(57)【要約】【課題】各経路の交通が円滑に実施できるように、各経路の料金を決定する。【解決手段】道路網内の各起点から終点までの各経路を走行した車輌に対して徴収する料金を設定する場合に、過去の交通データから起点・終点の組合せ毎の対象日における交通需要を推定（５）し、各経路に対する交通量配分の初期値（２０）と推定された交通需要とに基づいて、各経路の交通量を予測（９）し、予測に基づいて交通量配分の初期値を修正して目標交通量配分を定める（１０）。そして、各経路の初期料金（２４）と当該経路の距離とに基づいて、各経路の交通量配分の予測（１３）を行い、予測された交通量配分が目標配分に近似するように初期料金を修正して（１４）、各経路に対する最終の料金（２５）とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路網内に設定された複数の起点から終点までの、複数区間で形成された各経路を走行する車輌から徴収する料金を設定する道路料金設定装置において、
前記道路網内の過去の交通データを記憶する交通データ記憶手段と、
この交通データ記憶手段に記憶された過去の交通データに基づいて、各車輌が通過する起点・終点の組合せ毎の対象日における交通需要を推定する交通需要推定手段と、
予め設定された前記各経路に対する交通量配分の初期値と前記推定された交通需要とに基づいて、前記各経路及び各区間の交通量と走行時間とを予測する交通状況予測手段と、
この交通状況予測手段の予測に基づいて、前記交通量配分の初期値を修正して目標交通量配分として出力する目標交通量配分設定手段と、
予め設定された各経路の初期料金と当該経路の距離とに基づいて、前記各経路の交通量配分の予測を行う交通量配分予測手段と、
この交通量配分予測手段で予測された交通量配分が前記目標配分に近似するように前記初期料金を修正して各経路に対する最終の料金として出力する料金設定手段と
を備えたことを特徴とする道路料金設定装置。
【請求項２】
前記経路の料金と距離の交通量配分に対する寄与度を示すパラメータを設定するパラメータ設定手段を有し、
前記交通量配分予測手段は、前記対応するパラメータで重み付けられた各経路を料金と距離とを変数とした評価関数を算出し、この評価関数に基づいて、前記各経路の交通量配分の予測を行う
ことを特徴とする請求項１記載の道路料金設定装置。
【請求項３】
前記交通量配分予測手段は、前記各経路の初期料金と距離とに加えて前記交通状況予測手段にて予測された走行時間に基づいて前記各経路の交通量配分の予測を行うことを特徴とする請求項１記載の道路料金設定装置。
【請求項４】
前記交通データ記憶手段に記憶された対象日付の交通データを前記交通需要推定手段へ過去の交通データとして送出する対象日設定手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の道路料金設定装置。
【請求項５】
道路網内に設定された複数の起点から終点までの、複数区間で形成された各経路を走行する車輌から徴収する料金を設定するコンピュータを、
前道路網内の過去の交通データに基づいて、各車輌が通過する起点・終点の組合せ毎の対象日における交通需要を推定する交通需要推定手段、
予め設定された前記各経路に対する交通量配分の初期値と前記推定された交通需要とに基づいて、前記各経路及び各区間における交通量と走行時間とを予測する交通状況予測手段、
この交通状況予測手段の予測に基づいて、前記交通量配分の初期値を修正して目標交通量配分として出力する目標交通量配分設定手段、
予め設定された各経路の初期料金と当該経路の距離とに基づいて、前記各経路の交通量配分の予測を行う交通量配分予測手段、
この交通量配分予測手段で予測された交通量配分が前記目標配分に近似するように前記初期料金を修正して各経路に対する最終の料金として出力する料金設定手段
として機能させるための道路料金設定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路網内に設定された複数の起点から終点までの各経路の料金を設定する道路料金設定装置、および道路料金設定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、都市部や観光地等における交通渋滞や大気汚染といった問題に対し、ロードプライシング制度の導入が検討されている。このロードプライシング制度とは、特定の対象域を指定し、その対象地域内に進入する、あるいはその対象地域内を通過する車両に対して料金の徴収を行う制度である。料金徴収を行うことにより、対象地域内の交通量を低減させ、交通渋滞の緩和や大気汚染の軽減を図る。シンガポールやイギリスなどの諸外国では既に導入されている。
【０００３】
ロードプライシング制度に関連する技術として、特許文献１には、料金徴収区域内の大気環境条件に応じて通行料の額を変動させ、交通量を制御する方法が提案されている。また、特許文献２では、車両が走行した経路に基づいて料金を増額、減額する方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−１３３４６９号公報
【特許文献２】特開２００３―３３７９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１、２においては、料金徴収の対象地域内の料金の額を大気環境条件や経路によって変動させる方法が提案されているが、その料金やこの料金の増減額を具体的にいくらに設定するのかについては説明されていない。
【０００５】
すなわち、ロードプライシングの料金が高すぎると、対象地域を回避する車両が増え、対象地域内の交通渋滞の緩和や大気汚染の軽減は進むように見られるが、結果的には対象地域周辺の道路で渋滞が発生することによって大気環境が悪化することが考えられる。また、逆に料金が安すぎると、ロードプライシングの効果が十分に得られないことになる。
【０００６】
また、車輌がこの対象地域内を通過する場合において、対象地域内には、該当車輌がこの対象地域に対する進入地点（起点）から退出地点（終点）へ移動する経路は、通行区間（道路）を有料道路に限定したとしても複数存在する。
【０００７】
この場合、車輌の運転手が走行する経路を選択するのであるが、経路によらず料金一定の場合、最短経路に車輌が集中して交通渋滞を引き起こす。したがって、経路の距離、経路の所要時間に応じて、各経路間で料金の差を設けるべきである。しかし、経路の料金を適切に設定しないと、対象地域内で部分的に車両が集中し、渋滞が発生することが考えられる。
【０００８】
この一つの地点（起点）から他の地点（終点）に至る経路が複数ある場合における各経路における料金については、上述したロードプライシングのみならず、一般の有料道路網についても、同様なことが言える。すなわち、道路管理者及び利用者（運転手）にとって、渋滞が発生しない合理的な料金、通行料金の設定が望まれる。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、過去の交通データや距離等から求めた目標交通量配分を各経路の料金設定に採用することによって、各経路相互間における交通量の極端な不均等の発生を抑制し、交通渋滞の発生を極力抑制し、大気汚染等の環境悪化を抑制し、環境管理者、道路管理者、及び車輌の運転者にとって有益な料金の設定が可能となる道路料金設定装置及び道路料金設定プログラム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】
【００１０】
上記課題を解消するために本発明は、道路網内に設定された複数の起点から終点までの、複数区間で形成された各経路を走行する車輌から徴収する料金を設定する道路料金設定装置において、道路網内の過去の交通データを記憶する交通データ記憶手段と、この交通データ記憶手段に記憶された過去の交通データに基づいて、各車輌が通過する起点・終点の組合せ毎の対象日における交通需要を推定する交通需要推定手段と、予め設定された各経路に対する交通量配分の初期値と推定された交通需要とに基づいて、各経路及び各区間の交通量と走行時間とを予測する交通状況予測手段と、この交通状況予測手段の予測に基づいて、交通量配分の初期値を修正して目標交通量配分として出力する目標交通量配分設定手段と、予め設定された各経路の初期料金と当該経路の距離とに基づいて、各経路の交通量配分の予測を行う交通量配分予測手段と、この交通量配分予測手段で予測された交通量配分が前記目標配分に近似するように初期料金を修正して各経路に対する最終の料金として出力する料金設定手段とを備えている。
