(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の時点で道路の所定の区間に存在する車両の区間台数を算出する区間台数算出部と、
前記区間から流出する車両の台数を検出する流出検出部と、
該流出検出部で検出した台数が前記区間台数に等しくなる時点及び前記任意の時点の間の時間差を前記区間の旅行時間として算出する旅行時間算出部と
を備える旅行時間算出装置。
【請求項２】
前記流出検出部は、
前記任意の時点から所定の周期で前記区間から流出する車両の台数を繰り返し検出するようにしてあり、
前記旅行時間算出部は、
前記区間から流出した車両の台数が前記区間台数に等しくなる時点までに繰り返した前記周期の回数に該周期を乗算して前記旅行時間を算出するようにしてある請求項１に記載の旅行時間算出装置。
【請求項３】
前記流出検出部は、
前記旅行時間算出部が旅行時間を算出した時点から前記周期で前記区間から流出する車両の台数を繰り返し検出するようにしてあり、
前記周期で前記区間へ流入する車両の台数を繰り返し検出する流入検出部と、
前記周期の間に前記区間に存在する車両の増減台数及び該区間から流出した台数に基づいて、前記周期での旅行時間の増減時間を算出する増減算出部と、
前記周期で前記区間から流出した車両の台数が、前記旅行時間算出部が旅行時間を算出した時点で算出された区間台数より少ない場合、前記旅行時間算出部が算出した前記旅行時間に前記増減算出部で算出した増減時間を加算して、前記周期での暫定旅行時間を算出する暫定旅行時間算出部と
を備える請求項２に記載の旅行時間算出装置。
【請求項４】
前記暫定旅行時間算出部は、
前記周期で前記区間から流出した車両の台数が前記区間台数より少ない場合、直近に算出した暫定旅行時間に前記増減算出部で算出した増減時間を加算して、前記周期での暫定旅行時間を算出するようにしてある請求項３に記載の旅行時間算出装置。
【請求項５】
前記暫定旅行時間算出部は、
前記周期の繰り返し回数に該周期を乗算した経過時間が算出した暫定旅行時間より長い場合、該算出した暫定旅行時間に代えて前記経過時間を暫定旅行時間として算出するようにしてある請求項３又は請求項４に記載の旅行時間算出装置。
【請求項６】
前記区間を走行した車両から該車両の位置及び時刻を含むプローブ情報を取得するプローブ情報取得部と、
該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、前記車両が前記区間に流入した流入時点及び前記区間から流出した流出時点を特定する時点特定部と
を備え、
前記区間台数算出部は、
前記任意の時点を前記流出時点とした場合の、前記流出時点と流入時点との間に前記区間に流入した車両の台数を前記区間台数として算出するようにしてある請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の旅行時間算出装置。
【請求項７】
前記プローブ情報取得部でプローブ情報を取得した取得時点が前記流出時点より後である場合、前記流出時点及び取得時点の間に前記区間に流入又は該区間から流出した車両の台数に基づいて、前記区間台数算出部で算出した区間台数を補正する区間台数補正部を備える請求項６に記載の旅行時間算出装置。
【請求項８】
任意の時点で道路の所定の区間に存在する車両の区間台数を区間台数算出部が算出するステップと、
前記区間から流出する車両の台数を流出検出部が検出するステップと、
検出された台数が前記区間台数に等しくなる時点及び前記任意の時点の間の時間差を前記区間の旅行時間として旅行時間算出部が算出するステップと
を含む旅行時間算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路の所定の区間の旅行時間を算出する旅行時間算出装置及び旅行時間算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
円滑な交通制御などの安全運転支援を実現するために、渋滞の有無、渋滞長、渋滞区間の通過時間などの交通情報を提供するための技術が開発されている。このような交通情報を求めるため、車両の台数、占有率又は車両の速度などを計測する車両感知器を道路に設置している。
【０００３】
例えば、道路の車両進行方向の上流側及び下流側に一対のコイルを配置した車両感知器を設け、一対のコイルの設置距離及び一対のコイルで車両を感知した時間差により車両の速度を検出することにより、旅行時間を算出する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３９９３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
