１  時系列情報作成部（作成部）
３１２  第１中間情報作成部（作成部）
３１３  第２中間情報作成部（作成部）
３１４  生成処理部
３１５  判定部  
３１６  補完部
３１７  生成部
３１８  代表値情報作成部
Ｄ１１〜Ｄ１３  時系列情報（中間情報）
Ｄ２  時系列情報（中間情報，流出予測情報）
Ｊ１  第１交差点（下流交差点）
Ｊ２  第２交差点（上流交差点）
ＰＦ１１  第１感知器流入予測情報（中間情報）
ＰＦ１２  第２感知器流入予測情報（中間情報，上流感知器中間情報）
ＰＦ１３  第３感知器流入予測情報（中間情報，上流感知器中間情報）
ＰＦ２  上流制御機流入予測情報（中間情報，上流交差点中間情報）
Ｒｍ  流入路
Ｔ１１〜Ｔ１３  予測時間
Ｔ２  予測時間
ｔ１  第１ローカル時刻
ｔ２  第２ローカル時刻
ｖ  想定速度
【図１】
0006503611.tif 000002
【図２】
0006503611.tif 000003
【図３】
0006503611.tif 000004
【図４】
0006503611.tif 000005
【図５】
0006503611.tif 000006
【図６】
0006503611.tif 000007
【図７】
0006503611.tif 000008
【図８】
0006503611.tif 000009
【図９】
0006503611.tif 000010
【図１０】
0006503611.tif 000011