【００１１】
このように構成された道路料金設定装置においては、道路網内の過去の交通データと交通量配分の初期値とを用いて、現在又は対象日の各経路、及び各経路の各区間の交通状況予測がシミュレーション手法にて求められる。さらに、この交通状況予測から目標交通量が、シミュレーション手法と配分調整を繰返すことによって求められる。なお、この目標交通量配分とは、例えば、過去の交通量データと距離に基づいて最良とみなすことができる各経路の交通量配分である。
【００１２】
そして、仮に決定された各経路の初期料金と距離とに基づいて予測された交通量配分が、先に設定された、目標配分に一致するように、該当経路の料金が決定される。したがって、渋滞の緩和、周辺環境の改善を図ることができる。すなわち、経路の料金を高く設定すれば、該当経路の交通量配分が低下する。
【００１３】
また、別の発明は、上述した発明の道路料金設定装置に対して、経路の料金と距離の交通量配分に対する寄与度を示すパラメータを設定するパラメータ設定手段を付加している。さらに、交通量配分予測手段は、対応するパラメータで重み付けられた各経路を料金と距離とを変数とした評価関数を算出し、この評価関数に基づいて、各経路の交通量配分の予測を行う。
【００１４】
このように構成された道路料金設定装置においては、パラメータの値を変更することによって、予測交通量配分を距離を重視したものか、料金を重視したものかを選択可能となる。例えば、距離よりも料金を重視する運転手が多い場合は、距離の重み付けを大きく設定する。このように、距離の重みが増すと、交通量配分が少ないと予想される距離が多い方の経路の料金がさらに低下して、目標交通量配分に近づける。
【００１５】
また、別の発明は、上述した発明の道路料金設定装置に対して、交通量配分予測手段は、各経路の初期料金と距離とに加えて交通状況予測手段にて予測された走行時間に基づいて各経路の交通量配分の予測を行う。
【００１６】
このように構成された道路料金設定装置においては、各経路の予測交通量配分の精度が向上する。すなわち、各経路に対して、より最適な料金を設定可能である。
【００１７】
また、別の発明は、上述した発明の道路料金設定装置に対して、交通データ記憶手段に記憶された対象日付の交通データを交通需要推定手段へ過去の交通データとして送出する対象日設定手段を備えている。
【００１８】
このように構成された道路料金設定装置においては、過去の交通データのうちの例えば、旅行、観光客が多い週末の交通データを抽出して、交通需要を推定することにより、ウィークディとは異なる週末特有の料金を設定可能である。
【００１９】
また、別の発明は、道路料金設定プログラムである。すなわち、この道路料金設定プログラムは、道路網内に設定された複数の起点から終点までの、複数区間で形成された各経路を走行する車輌から徴収する料金を設定するコンピュータを、
道路網内の過去の交通データに基づいて、各車輌が通過する起点・終点の組合せ毎の対象日における交通需要を推定する交通需要推定手段、予め設定された各経路に対する交通量配分の初期値と推定された交通需要とに基づいて、各経路及び各区間における交通量と走行時間とを予測する交通状況予測手段、この交通状況予測手段の予測に基づいて、交通量配分の初期値を修正して目標交通量配分として出力する目標交通量配分設定手段、予め設定された各経路の初期料金と当該経路の距離とに基づいて、各経路の交通量配分の予測を行う交通量配分予測手段、この交通量配分予測手段で予測された交通量配分が目標配分に近似するように初期料金を修正して各経路に対する最終の料金として出力する料金設定手段として機能させる。
【００２０】
このように構成された道路料金設定プログラムにおいても、上述した各発明の道路料金設定装置とほぼ同様の作用効果を奏することが可能である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明においては、各起点と各終点とをそれぞれ接続する各経路相互間における交通量の極端な不均等の発生が抑制され、交通渋滞の発生が極力抑制され、大気汚染等の環境悪化が抑制され、環境管理者、道路管理者、及び車輌の運転者にとって有益な料金の設定が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の各実施形態について図面を用いて説明する。
【００２３】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態の道路料金設定プログラムが組込まれたコンピュータで構成された道路料金設定装置の概略構成を示すブロック構成図である。この実施形態の道路料金設定装置は、例えば図２に示すロードプライシングの対象地域１５内に進入、又はこの対象地域１５内を通過する車輌から徴収する経路毎の料金を設定する。
【００２４】
この第１実施形態の道路料金設定装置は、大きく分けて、交通量配分設定部１と料金設定部２とで構成されている。さらに、図２に示すロードプライシングの対象地域１５内の道路情報を記憶する道路データベース３、このロードプライシングの対象地域１５内における過去の交通データを記憶する交通データ記憶手段としての交通需要データベース４、この交通需要データベース４に記憶された過去の交通データから対象日の交通需要を推定する交通需要推定部５、及び最終的に決定された経路毎の通行料金２５を表示する表示部６が組込まれている。
【００２５】
前記交通配分設定部１内には、配分初期設定部７、配分記憶部８、交通状況予測部９、配分判定部１０が設けられている。さらに、料金設定部２内には、料金初期設定部１１、料金記憶部１２、分配予測部１３、及び料金判定部１４が設けられている。
【００２６】
以下、上述した各部の詳細構成、及び詳細動作を順番に説明していく。
【００２７】
道路データベース３内には、図２に示すロードプライシングの対象地域１５内の道路情報が、図３の道路リンクテーブル１６、及び経路テーブル１７として記憶保持されている。この実施形態においては、ロードプライシングの対象地域１５内の道路網として有料道路網を例にして説明する。
【００２８】
図２において、車輌の対象地域１５内への進入地点を示す起点D1、D2、D3、D4と、車輌の対象地域１５外への退出地点を示す終点D5、D6、D7、D8が定義され、道路網には多数のノード(分合流部)１８が存在し、起点、終点およびノード１８間を結ぶ区間を道路リンクL1、L2、…、L15、L16と定義する。各道路リンクL1〜L16のリンク長が図３に示す道路リンクテーブル１６に登録されている。
【００２９】
車両は、起点からロードプライシングの対象地域１５内に入り、道路リンクを走行する。途中ノード１８を経由しながら目的の終点まで走行し、終点から出て行く。この実施形態においては、各道路リンクは方向性を持ち一方通行道路と仮定するが、何も本発明の実施形態を説明する上で道路リンクは一方通行道路である必要性はない。
【００３０】
各起点D1、D2、D3、D4と各終点D5、D6、D7、D8と接続する複数の経路P1、P2、…、P18が存在し、各経路P1、P2、…、P18の起点、終点、経由リンク、距離が図４に示す経路テーブル１７に登録されている。
【００３１】
一般に、起点と終点が定まれば、運転手は最短距離の経路を選択するので、起点と終点との１つの組合せに対して１つの経路のみが設定されている。例えば、起点D1と終点D6を接続する経路P1は、最短距離（＝１６．６ｋｍ）である道路リンクL1、L12、L14、L16、L6を経由する。
【００３２】