道路の上流側と下流側の２地点間で車両を感知して車両の速度などを計測する車両感知器の場合、車両が円滑に走行しているときは、車両の速度を精度よく計測することが可能である。しかし、渋滞が発生して車両が発進及び停止を繰り返すような場合には、車両感知器のコイルの手前で車両が停止する。このため、例えば、上流側の地点の手前で車両が前方車両の停止により停止しているような状態であって、上流側の地点から発進可能となって下流側の地点を円滑に通過したような場合には、停止中の時間が考慮されず、車両感知器が計測した速度が実際の速度よりも速くなり、計測速度と実態速度とが乖離する。また、上流側の地点の手前までは円滑に走行した車両が上流側と下流側の２地点間で一時的に停止したような場合には、円滑に走行していた状態が考慮されず、車両感知器が計測した速度が実際の速度よりも遅くなり、計測速度と実態速度とが乖離する。車両感知器で計測する速度が実態と合わなくなると、計測速度から算出する道路の区間の旅行時間なども正確に求めることができなくなるという虞がある。
【０００６】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、道路の所定の区間の旅行時間を精度よく算出することができる旅行時間算出装置及び旅行時間算出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】
【０００７】
本発明の実施の形態に係る旅行時間算出装置は、任意の時点で道路の所定の区間に存在する車両の区間台数を算出する区間台数算出部と、前記区間から流出する車両の台数を検出する流出検出部と、該流出検出部で検出した台数が前記区間台数に等しくなる時点及び前記任意の時点の間の時間差を前記区間の旅行時間として算出する旅行時間算出部とを備える。
【０００８】
本発明の実施の形態に係る旅行時間算出方法は、任意の時点で道路の所定の区間に存在する車両の区間台数を区間台数算出部が算出するステップと、前記区間から流出する車両の台数を流出検出部が検出するステップと、検出された台数が前記区間台数に等しくなる時点及び前記任意の時点の間の時間差を前記区間の旅行時間として旅行時間算出部が算出するステップとを含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、道路の所定の区間の旅行時間を精度よく算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態の旅行時間算出装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】任意の時点としての時刻Ｔ１における区間台数の一例を示す模式図である。
【図３】時刻Ｔ４における区間台数の一例を示す模式図である。
【図４】時刻Ｔ６における区間台数の一例を示す模式図である。
【図５】確定周期における区間台数の一例を示す模式図である。
【図６】確定周期より後の周期における区間台数の一例を示す模式図である。
【図７】図５に示す確定周期の次の確定周期における区間台数の一例を示す模式図である。
【図８】区間と路上通信装置との位置関係を示す模式図である。
【図９】時刻Ｔａに区間に流入した車両が時刻Ｔｂに区間から流出する状態を示す模式図である。
【図１０】時刻Ｔａに区間に流入した車両が時刻Ｔｉに路上通信装置との通信領域を通過する状態を示す模式図である。
【図１１】本実施の形態の旅行時間算出装置の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１２】本実施の形態の旅行時間算出装置の処理手順の一例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】
【００１１】
［本願発明の実施形態の説明］
（１）本発明の実施の形態に係る旅行時間算出装置は、任意の時点で道路の所定の区間に存在する車両の区間台数を算出する区間台数算出部と、前記区間から流出する車両の台数を検出する流出検出部と、該流出検出部で検出した台数が前記区間台数に等しくなる時点及び前記任意の時点の間の時間差を前記区間の旅行時間として算出する旅行時間算出部とを備える。
【００１２】
（８）また、本発明の実施の形態に係る旅行時間算出方法は、任意の時点で道路の所定の区間に存在する車両の区間台数を区間台数算出部が算出するステップと、前記区間から流出する車両の台数を流出検出部が検出するステップと、検出された台数が前記区間台数に等しくなる時点及び前記任意の時点の間の時間差を前記区間の旅行時間として旅行時間算出部が算出するステップとを含む。