一方、起点と終点との１つの組合せに対して、距離が近似する複数の経路が存在する場合は、起点と終点との１つの組合せに対して複数の経路が登録される。例えば、起点D2、終点D6間には、道路リンクL12を経由する距離２０，８ｋｍの経路P5と、道路リンクL13を経由する距離２８ｋｍの経路P6とが設定される。
【００３３】
交通需要データベース４内には、例えば過去一年間の交通量が記憶保持されている。具体的には、例えば、３０分毎の各起点、及び各終点における交通量、経路間の走行時間（所要時間）が時系列に記憶されている。
【００３４】
交通需要推定部５は、交通需要データベース４内に記憶されている過去の交通量データを参考に対象日の交通需要を推定して、交通量配分設定部１の交通状況予測部９へ送信する。具体的には、時系列的に記憶された過去の１年分の交通量データに対して、平均化することにより、図５に示すように、１日２４時間における３０分毎の各時間帯の各起点、終点毎の交通需要(台数)からなる対象日の交通需要１９が推定できる。
【００３５】
交通量配分設定部１の配分初期設定部７内には、図６に示す、１日２４時間における３０分毎の各時間帯における各経路P1〜P18の交通量配分の初期値２０が記憶されている。この交通量配分とは、言い換えれば、１組の起点、終点に対して、この起点、終点間の交通量が、この起点、終点間を結ぶ各経路にそれぞれどの程度の割合で配分されるかを示す。すなわち、交通量配分の初期値２０においては、他に、起点、終点が共に等しい経路がなければその経路の配分は1.0に設定され、起点、終点の等しい経路が複数ある場合には等しい割合で配分しても良いし、あるいは、各経路の経路距離の逆数に比例する割合で配分してもよい。
【００３６】
この実施形態においては、各経路の経路距離の逆数に比例する割合で配分している。これは、運転手にとっては、他に条件がなければ、距離が短い経路を選択するからである。例えば、図６の交通量配分の初期値２０において、経路P5とP6は起点終点がD2、D6で同じ経路である。各経路の距離はP5が20.8km、P6が28.0kmであるので、その逆数の割合にすると1/20.8：1/28＝0.574:0.426になる。同様にして経路P7、P8、P11、P12、P13、P14についても計算した交通量配分の初期値２０が設定されている。
【００３７】
配分初期設定部７は、図４の経路テーブル１７の内容を用いて、交通量配分の初期値２０を設定する。したがって、交通量配分の初期値２０においては、３０分毎の全ての時間帯に同一値が設定される。配分初期設定部７は、作成して記憶保持している図６の交通量配分の初期値２０を配分記憶部８に送信する。
【００３８】
配分記憶部８は、配分初期設定部７から入力した交通量配分の初期値２０を記憶し、この記憶した交通量配分の初期値２０を読出して、交通状況予測部９へ送出する。なお、この配分記憶部８に記憶された交通量配分の初期値２０は、配分判定部１０によって修正されるので、２回目以降は、修正された図８に示す交通量配分２２が、交通状況予測部９へ送出される。
【００３９】
交通状況予測部９は、配分記憶部８から交通量配分を受信すると、この図６に示す各経路の交通量配分の初期値２０と、交通需要推定部５から入力された図５に示す各起点終点間の交通需要（通行車輌数）１９とに基づいて、交通シミュレーションによる交通状況の予測を実施する。
【００４０】
具体的には、起点終点間の車両数を交通量配分に従って各経路に割当てる。各経路に含まれる道路リンクは既知であるので、全部の経路に対する車両数の割付が終了すると、各道路リンクの車両数も定まる。すなわち、例えば、１個の起点終点間に例えば１００台の車輌が走行した場合に、該当起点終点間を接続する２つの経路に分配させる場合に、各経路毎の車輌数（交通量）を交通量配分に従って求める。同様の手法にて、各経路の走行時間、各道路リンクの走行時間が求まる。この交通状況の予測は配分判定部１０へ送信される。
【００４１】
なお、各時刻における各道路リンクの交通量および走行時間が予測できれば、この予測は、車両一台一台の挙動を模擬するミクロ型シミュレータでも、あるいは流体モデルによって交通流を表現するマクロ型シミュレータでも実行できる。図７（ａ）、（ｂ）に、シミュレーション結果である経路の平均走行時間２１ａ、及び各道路リンクの平均走行時間２１ｂを示す。
【００４２】
配分判定部１０は、シミュレーションの結果、予測された交通状況を基に、料金設定部２に送出すべき目標交通量配分の修正を行うか否かを判定して、修正が必要の場合は、配分記憶部８に記憶している交通量配分を補正する。
【００４３】
次に、配分判定部１０の具体的動作を説明する。判断基準については様々なものが考えられるが、この実施形態においては、図７（ａ）の予測された平均走行時間２１ａ、２１ｂにおいて、同じ起点終点を持つ２つの経路の走行時間の差がある値δ1以上であると交通量配分の修正を行うと判定される場合について説明する。例えば、図７（ａ）の予測された平均走行時間２１ａにおける経路P5,P6に相当する。
【００４４】
図７（ａ）のシミュレーション結果である、ある時間帯における経路P5,P6の走行時間をＴ5、Ｔ6（Ｔ5＞Ｔ6）で示す。この走行時間の差分abs（Ｔ5―Ｔ6）が予め決められた値δ1以上であると修正を行うと判定される。修正を行うと判定された場合、配分判定部１０は修正量を計算する。各経路P5、P6の修正量Δρ5、Δρ6は以下のように計算する。
【００４５】
Δρ5＝−ε（Ｔ5―Ｔ6）
Δρ6＝−ε（Ｔ6―Ｔ5）
εは修正係数で正の小さな値である。
【００４６】
算出された修正量は配分判定部１０から配分記憶部８に送信される。
【００４７】
配分記憶部８は配分判定部１０から修正量を受信すると、受信した各時間帯、各経路P5、P6を指定した、修正量Δρ5、Δρ6に従って、現在時点で記憶している交通量配分２２の、該当時間帯、該当経路における交通量配分を修正する。交通量配分の修正は以下の式で行なう。
【００４８】
ρ5＝ρ5＋Δρ5
ρ6＝ρ6＋Δρ6
ただし、０≪ρ5≪１、０≪ρ6≪１の範囲で修正する。
【００４９】
図８に修正後の交通量配分２２を示す。図６に示す交通量配分の初期値２０に比較して、各時間帯毎に、交通需要に応じて交通量配分が補正されていることが理解できる。配分記憶部８は、記憶している補正後の交通量配分２２を交通状況予測部９へ送信する。
【００５０】
交通状況予測部９は、配分記憶部８から交通量配分２２を受信すると、再度、交通シミュレーションによる交通状況の予測を実施し、予測結果を配分判定部１０へ送信する。
【００５１】
配分判定部１０では、前述したように、起点、終点が等しい経路P5,P6の走行時間の差分が予め決められた値δ1以上であると再度修正を行う。この、修正量の計算と配分の修正と、交通状況の予測が繰返される。
【００５２】
そして、配分判定部１０は、走行時間の差分がある値未満になれば、修正終了を配分記憶部８へ送信する。例えば、予め決められた値δ1を0.01にした場合の、これ以上修正しないと判断された時の補正後の交通量配分２２を図８に示す。そして、図９（ａ）、（ｂ）に、この時点における最終予測の各経路の走行時間２３ａ、各道路リンクの走行時間２３ｂを示す。
【００５３】
配分記憶部８は配分判定部１０から修正終了を受信すると、現在、記憶している図８の修正後の交通量配分２２を目標配分として料金設定部２の料金判定部１４に送信する。
【００５４】
料金初期設定部１１は、図１０（ａ）に示すように、ロードプライシングの対象領域１５における１日２４時間の３０分の時間帯毎の各経路P1〜P18の初期料金２４を設定して記憶保持し、記憶保持した初期料金２４を料金記憶部１２へ書込む。
【００５５】
通行料金の初期料金２４は、全経路P1〜P18で一定値でもよいし、あるいは、経路の距離に比例する値を設定してもよい。この実施形態では、経路の距離に比例する値を設定している。ただし、起点、終点が等しい経路については、最短経路の料金を採用することにする。
【００５６】
例えば、起点、終点が等しい経路P5、P6について、経路P5の距離は20.8ｋｍ、経路P6の距離が28.0ｋｍなので、１ｋｍの走行の単位料金を２５円とすると、経路P5の料金は520円、経路P6の料金は700円になる。
【００５７】
ただし、経路P5と経路P6の起点終点はD2、D6で等しいので最短経路の料金を採用して、経路P5、P6ともに料金を520円に設定する。同様の手法で全経路P1〜P18の初期料金２４を設定する。したがって、各経路の初期料金２４においては、３０分毎の全ての時間帯に同一値が設定される。
【００５８】
利用金記憶部１２は、料金初期設定部１１から受信した初期料金２４を記憶するとともに、現在記憶保持している図１０（ｂ）に示す各経路の初期料金２４を配分予想部１３へ送出する。
【００５９】
配分予測部１３は、初期料金２４と道路データベース３に記憶されている経路テーブル１７に設定されている経路の距離に基づいて、各経路の交通量配分の予測を行って、交通量配分予測として、料金判定部１４へ送出する。
【００６０】
交通量配分の予測方法には様々な方法が考えられるが、この実施形態では、運転手の経路選択モデルを用いた方法について説明する。
【００６１】
経路の料金Ｒと距離Ｄとを変数とする評価関数Ｅを定義する。料金Ｒ、距離Ｄの評価関数Ｅに対する寄与度を示す係数（パラメータ）をｋ1、ｋ2とすると、評価関数Ｅは次式で示される。そして、各経路の交通量配分は当該経路の評価関数Ｅにて定まる。
【００６２】
Ｅ＝ｋ1Ｒ＋ｋ2Ｄ
例えば、料金Ｒ、距離Ｄに対する、寄与度を示す各パラメータｋ1、ｋ2を、ｋ1＝1.0、ｋ2＝25.0と設定すると、各経路P5,P6の評価関数Ｅ5、Ｅ6は以下の値となる。
【００６３】
Ｅ5＝1.0×520＋25.0×20.8＝1040
Ｅ6＝1.0×520＋25.0×28.0＝1220
各経路P5、P6に対する交通量配分は、評価関数Ｅ5、Ｅ6の逆数に比例するので、
（１／Ｅ5）：（１／Ｅ6）＝（１／1040）：（１／1220）＝0.54：0.46
となる。
【００６４】
配分予測部１３は、初期料金２４と各経路の距離とから算出した交通量配分予測を料金判定部１４へ送出する。
【００６５】
料金判定部１４は、配分予測部１３から交通量配分予測を受信すると、この交通量配分予測と、先に配分記憶部８から受信した交通量配分の図８に示す目標配分と比較し、料金記憶部１２に記憶されている通行料金の初期値２４の修正を行うか否かを判定する。
【００６６】
この通行料金の修正必要の有無判定は、種々考えられるが、この実施形態においては、予測配分ρと目標配分ρdの差分（ρ―ρd）が、予め設定された値δ2以上のときに、料金修正を行うと判断する。料金の修正量ΔＲの計算を以下に示す。すなわち、ε2を正の小さな値である修正係数とすると、料金の修正量ΔＲは下式となる。
【００６７】
ΔＲ＝ε2（ρ―d）
料金判定部１４は、算出した各経路の３０分毎の各料金の修正量ΔＲを料金記憶部１２へ送出する。
【００６８】
料金記憶部１２は、料金判定部１４から料金の修正量ΔＲを受信すると、下式に従って、現在記憶されている各経路の各時間帯における料金Ｒの修正を実施する。
【００６９】
Ｒ＝Ｒ＋ΔＲ
図１０（ａ）に、修正後の各経路の各時間帯における通行料金２５を示す。
【００７０】
料金記憶部１２は、修正後の通行料金２５を配分予想部１３へ送出する。配分予想部１３は、この修正後の通行料金２５と各経路の距離とから、再度、交通量配分の予測を実施して、予測結果を料金判定部１４へ送信する。
【００７１】
料金判定部１４は、再度受信した交通量配分の予測と先の配分目標と比較して、料金の修正が必要ないと判定すると、修正終了を料金記憶部１２へ送信する。
【００７２】
料金記憶部１２は料金判定部１４から修正終了を受信すると、現在時点で記憶している図１０（ｂ）に示す修正後の通行料金２５を表示部６に送信する。表示部６は、受信した通行料金２５を最終の通行料金として表示する。
【００７３】
この最終の通行料金２５が、例えば、カーナビゲーションシステム等の車載端末器に配信される。そして、ロードプライシングの対象地域１５へ進入する各車両の運転者はこの通行料金２５を参考に自己が走行する経路を選択する。あるいは車載端末器が自動的に経路選択し誘導する。この各車両の経路選択が実施形態の道路料金設定装置の配分予測部１２で予測した配分予測に近ければ、渋滞の緩和、周辺環境の改善が期待できる。
【００７４】
このように構成された、第１実施形態の道路料金設定装置の全体動作を図１１の流れ図を用いて説明する。
【００７５】
まず、交通需要推定部５は、交通需要データベース４に記憶された過去の交通量データを基に、対象日の交通需要を推定する(ステップＳ１１０１)。配分記憶部８は配分初期設定部７から配分初期値を受信すると交通量配分の初期値２０として記憶し（Ｓ１１０２）、交通状況予測部９へ送信する。交通状況予測部９は、配分記憶部８から交通量配分２０，２２を受信すると、交通需要と交通量配分を基に、交通状況の予測を行い（Ｓ１１０３）、予測結果を配分判定部１０へ送信する。
【００７６】
配分判定部１０は、予測された交通状況を基に、交通量配分２０、２２の修正を行うか否かを判定する（Ｓ１１０４）。修正を行うと判定すると、修正量Δρを計算し、配分記憶部８へ送信する。配分記憶部８は交通量配分２０、２２の修正を行う(Ｓ１１０５)。交通量配分の修正を行わないと判定すると、修正終了を配分記憶部８へ送信する。配分記憶部は、現在記憶している交通量配分２２を料金判定部１３へ送信する。
【００７７】
次に、料金設定部２の料金初期設定部１１は、各経路の通行料金の初期料金２４を設定して、料金記憶部１２へ送信する（Ｓ１１０６）。料金記憶部１２は、通行料金の初期料金２４を配分予測部１３へ送信する。配分予測部１３は、通行料金の初期料金２４と距離とを用いて、各経路の交通量配分の予測を行い（Ｓ１１０７）、その予測結果を料金判定部１４へ送信する。
【００７８】
料金判定部１４は配分予測部１３から予測された交通量配分を受信すると、この交通量配分の予測と配分記憶部８から受信した交通量配分の目標値と比較し、料金の修正を行うか否かを判定する（Ｓ１１０８）。料金の修正が必要と判定すると、料金の修正量ΔＲを計算して、料金記憶部１２に送信する。料金記憶部１２は料金の修正を行い（Ｓ１１０９）、配分予測部１３が修正後の料金で再度、各経路の交通量配分の予測を行い（Ｓ１１０７）、料金判定部１４へ送信する。
【００７９】
料金判定部１４は、再度受信した交通量配分の予測と先の配分目標と比較して、料金の修正が必要ないと判定すると、修正終了を料金記憶部１２へ送信する。料金記憶部１２は現在時点で記憶している修正後の最終の通行料金２５を表示部６に送信する（Ｓ１１１０）。
【００８０】
このように構成された本発明の第１実施形態の道路料金設定装置においては、ロードプライシングの対象領域１５の過去の交通データと交通量配分の初期値とを用いて、現在又は対象日の各経路、及び各経路の各区間の交通状況予測を得ている。さらに、この交通状況予測から目標交通量配分を求め、各経路の初期料金と距離とに基づいて予測された交通量配分が、先に設定された、目標配分に一致するように、該当経路の料金が決定される。したがって、各経路の料金を、実際の交通量、距離、走行時間等を参照にして、合理的に決定することができ、ロードプライシングの対象領域１５の各経路における渋滞の緩和、周辺環境の改善を図ることができる。
【００８１】
（第２実施形態）
図１２は本発明の第２実施形態に係わる道路料金設定装置の交通量配分設定部１の動作を示す流れ図である。
【００８２】
この第２実施形態においては、上述した第１実施形態の道路料金設定装置における図１の交通量配分設定部１が実施する、予測された交通状況を基に交通量配分２０、２２の修正を行うか否かを判定する処理を例えば、図１２に示す流れ図に示すように実施する。
【００８３】
なお、交通需要推定部５の交通需要の推定、配分初期設定部７の交通量配分の初期設定、交通状況予測部９の交通状況の予測等は、先に説明した第1実施形態の道路料金設定装置と同様なので説明を省略する。
【００８４】
交通量配分設定部１の配分判定部１０は、交通状況予測部９から予測結果を受信すると、交通量配分の修正を行うか否かを図１２の流れ図に従って実施する。
【００８５】