【００１３】
区間台数算出部は、任意の時点で道路の所定の区間に存在する車両の区間台数を算出する。例えば、任意の時点としての時刻Ｔｍにおいて、区間に存在する車両の台数を１０台とする。なお、区間の長さＬは、適宜の長さとすることができる。流出検出部は、区間から流出する車両の台数を検出する。例えば、区間の下流地点（流出地点）に車両感知器を設置して、車両感知器で感知したデータを取得することにより、区間から流出する車両の台数を検出することができる。
【００１４】
旅行時間算出部は、流出検出部で検出した台数が区間台数に等しくなる時点及び任意の時点の間の時間差を区間の旅行時間として算出する。例えば、流出検出部で検出した台数が区間台数に等しくなる時点を時刻Ｔｎとする。すなわち、時刻Ｔｎにおいて、１０台の車両の流出を検出したとする。時刻Ｔｍにおいて区間に存在した車両の最後尾の車両に注目すると、時刻Ｔｍにおいて区間の上流地点（流入地点）から最も近い位置にいた車両が時刻Ｔｎにおいて区間から流出するので、当該車両が区間を通過するのに要した時間（すなわち、区間の旅行時間）は、Ｔｎ−Ｔｍで求めることができる。渋滞等の影響により、区間内で車両が停止した場合には、流出台数が区間台数に等しくなる時点に反映されるので、精度良く旅行時間を算出することができる。
【００１５】
（２）本発明の実施の形態に係る旅行時間算出装置は、前記流出検出部は、前記任意の時点から所定の周期で前記区間から流出する車両の台数を繰り返し検出するようにしてあり、前記旅行時間算出部は、前記区間から流出した車両の台数が前記区間台数に等しくなる時点までに繰り返した前記周期の回数に該周期を乗算して前記旅行時間を算出するようにしてある。
【００１６】
流出検出部は、任意の時点から所定の周期（所定周期とも称する）で区間から流出する車両の台数を繰り返し検出する。所定周期は、例えば、１分とすることができるが、１分に限定されるものではない。任意の時点を時刻Ｔ１とすると、１分毎に、例えば、時刻Ｔ２、時刻Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、…の如く各時刻で所定周期（１分）の間の流出台数を検出する。旅行時間算出部は、区間から流出した車両の台数が区間台数に等しくなる時点までに繰り返した所定周期の回数に所定周期を乗算して旅行時間を算出する。例えば、時刻Ｔ６において、流出台数が区間台数に等しくなったとすると、繰り返した所定周期（例えば、１分）の回数は、５回（Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６）で所定周期が１分であるので、旅行時間は、５×１分＝５分となる。これにより、旅行時間を算出することができる。
【００１７】
（３）本発明の実施の形態に係る旅行時間算出装置は、前記流出検出部は、前記旅行時間算出部が旅行時間を算出した時点から前記周期で前記区間から流出する車両の台数を繰り返し検出するようにしてあり、前記周期で前記区間へ流入する車両の台数を繰り返し検出する流入検出部と、前記周期の間に前記区間に存在する車両の増減台数及び該区間から流出した台数に基づいて、前記周期での旅行時間の増減時間を算出する増減算出部と、前記周期で前記区間から流出した車両の台数が前記区間台数より少ない場合、前記旅行時間算出部が算出した前記旅行時間に前記増減算出部で算出した増減時間を加算して、前記周期での暫定旅行時間を算出する暫定旅行時間算出部とを備える。
【００１８】
流出検出部は、旅行時間算出部が旅行時間を算出した時点から所定周期で区間から流出する車両の台数を繰り返し検出する。旅行時間算出部が旅行時間を算出した時点をＴ６とすると、流出検出部は、１分毎に、例えば、時刻Ｔ７、Ｔ８、…の如く各時刻で流出台数を検出する。また、流入検出部は、所定周期で区間へ流入する車両の台数を繰り返し検出する。例えば、区間の上流地点（流入地点）に車両感知器を設置して、車両感知器で感知したデータを取得することにより、区間に流入する車両の台数を検出することができる。流入検出部は、１分毎に、例えば、時刻Ｔ７、Ｔ８、…の如く各時刻で流入台数を検出する。
【００１９】
増減算出部は、所定周期の間に区間に存在する車両の増減台数及び区間から流出した台数に基づいて、所定周期での旅行時間の増減時間Ｔａを算出する。所定周期の間に区間に存在する車両の増減台数は、当該所定周期（例えば、時刻Ｔ６から時刻Ｔ７までの時間）での流入台数から流出台数を減算した値（流入台数−流出台数）である。増減台数を流出台数で除算することにより、当該所定周期での旅行時間の増減時間Ｔａを求めることができる（例えば、砂時計モデル）。