まず、カウンタｎを０に初期設定する（Ｓ１２０１）。次に、評価関数Ｆ0を定義し、この評価関数Ｆ0値を算出する（Ｓ１２０２）。この評価関数Ｆ0は様々なものが考えられる。例えば、交通状況予測部９のシミュレーションの時間内に起点から終点まで到達した車両台数や、シミュレーションの時間内に各車両が走行した総走行時間、走行時間が自由走行した場合の２倍を超えた場合の超えた時間の合計値などである。
【００８６】
次に、交通量配分の一部について微小修正量ｄρを設定し（Ｓ１２０３）、配分記憶部８へ送信する。配分記憶部８は、配分判定部１０から修正量を受信すると、修正量に従って配分を修正し、その結果の、補正した配分を交通状況予測部９へ送信する。交通状況予測部９は、配分記憶部８から交通量配分を受信すると、交通シミュレーションによる交通状況の予測を行い、予測結果を配分判定部１０へ送信する（Ｓ１２０４）。
【００８７】
配分判定部１０は、交通状況予測部９から受信された予測結果を基に評価関数Ｆの値を計算し、前述した微小修正量ｄρに対する評価関数の感度
（Ｆ―Ｆ0）／ｄρ
を計算する（Ｓ１２０５）。
【００８８】
さらに、この感度（Ｆ―Ｆ0）／ｄρを利用して、ηを小さい正値の修正係数とすると、下式で示す配分の修正量Δρが得られる。
【００８９】
Δρ＝［η（Ｆ―Ｆ0）／ｄρ］―ｄρ
この修正量Δρを配分記憶部８に送信する。配分記憶部８はこの修正量Δρで配分ρの修正を実施する（Ｓ１２０６）。
【００９０】
ρ＝ρ＋Δρ
この感度の大きさが予め決められた値未満であるかが判定され（Ｓ１２０７）、感度の大きさが予め決められた値以上であると、カウンタｎを０にリセットする(Ｓ１２０８)。感度の大きさが決められた値未満であると、カウンタｎに1を加算して（Ｓ１２０９）、更新後のカウンタｎが予め決められた値Ｎより小さいと（Ｓ１２１０）、Ｓ１２０２に戻って、同様の処理が繰返される。カウンタnの値が予め決められた値Ｎより大きい場合には、配分の修正はしないと判断する。
【００９１】
料金設定部２における、料金初期設定部１１の料金の初期設定、配分予測部１３の交通量配分の予測、料金判定部１４の料金修正判定、料金の修正、料金の表示は図１に示す第1実施形態の道路料金設定装置と同じであるので説明を省略する。
【００９２】
第1実施例では、配分判定部１０において、同じ起点終点の経路について走行時間が等しくなるまで配分修正を行うことにしていたが、この第２実施形態の道路料金設定装置では、評価関数Ｆを定義し、その評価関数が最大あるいは最小になるように交通量配分を修正することにより、様々な評価基準を満たす交通状況を実現できる交通量配分を設定できるようになる。
【００９３】
（第３実施形態）
図１３は本発明の第３実施形態に係わる道路料金設定装置の概略構成を示すブロック構成図である。図１に示す第１実施形態に係わる道路料金設定装置と同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細説明を省略する。
【００９４】
この第３実施形態の道路料金設定装置においては、料金設定部２内に、パラメータ設定部２６が設けられている。このパラメータ設定部２６内には、図１４に示すように、第１実施形態の配分予測部１３で採用した、料金Ｒ、距離Ｄの評価関数Ｅに対する寄与度を示す各パラメータｋ1、ｋ2を運転手のカテゴリ（種別）に応じて設定するパラメータテーブル２７が形成されている。
【００９５】
すなわち、運転手をＡ、Ｂ、Ｃの３つのカテゴリに分類し、それぞれのカテゴリの割合（人口比率）を、0.6、0.2、0.2にしている。各ドライバーカテゴリのパラメータ値ｋ1、ｋ2は
カテゴリＡ  （ｋ1、ｋ2）＝（1，25）
カテゴリＢ  （ｋ1、ｋ2）＝（5，5）
カテゴリＣ  （ｋ1、ｋ2）＝（5，50）
に設定されている。
【００９６】
カテゴリＡは料金と距離を共に評価する平均タイプであり、カテゴリＢは料金を重視するタイプであり、カテゴリＣは距離を重視するタイプである。
【００９７】
この、パラメータ設定部２６におけるパラメータテーブル２７のそれぞれのカテゴリの割合（人口比率）は、この道路料金設定装置の操作者が必要に応じて任意に設定変更可能である。
【００９８】
パラメータ設定部２６は、パラメータテーブル２７に操作者にて設定された各パラメータを配分予測部１３へ送出する。配分予測部１３は、評価関数Ｅを用いて、初期料金２４及び各経路の距離を基に交通量配分を予測し、予測結果を料金判定部１４へ送出する。以下に、配分予測部１３のパラメータを用いた具体的な交通量配分予測を説明する。
【００９９】
前述したように、料金Ｒ、距離Ｄの評価関数Ｅに対する寄与度を示す係数（パラメータ）をｋ1、ｋ2とすると、評価関数Ｅは次式で示される。
【０１００】
Ｅ＝ｋ1Ｒ＋ｋ2Ｄ
各経路の評価関数ＥをＡ、Ｂ、Ｃのカテゴリ毎に算出し、その評価関数値の比率で交通量配分を決定する。前述したように、起点、終点が等しい経路P5、P6を例にして説明する。
【０１０１】
ドライバーカテゴリＡに対して、ｋ1＝1.0、ｋ2＝25.0であるので、各経路P5、P6に対する評価関数Ｅ5、Ｅ6は、
Ｅ5＝1.0×520＋25.0×20.8＝1040
Ｅ6＝1.0×520＋25.0×28.0＝1220
となる。
【０１０２】
各経路P5、P6に対する交通量配分は、評価関数Ｅ5、Ｅ6の逆数に比例するので、
（１／Ｅ5）：（１／Ｅ6）＝（１／1040）：（１／1220）＝0.54：0.46
となる。
【０１０３】
同様に、ドライバーカテゴリＢに対して、ｋ1＝5.0、ｋ2＝5.0であるので、各経路P5,P6に対する評価関数Ｅ5、Ｅ6は、
Ｅ5＝5.0×520＋5.0×20.8＝2704
Ｅ6＝5.0×520＋5.0×28.0＝2740
となる。
【０１０４】
各経路P5、P6に対する交通量配分は、評価関数Ｅ5、Ｅ6の逆数に比例するので、
（１／Ｅ5）：（１／Ｅ6）＝（１／2704）：（１／2740）＝0.50：0.50
となる。
【０１０５】
さらに、ドライバーカテゴリＣに対して、ｋ1＝0.2、ｋ2＝5.0であるので、各経路P5,P6に対する評価関数Ｅ5、Ｅ6は、
Ｅ5＝0.2×520＋5.0×20.8＝1144
Ｅ6＝0.2×520＋5.0×28.0＝1504
となる。
【０１０６】
各経路P5、P6に対する交通量配分は、評価関数Ｅ5、Ｅ6の逆数に比例するので、
（１／Ｅ5）：（１／Ｅ6）＝（１／1140）：（１／1504）＝0.57：0.43
となる。
【０１０７】
起点、終点が等しい経路P5、P6の合計車両の各ドライバーカテゴリＡ、Ｂ、Ｃの割合は、0.6、0.2、0.2であるので、経路P5、P6の最終の交通量配分の予測は、
［（0.6×0.54）＋（0.2×0.50）＋（0.2×0.57）］
：［（0.6×0.46）＋（0.2×0.50）＋（0.2×0.43）］
＝0.538：0.462
となる。
【０１０８】
配分予想部１３から各経路の交通量配分の予測を受領した料金判定部１２は、配分記憶部８から入力された目標配分と今回の交通量配分の予測から、料金修正の判定、料金の修正を実施する。
【０１０９】
図１５は、図１３に示す第３実施形態の道路料金設定装置の全体動作を示す流れ図である。ステップＳ１５０１からステップＳ１５０５までの交通量配分設定部１が実施する目標配分の料金設定部２の料金判定部１４への送信までの処理は、図１１に示す第１実施形態の流れ図におけるステップＳ１１０１からステップＳ１１０５までの処理と同じであるので、説明を省略する。
【０１１０】
料金設定部２の料金初期設定部１１は、各経路の通行料金の初期料金２４を設定して、料金記憶部１２へ送信する。料金記憶部１２は、通行料金の初期料金２４を配分予測部１３へ送信する（Ｓ１５０６）。パラメータ設定部２６は、操作者にて図１４のパラメータテーブル２７に設定された各ドライバーカテゴリＡ、Ｂ、Ｃの割合及び各パラメータｋ1、ｋ2を配分予測部１３へ送出する（Ｓ１５０７）。
【０１１１】
配分予測部１３は、通行料金の初期料金２４と距離とを用いて、各経路の交通量配分の予測を、パラメータ設定部２６で設定された各パラメータｋ1、ｋ2を用いて前述した評価関数Ｅの手法で行い（Ｓ１５０８）、料金判定部１４へ送信する。
【０１１２】
料金判定部１４は配分予測部１３から予測された交通量配分を受信すると、この交通量配分の予測と配分記憶部８から受信した交通量配分の目標値と比較し、料金の修正を行うか否かを判定する（Ｓ１５０９）。料金の修正が必要と判定すると、料金の修正量を計算して、料金記憶部１２に送信する。料金記憶部１２は料金の修正を行い（Ｓ１５１０）、配分予測部１３は修正後の料金で再度、各経路の交通量配分の予測を行い（Ｓ１５０８）、料金判定部１４へ送信する。
【０１１３】
料金判定部１４は、再度受信した交通量配分の予測と先の配分目標と比較して、料金の修正が必要ないと判定すると、修正終了を料金記憶部１２へ送信する。料金記憶部１２は現在時点で記憶している修正後の最終の通行料金２５を表示部６に送信する（Ｓ１５１１）。
【０１１４】
このように構成された本発明の第３実施形態の道路料金設定装置においては、運転手を、料金と距離（所要時間）に関して、複数のカテゴリに分類し、各ドライバーカテゴリについて経路選択の割合を予測し、各カテゴリの比率から全車両における配分を予測している。さらに、カテゴリの割合は、この道路料金設定装置の操作者が必要に応じて任意に設定可能である。
【０１１５】
したがって、パラメータの値を変更することによって、予測交通量配分を距離を重視したものか、料金を重視したものかを選択可能となるので、交通量配分の予測精度をより一層向上できる。
【０１１６】
（第４実施形態）
図１６は本発明の第４実施形態に係わる道路料金設定装置の概略構成を示すブロック構成図である。図１に示す第１実施形態の道路料金設定装置と同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細説明を省略する。
【０１１７】
この第４実施形態の道路料金設定装置においては、対象日設定部２８が設けられている。この対象日設定部２８内には、図１７に示すカテゴリカレンダー２９が設定されている。
【０１１８】
この対象日設定部２８のカテゴリカレンダー２９には日付と曜日、対象日のカテゴリが記憶されている。そして、カテゴリＡは平日、カテゴリＢは休日（週末）、カテゴリＣは連休を示す。この第４実施形態の道路料金設定装置の操作者は、対象日設定部２８に対して、稼働に先立って、対象日の範囲と、カテゴリＡ、Ｂ、Ｃのなかから１個のカテゴリを指定する。対象日設定部２８は、指定された対象日の範囲、カテゴリを交通需要推定部５へ送信する。
【０１１９】
交通需要推定部５は、対象日設定部２８から対象日とそのカテゴリを受信すると、そのカテゴリ、対象日の範囲で交通需要データベース４から対応する日付の交通量データを読込む。そして、現在における対応するカテゴリに所属する交通需要を推定して、交通状況予測部９へ送出する。
【０１２０】
例えば、対象日のカテゴリがＡの場合、平日の交通需要なので、例えば過去一週間の平日における交通需要が読込まれ、その平均値が対象日の交通需要として設定される。また、対象日のカテゴリがＢの場合、過去1ヵ月の土、日曜日の交通需要が読み込まれ、その平均値が対象日の交通需要として設定される。さらに、対象日のカテゴリがＣの場合、1年前の同じ祝日、あるいは同じイベント日の交通需要が読み込まれ、対象日の交通需要として設定される。
【０１２１】
交通状況予測部９は、指定されたカテゴリに対応する日付（曜日）の各経路の交通量配分の予測を行う。
【０１２２】
図１８は、図１６に示す第４実施形態の道路料金設定装置の全体動作を示す流れ図である。ステップＳ１８０１において、対象日設定部２８において、操作者にて対象日の範囲、カテゴリが設定されると、この対象日の範囲、カテゴリが交通需要推定部５へ送出される。そして、交通需要推定部５は、カテゴリ、対象日の範囲で交通需要データベース４から対応する日付の交通量データを読込み、現在における対応するカテゴリに所属する交通需要を推定して、交通状況予測部９へ送出する（Ｓ１８０２）。
【０１２３】
ステップＳ１８０３の配分初期設定部７における交通量配分の初期値２０の設定から、ステップＳ１８１１の表示部６における決定された通行料金２５の表示までの処理は、図１１に示す第１実施形態の道路料金設定装置の流れ図におけるステップＳ１１０２からステップＳ１１１０の処理と同じであるので説明を省略する。
【０１２４】
このように構成された第４実施形態の道路料金設定装置においては、各経路の通行料金の設定計算に使用する過去のデータの日付（対象日）を複数のカテゴリに分類し、カテゴリを指定可能としている。
【０１２５】
したがって、例えば、平日と週末とで異なる通行料金を設定可能である。さらに、連休中は、都心の交通量が減少するので、通行料金を低減する等の運転者や道路管理者や環境により一層細かく配慮した料金設定が可能となる。
【０１２６】
（第５実施形態）
図１９は本発明の第５実施形態に係わる道路料金設定装置の概略構成を示すブロック構成図である。図１に示す第１実施形態の道路料金設定装置と同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細説明を省略する。
【０１２７】
この第５実施形態の道路料金設定装置においては、分配判定部１０が各経路に対する交通量配分の修正を実施する必要ないと判断して、配分記憶部８に記憶されている修正後の交通量配分２２が目標配分として、料金判定部１４へ送出された時点における、交通量配分設定部１の交通状況予測部９が配分判定部１０へ送出している交通状況の予測である図９に示す最終予測の各経路の走行時間２３ａ、各道路リンクの走行時間２３ｂを、料金設定部２の配分予測部１３へ送出する。
【０１２８】
料金設定部２の配分予測部１３は、初期料金２４と道路データベース３に記憶されている経路テーブル１７に設定されている経路の距離、及び交通状況予測部９から入力された各経路の走行時間２３ａ、各道路リンクの走行時間２３ｂに基づいて、各経路の交通量配分の予測を行って、交通量配分予測として、料金判定部１４へ送出する。
【０１２９】
料金判定部１４は、配分予測部１３から予測された交通量配分を受信すると、この交通量配分の予測と配分記憶部８から受信した交通量配分の目標値と比較し、料金の修正を行うか否かを判定して、料金の修正が必要と判定すると、料金の修正量を計算して、料金記憶部１２に送信する。
【０１３０】
その他、料金初期設定部１１、料金記憶部１２、配分記憶部８、配分初期設定部７、配分判定部１０の構成及び動作は、図１に示す第１実施形態の道路料金設定装置の各部と同一である。
【０１３１】
図２０は、図１９に示す第５実施形態の道路料金設定装置の全体動作を示す流れ図である。ステップＳ２００１からＳ２００５までの各処理は図１１に示す第１実施形態の道路料金設定装置の流れ図におけるステップＳ１１０１からステップＳ１１０５の処理と同じであるので説明を省略する。
【０１３２】
ステップＳ２００４において、配分判定部１０が、料金の修正が必要無しと判定すると、交通状況予測部９が配分判定部１０へ送出している交通状況の予測である図９に示す最終予測の各経路の走行時間２３ａ、各道路リンクの走行時間２３ｂを、料金設定部２の配分予測部１３へ送出する。
【０１３３】
料金初期設定部１１が、各経路の通行料金の初期料金２４を設定し（Ｓ２００６）、配分予測部１３は、初期料金２４と経路の距離、及び各経路の走行時間２３ａ、各道路リンクの走行時間２３ｂに基づいて、各経路の交通量配分の予測を行って、交通量配分予測として、料金判定部１４へ送出する（Ｓ２００７）。
【０１３４】
ステップＳ２０８からＳ２０１０までの各処理は図１１に示す第１実施形態の道路料金設定装置の流れ図におけるステップＳ１１０８からステップＳ１１０の各処理と同じであるので説明を省略する。
【０１３５】
このように構成された第５実施形態の道路料金設定装置においては、配分予測部１３は、初期料金２４と経路の距離、及び各経路の走行時間２３ａ、各道路リンクの走行時間２３に基づいて、各経路の交通量配分の予測を実施しているので、各経路の交通量配分の予測精度が向上する。
【０１３６】
（第６実施形態）