【００２０】
暫定旅行時間算出部は、所定周期で区間から流出した車両の台数が区間台数より少ない場合、旅行時間算出部が算出した旅行時間Ｔｓに増減算出部で算出した増減時間Ｔａを加算して、所定周期での暫定旅行時間Ｔｓ′（＝Ｔｓ＋Ｔａ）を算出する。区間台数は、旅行時間算出部で旅行時間を算出した時点、すなわち流出台数が区間台数に等しくなった時点（時刻Ｔ６）において、区間に存在する台数である。例えば、時刻Ｔ１における区間台数が時刻Ｔ６で０になった場合（すべて流出した場合）、時刻Ｔ２から時刻Ｔ６までの間に区間に流入した車両が時刻Ｔ６において区間に存在する台数となる。所定周期で区間から流出した車両の台数が区間台数より少ない場合とは、時刻Ｔ６において区間に存在した車両の一部が未だ区間内に存在することを意味し、旅行時間算出部で旅行時間を算出する周期（流出台数＝区間台数となる周期）に到達していないことを意味する。
【００２１】
これにより、旅行時間算出部が旅行時間Ｔｓを算出した時点Ｔ６から所定周期後（例えば、時刻Ｔ７）に暫定旅行時間Ｔｓ′を算出することができ、所定周期で区間の旅行時間情報を提供することができる。
【００２２】
（４）本発明の実施の形態に係る旅行時間算出装置は、前記暫定旅行時間算出部は、前記周期で前記区間から流出した車両の台数が前記区間台数より少ない場合、直近に算出した暫定旅行時間に前記増減算出部で算出した増減時間を加算して、前記周期での暫定旅行時間を算出するようにしてある。
【００２３】
暫定旅行時間算出部は、所定周期で区間から流出した車両の台数が区間台数より少ない場合、直近に算出した暫定旅行時間に増減算出部で算出した増減時間を加算して、所定周期での暫定旅行時間を算出する。これにより、旅行時間算出部が旅行時間Ｔｓを算出した時点Ｔ６から所定周期毎（例えば、時刻Ｔ８、…）に暫定旅行時間Ｔｓ′を算出することができ、所定周期で区間の旅行時間情報を提供することができる。
【００２４】
（５）本発明の実施の形態に係る旅行時間算出装置は、前記暫定旅行時間算出部は、前記周期の繰り返し回数に該周期を乗算した経過時間が算出した暫定旅行時間より長い場合、該算出した暫定旅行時間に代えて前記経過時間を暫定旅行時間として算出するようにしてある。
【００２５】
暫定旅行時間算出部は、所定周期の繰り返し回数に所定周期を乗算した経過時間が算出した暫定旅行時間より長い場合、算出した暫定旅行時間に代えて経過時間を暫定旅行時間として算出する。例えば、旅行時間算出部が旅行時間Ｔｓを算出した時点Ｔ６からｋ周期目の時刻Ｔｋにおいては、所定周期を１分とすると、経過時間Ｔｃは、１分×ｋ＝ｋ分である。仮に暫定旅行時間算出部が算出した時刻Ｔｋでの暫定旅行時間Ｔｓ′が、Ｔｃ＞Ｔｓ′である場合、経過時間Ｔｃを時刻Ｔｋでの暫定旅行時間とする。すなわち、暫定旅行時間よりも経過時間の方が長くなる場合には、実際の経過時間を採用することにより、暫定旅行時間の精度を高めることができる。
【００２６】
（６）本発明の実施の形態に係る旅行時間算出装置は、前記区間を走行した車両から該車両の位置及び時刻を含むプローブ情報を取得するプローブ情報取得部と、該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、前記車両が前記区間に流入した流入時点及び前記区間から流出した流出時点を特定する時点特定部とを備え、前記区間台数算出部は、前記任意の時点を前記流出時点とした場合の、前記流出時点と流入時点との間に前記区間に流入した車両の台数を前記区間台数として算出するようにしてある。
【００２７】
プローブ情報取得部は、区間を走行した車両から当該車両の位置及び時刻を含むプローブ情報を取得する。時点特定部は、取得したプローブ情報に基づいて、車両が区間に流入した流入時点及び区間から流出した流出時点を特定する。区間台数算出部は、任意の時点を流出時点とした場合の、流出時点と流入時点との間に区間に流入した車両の台数を区間台数として算出する。例えば、時刻Ｔａにおいて区間に流入した車両が、時刻Ｔｂに区間から流出したとすると、時刻Ｔａから時刻Ｔｂまでの間に区間に流入した車両の台数を時刻Ｔｂにおける区間台数とする。これにより、１台の車両のプローブ情報を取得するだけで、区間の存在台数を算出することができる。
【００２８】