図２１は本発明に関連する第６実施形態に係わる道路料金設定装置の概略構成を示すブロック構成図である。図１に示す第１実施形態の道路料金設定装置と同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細説明を省略する。
【０１３７】
道路データベース３にはロードプライシングの対象領域１５の道路情報が記憶されている。交通需要推定部５は交通需要データベース４の過去の交通データから対象日の起点終点間の交通需要を推定する。交通量配分設定部１ａは、交通需要推定部５から受信した交通需要を基に、ある評価基準を満たす目標配分を計算し、料金設定部２ａへ送出する。料金設定部２ａは、交通量配分設定部１ａから受信した目標の交通量配分を基に、経路の料金と距離などの入力データから経路を選択するモデルによる経路選択結果が交通量配分に一致するように料金を設定し、設定した料金を表示部６に送信する。
【０１３８】
このような構成を有する第６実施形態の道路料金設定装置の全体動作を図２２の流れ図を用いて説明する。
【０１３９】
交通需要推定部５は、交通需要データベース４の過去の交通データを基に、対象日における交通需要を推定する（ステップＳ２２０１）。次に、交通量配分設定部１ａがロードプライシングの対象領域１５の各起点、終点間の交通について、複数経路が選択できる場合に、各経路に割り当てられる交通量配分を設定する（Ｓ２２０２）。料金設定部２ａは、料金や距離など経路情報を基に予測された経路選択割合が交通量配分の目標値に一致するように料金を設定する(Ｓ２２０３)。最後に、表示部６は料金設定部２ａから受信した料金を表示する（Ｓ２２０４）。
【０１４０】
このように構成された第６実施形態の道路料金設定装置においても、各経路の料金は、過去の交通データ、初期料金、経路の距離等を用いて繰り返し演算で求めているので、各経路における交通を円滑に実施できる。
【０１４１】
（第７実施形態）
図２３は本発明に関連する第７実施形態に係わる道路料金設定装置の概略構成を示すブロック構成図である。図１に示す第１実施形態の道路料金設定装置と同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細説明を省略する。
【０１４２】
道路データベース３にはロードプライシングの対象領域１５の道路情報が記憶されている。交通需要推定部５は交通需要データベース４の過去の交通データから対象日の起点終点間の交通需要を推定して、交通状況予測部３１へ送信する。
【０１４３】
交通状況予測部３１は交通需要推定部５から交通需要を受信し、配分予測部３２から交通量配分の予測を受信すると、受信した交通需要および交通量配分に基づいたシミュレーションを実施し、各時刻における各道路リンクの交通量および走行時間を予測する。交通状況予測部３１は予測結果を判定部３０へ送出する。
【０１４４】
判定部３０は交通状況予測部３１から受信した予測結果を基に料金を修正するか否かの判定を行う。修正を行うと判定した場合には、修正量を計算し、料金記憶部１２に送信する。修正を行わないと判定した場合には、修正終了を料金記憶部１２に送信する。
【０１４５】
料金初期設定部１１は、図１１（ａ）に示す各経路の通行料金の初期料金２４を作成して、料金記憶部１２へ送出する。料金記憶部１２は料金初期設定部１１から入力された初期料金２４を記憶保持すると共に、初期料金２４を配分予測部３２へ送出する。また、判定部３０から修正量を受信すると、自己が記憶している通行料金を修正する。
【０１４６】
配分予測部３２は料金記憶部１２から料金（初期料金２４、又は修正した通行料金２５）を受信すると、受信した料金および各経路の距離に基づいて交通量配分を予測し、予測した交通量配分を交通状況予測部３１へ送信する。
【０１４７】
交通状況予測部３１は、前述したように、配分予測部３２から受信した交通量配分の予測と、交通需要推定部５からの交通需要とを用いて各時刻における各道路リンクの交通量および走行時間を予測する。交通状況予測部３１は予測結果を判定部３０へ送出する。判定部３０は通行料金の修正を行わないと判定した場合には、修正終了を料金記憶部１２に送信する。料金記憶部１２は、修正終了を受信すると、自己が記憶している通行料金を決定された通行料金として表示部６に表示出力する。
【０１４８】
このような構成を有する第７実施形態の道路料金設定装置の全体動作を図２４の流れ図を用いて説明する。
【０１４９】
交通需要推定部５は、過去の交通量データを基に、現在時点の交通需要を推定し、交通状況予測部３１に送信する（ステップＳ２４０１）。交通状況予測部３１は交通需要を受信すると、料金記憶部１２に通行料金の送信指示を送信する。料金記憶部１２は、通行料金を記憶していない場合には、料金初期設定部１１に送信指示を送信する。料金初期設定部１１は送信指示を受信すると、記憶している通行料金の初期料金２４を料金記憶部１２に送信する。料金記憶部１２は通行料金の初期料金２４を記憶するともに、配分予想部３２へ送信する（Ｓ２４０２）。
【０１５０】
配分予測部３２は、料金記憶部１２からの料金（初期料金２４、又は修正した通行料金２５）および各経路の距離に基づいて交通量配分を予測し、予測した交通量配分を交通状況予測部３１へ送信する（Ｓ２４０３）。交通状況予測部３１は、配分予測部３２からの交通量配分の予測と、交通需要推定部５からの交通需要とを用いて各時刻における各道路リンクの交通量および走行時間を予測して判定部３０へ送信する（Ｓ２４０４）。
【０１５１】
判定部３０は、予測された交通状況を基に、料金の修正を行うか否かを判断する（Ｓ５２０５）。判定部３０は、修正を行うと判定すると、修正量を計算し料金記憶部１２に送信し、料金記憶部１２に通行料金の修正を指示する（Ｓ２４０６）。判定部３０は、通行料金の修正を行わないと判定すると、修正終了を料金記憶部１２に送信する。料金記憶部１２は、現在記憶している自己が記憶している修正した通行料金２５を決定された通行料金として表示部６に表示出力する（Ｓ２４０７）。
【０１５２】
このような構成の第７実施形態の道路料金設定装置においても、先に説明した第１実施形態の道路料金設定装置とほぼ同じ作用効果を奏することが可能である。
【０１５３】
（第８実施形態）
図２５は本発明に関連する第８実施形態に係わる道路料金提供システムの概略構成を示す模試図である。この道路料金提供システムは大きく分けて、地上システム３３と、各道路を走行する各車両に搭載された車載システム３４とで構成されている。
【０１５４】
地上システム３３内には、上述した第１実施形態の道路料金設定装置３５、この道路料金設定装置３５で決定された図１０（ｂ）に示す各経路の通行料金２５を記憶する料金データベース３６、この料金データベース３６に記憶されている通行料金をアクセスするサーバ３７、各車両に搭載された車載システム３４との間で無線による情報交換を実施する路側通信部３８が設けられている。
【０１５５】
一方、車載システム３４内には、地上システム３３との間で無線による情報交換を実施する通信部３９、運転手が起点、終点を入力するための例えばタッチパネル等からなる入力部４０、ドライバー特性を記憶するドライバー特性記憶部４１、自己車両が走行する経路を選択する経路選択部４２、選択した経路を表示する表示部４３が設けられている。
【０１５６】
次に、各部の詳細動作を順番に説明していく。入力部４０は、運転手が操作入力した例えば(起点D2、終点D6)等の起点、終点を経路選択部４２に送信する。経路選択部４２はこの起点、終点を指定した料金送信要求を作成して、通信部３９を介して地上システム３３の路側通信部３８に送信する。地上システム３３の路側通信部３８は受信した料金送信要求をサーバ３７に送信する。
【０１５７】
サーバ３７は、料金データベース３６を受信した料金送信要求の起点、終点で検索して、この起点、終点間の経路に関する現時刻以降の通行料金２５からなる図２６に示す料金情報４４を読出して、路側通信部３８を介して、料金送信要求送信元の車両の車載システム３４へ返信する。車載システム３４の通信部３９は受信した料金情報４４を経路選択部４２へ送出する。この料金情報４４には、図２６に示すように、同一起点、終点とする各経路の経由リンク、距離、現在時刻以降の各時間帯における各料金が含まれる。
【０１５８】
ドライバー特性記憶部４１には、この車両の運転手に対するドライバー特性が設定されている。ドライバー特性とは、運転手が経路を選択する場合に、経路の各特性の重要度を表すパラメータの組合せである。
【０１５９】
例えば、距離Ｄの重要度ｋD、料金Ｒの重要度ｋRの組合せ（ｋD、ｋR）について、ドライバー特性（ｋD、ｋR）＝（1,0）の運転手は、料金は気にせず、とにかく距離（時間）の短い経路を選ぶ運転手であると特徴付けられる。逆に、ドライバー特性（ｋD、ｋR）＝（0,1）の運転手は、距離（時間）は気にせず、とにかく料金の安い経路を選ぶ運転手であると特徴付けられる。
【０１６０】
このドライバー特性（ｋD、ｋR）は、予め運転手自身によって、入力部４０を介してドライバー特性記憶部４１に登録設定されている。ドライバー特性記憶部４１は、記憶しているドライバー特性（ｋD、ｋR）を経路選択部４２へ送信する。
【０１６１】
経路選択部４２は、地上システム３３からの料金情報４４およびドライバー特性記憶部４１からのドライバー特性（ｋD、ｋR）を用いて、自己車両が進む経路を選択する。具体的には、経路の距離や料金、ドライバー特性を変数とする評価関数Ｈを定義し、この評価関数Ｈの大きさによって経路を選択される。
【０１６２】
この評価関数には様々なものが考えられるが、この実施形態においては、評価関数Ｈを、距離Ｄ、料金Ｒを変数、ｋD、ｋRをパラメータとする下式で定義する。
【０１６３】
Ｈ＝ｋDＤ＋ｋRＲ
例えば、ドライバー特性（ｋD、ｋR）を（0.2、0,8）とすると、時刻1:30から2:00における各経路P5、P6の各評価関数Ｈ5、Ｈ6の値は
Ｈ5＝0.2×20.8×25＋0.8×520＝520
Ｈ6＝0.2×28.0×25＋0.8×400＝460
となり、経路P6の評価関数値が小さいので経路P6が選択される。なお、評価関数の中で距離に25を乗算しているのは、距離１ｋｍを単位料金２５円に換算するためである。
【０１６４】
経路選択部４２は、受信した料金情報４４および選択した経路を表示部４３に表示する。運転手はこの表示部４３に表示された料金情報４４および選択した経路に従って車両を走行させる。
【０１６５】
このような構成を有する第８実施形態の道路料金提供システムの全体動作を図２７の流れ図を用いて説明する。
【０１６６】
入力部４０に運転手の操作で、起点、終点が入力されると（ステップＳ２７０１）、その起点、終点は経路選択部４２で地上システム３３に対する料金送信要求として地上システム３３に送信され、経路選択部４２は料金情報４４を取得する（Ｓ２７０２）。次に、ドライバー特性記憶部４１がドライバー特性（ｋD、ｋR）を記憶しているかが判定され(Ｓ２７０３)、記憶している場合にはドライバー特性記憶部４１から経路選択部４２にドライバー特性（ｋD、ｋR）が送信される（Ｓ２７０４）。
【０１６７】
ドライバー特性記憶部４１にドライバー特性（ｋD、ｋR）が記憶されていない場合には、入力部４０にドライバー特性入力指示が送信され、入力部４０にドライバー特性が入力されると（Ｓ２７０５）、ドライバー特性（ｋD、ｋR）が経路選択部４２に送信され、ドライバー特性記憶部４１に送信されて記憶される（Ｓ２７０６）。
【０１６８】
経路選択部４０は、得られた料金情報４４およびドライバー特性（ｋD、ｋR）を基に経路を選択し（Ｓ２７０７）、選択した経路および料金情報４４を表示部４３に表示する（Ｓ２７０８）。
【０１６９】
このように構成された第８実施形態の道路料金提供システムにおいては、ロードプライシングの対象地域１５に進入しようとする運転手は、自己の車両に搭載された車載システム３４のドライバー特性記憶部４１に、自己のドライバー特性（ｋD、ｋR）を予め設定しておく。そして、入力部４０に起点、終点を入力すれば、自動的に、自己の性格に合った最適の経路が選択されて表示される。したがって、運転手にとって、経路選択が簡単に実施できる。
【０１７０】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。各実施形態においては、ロードプライシングの対象地域１５に進入した場合の各料金の算出を行うとしたが、ロードプライシングの対象地域１５ではなくて、通常の有料道路網における、任意の起点、終点間の経路の選択、料金設定に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１７１】
【図１】本発明の第１実施形態の道路料金設定プログラムが組込まれたコンピュータで構成された道路料金設定装置の概略構成を示すブロック構成図。
【図２】ロードプライシングの対象地域を示す図。
【図３】第１実施形態の道路料金設定装置の道路データベース内に形成された道路リンクテーブルの記憶内容を示す図。
【図４】同道路料金設定装置の道路データベース内に形成された経路テーブルの記憶内容を示す図。
【図５】同道路料金設定装置の交通需要推定部で推定された対象日の交通需要を示す図。
【図６】同道路料金設定装置の配分初期設定部に設定された交通量配分の初期値を示す図。
【図７】同道路料金設定装置の交通状況予測部で予測された経路および道路リンクの平均走行時間を示す図。
【図８】同道路料金設定装置の配分記憶部で修正された交通量配分を示す図。
【図９】同道路料金設定装置の交通状況予測部で再度予測された経路および道路リンクの平均走行時間を示す図。
【図１０】同道路料金設定装置の料金記憶部に書込まれる通行料金を示す図。
【図１１】同道路料金設定装置の全体動作を示す流れ図。
【図１２】本発明の第２実施形態に係わる道路料金設定装置の交通量配分設定部の動作を示す流れ図。
【図１３】本発明の第３実施形態に係わる道路料金設定装置の概略構成を示すブロック構成図。
【図１４】同道路料金設定装置のパラメータ設定部内に形成されたパラメータテーブルの記憶内容を示す図
【図１５】同道路料金設定装置の全体動作を示す流れ図。
【図１６】本発明の第４実施形態に係わる道路料金設定装置の概略構成を示すブロック構成図。
【図１７】同道路料金設定装置の対象日設定部内に形成されたカテゴリーカレンダーを示す図。
【図１８】同道路料金設定装置の全体動作を示す流れ図。
【図１９】本発明の第５実施形態に係わる道路料金設定装置の概略構成を示すブロック構成図。
【図２０】同道路料金設定装置の全体動作を示す流れ図。
【図２１】本発明に関連する第６実施形態に係わる道路料金設定装置の概略構成を示すブロック構成図。
【図２２】同道路料金設定装置の全体動作を示す流れ図。
【図２３】本発明に関連する第７実施形態に係わる道路料金設定装置の概略構成を示すブロック構成図。
【図２４】同道路料金設定装置の全体動作を示す流れ図。
【図２５】本発明に関連する第８実施形態に係わる道路料金提供システムの概略構成を示す模試図。
【図２６】同道路料金提供システムで用いられる料金情報を示す図。
【図２７】同道路料金提供システムの車載システムの動作を示す流れ図。
【符号の説明】
【０１７２】
１…交通配分設定部、２…料金設定部、３…道路データベース、４…交通需要データベース、５…交通需要推定部、６…表示部、７…配分初期設定部、８…配分記憶部、９，３１…交通状況予測部、１０…配分判定部、１１…料金初期設定部、１２…料金記憶部、１３，３２…分配予測部、１４…及び料金判定部、１５…対象領域、１６…道路リンクテーブル、１７…経路テーブル、１８…ノード、１９…対象日の交通需要、２０…交通量配分の初期値、２１ａ，２１ｂ,３２ａ，２３ｂ…平均走行時間、２２…修正された交通量配分、２４…通行料金の初期料金、２５…修正後の通行料金、２６…パラメータ設定部、２７…パラメータテーブル、２８…対象日設定部、２９…カテゴリカレンダー、３０…判定部、３３…地上システム、３４…車載システム、４２…経路選択部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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