（７）本発明の実施の形態に係る旅行時間算出装置は、前記プローブ情報取得部でプローブ情報を取得した取得時点が前記流出時点より後である場合、前記流出時点及び取得時点の間に前記区間に流入又は該区間から流出した車両の台数に基づいて、前記区間台数算出部で算出した区間台数を補正する区間台数補正部を備える。
【００２９】
区間台数補正部は、プローブ情報取得部でプローブ情報を取得した取得時点が流出時点より後である場合、流出時点及び取得時点の間に区間に流入又は区間から流出した車両の台数に基づいて、区間台数算出部で算出した区間台数を補正する。プローブ情報を取得した取得時点が流出時点より後である場合とは、例えば、区間の流出地点とプローブ情報の取得地点とが離れている場合をいう。例えば、流出時点をＴｂとし、プローブ情報の取得時点をＴｉとする。時刻Ｔｉにおける区間台数Ｑｉは、時刻Ｔａから時刻Ｔｂまでの間に区間に流入した車両の台数（区間台数算出部で算出した区間台数）を、時刻Ｔｂから時刻Ｔｉまでの間に区間に流入した台数から時刻Ｔｂから時刻Ｔｉまでの間に区間から流出した台数を減算した台数で補正することにより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地点が区間の流出地点から離れている場合でも、精度良く区間台数を算出することができる。
【００３０】
［本願発明の実施形態の詳細］
以下、本発明に係る旅行時間算出装置の実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態の旅行時間算出装置１００の構成の一例を示すブロック図である。旅行時間算出装置１００は、装置全体を制御する制御部１０、通信部１１、区間台数算出部１２、旅行時間算出部１３、所要の情報を記憶する記憶部１４、増減旅行時間算出部１５、暫定旅行時間算出部１６、プローブ情報取得部１７、区間台数補正部１８などを備える。
【００３１】
通信部１１は、流入検出部及び流出検出部としての機能を有する。すなわち、通信部１１は、道路の所定の区間の流入地点（上流地点）に設けられた車両感知器２１０（図２参照）で感知した感知データを取得することにより、区間に流入する車両の台数（流入台数）を検出する。また、通信部１１は、道路の所定の区間の流出地点（下流地点）に設けられた車両感知器２２０で感知した感知データを取得することにより、区間から流出する車両の台数（流出台数）を検出する。通信部１１は、所定周期（例えば、１分）毎に流入台数及び流出台数を検出する。なお、所定周期は、１分に限定されるものではない。
【００３２】
区間台数算出部１２は、任意の時点で道路の区間に存在する車両の区間台数を算出する。なお、区間台数は、区間の存在台数とも称する。
【００３３】
旅行時間算出部１３は、通信部１１で検出した流出台数が区間台数算出部１２で算出した区間台数に等しくなる時点及び任意の時点の間の時間差を区間の旅行時間として算出する。
【００３４】
図２は任意の時点としての時刻Ｔ１における区間台数の一例を示す模式図である。図２に示すように、道路の区間をＬとし、区間の流入地点である上流地点（交通の流れの上流地点）に車両感知器２１０を設置してあり、区間の流出地点である下流地点（交通の流れの下流地点）に車両感知器２２０を設置してある。例えば、図２に示すように、任意の時点としての時刻Ｔ１において、区間に存在する車両の台数（区間台数）を１０台とする。なお、区間に存在する車両のうち、最後尾に位置する車両に注目すると、当該車両は、時刻Ｔ１に流入地点から区間Ｌに流入した車両ということができる。時刻Ｔ１に流入した車両（模様あり）の下流車両台数（模様なし）は８台である。また、区間の長さＬは、適宜の長さとすることができる。
【００３５】
図３は時刻Ｔ４における区間台数の一例を示す模式図である。時刻Ｔ１から所定周期（例えば、１分）だけ繰り返し経過した時点の時刻それぞれを、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、…の如く表すとする。図３に示す時刻Ｔ４は、時刻Ｔ１から３分後の状態を示す。図３に示すように、時刻Ｔ４では、時刻Ｔ１に流入した車両の下流車両台数８台のうち、６台が区間から流出し、区間に存在する存在台数は４台となる。なお、図３では、簡便のため、時刻Ｔ２以降に区間に流入する車両は図示していない。
【００３６】
図４は時刻Ｔ６における区間台数の一例を示す模式図である。図４に示す時刻Ｔ６は、時刻Ｔ１から５分後の状態を示す。図４に示すように、時刻Ｔ６では、時刻Ｔ１に流入した車両（模様あり）が区間から流出し、時刻Ｔ１において区間に存在した台数（区間台数）が全て捌けた状態（区間から流出した状態）となる。なお、図４では、簡便のため、時刻Ｔ２以降に区間に流入する車両は図示していない。
【００３７】
すなわち、任意の時点としての時刻Ｔｍ（図２の例では時刻Ｔ１）において、区間に存在する車両の台数を１０台とする。そして、通信部１１で検出した流出台数が区間台数に等しくなる時点を時刻Ｔｎ（図４の例では時刻Ｔ６）とする。すなわち、時刻Ｔｎにおいて、１０台の車両の流出を検出したとする。
【００３８】
時刻Ｔｍにおいて区間に存在した車両の最後尾の車両に注目すると、時刻Ｔｍにおいて区間の上流地点（流入地点）から最も近い位置にいた車両が時刻Ｔｎにおいて区間から流出するので、当該車両が区間を通過するのに要した時間（すなわち、区間の旅行時間）は、Ｔｎ−Ｔｍで求めることができる。図２乃至図４の例では、旅行時間は、Ｔ６−Ｔ１＝５分となる。渋滞等の影響により、区間内で車両が停止した場合には、流出台数が区間台数に等しくなる時点に反映されるので、精度良く旅行時間を算出することができる。
【００３９】
より具体的には、通信部１１は、任意の時点（図２の例では、時刻Ｔ１）から所定周期で繰り返し区間から流出する車両の台数を検出する。所定周期は、例えば、１分とすることができるが、１分に限定されるものではない。任意の時点を時刻Ｔ１とすると、１分毎に、例えば、時刻Ｔ２、時刻Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、…の如く各時刻で所定周期（１分）の間の流出台数を検出する。
【００４０】
旅行時間算出部１３は、区間から流出した車両の台数が区間台数に等しくなる時点までに繰り返した所定周期の回数に所定周期を乗算して旅行時間を算出する。例えば、時刻Ｔ６において、流出台数が区間台数に等しくなったとすると、繰り返した所定周期（例えば、１分）の回数は、５回（Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６）で所定周期が１分であるので、旅行時間は、５×１分＝５分となる。これにより、旅行時間を算出することができる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、旅行時間算出部１３で算出する旅行時間を「確定した旅行時間」とも称することにより、後述の暫定旅行時間と区別する。すなわち、旅行時間（確定した旅行時間）は、区間台数が０となる時点（すなわち、流出台数＝区間台数となる時点）で算出されるものであり、旅行時間（確定した旅行時間）を算出した周期を旅行時間が確定した確定周期とも称する。
【００４２】
次に確定周期以外の周期（所定周期）での暫定旅行時間の算出方法について説明する。暫定旅行時間は、下流車両台数又は区間台数の減算途中で旅行時間が確定しない周期で算出されるものであり、確定周期で算出された旅行時間（確定した旅行時間）に、以降の周期の存在台数の増減数と流出台数とから求めた増減旅行時間を加算することにより算出することができる。
【００４３】
図５は確定周期における区間台数の一例を示す模式図である。図５に示す確定周期は、時刻Ｔ６における状態を示す。図５の例は、時刻Ｔ２以降の流入車両を図示していない図４の例に、時刻Ｔ２から時刻Ｔ６までの間に区間に流入した車両を図示したものである。図５に示すように、時刻Ｔ６において、区間台数が２０台であったとする。
【００４４】
図６は確定周期より後の周期における区間台数の一例を示す模式図である。図６における周期は、確定周期（時刻Ｔ６）の次の周期（時刻Ｔ７）における状態を示す。通信部１１は、旅行時間算出部１３が旅行時間を算出した時点（例えば、図５の時刻Ｔ６）から所定周期で繰り返し区間から流出する車両の台数を検出する。旅行時間算出部１３が旅行時間を算出した時点をＴ６とすると、通信部１１は、１分毎に、例えば、時刻Ｔ７、Ｔ８、…の如く各時刻で流出台数を検出する。また、通信部１１は、所定周期で繰り返し区間へ流入する車両の台数を検出する。例えば、通信部１１は、１分毎に、例えば、時刻Ｔ７、Ｔ８、…の如く各時刻で流入台数を検出する。本実施の形態では、簡便のため、流入台数を４台／分とし、流出台数を２台／分とする。図６の例では、時刻Ｔ６から時刻Ｔ７までの間に、区間から２台の車両が流出し、４台の車両が流入するので、時刻Ｔ６から時刻Ｔ７までの増減量は２台増となる。
【００４５】
増減旅行時間算出部１５は、増減算出部としての機能を有し、所定周期の間に区間に存在する車両の増減台数及び区間から流出した台数に基づいて、所定周期での旅行時間の増減時間Ｔａを算出する。所定周期の間に区間に存在する車両の増減台数は、当該所定周期（例えば、時刻Ｔ６から時刻Ｔ７までの時間）での流入台数から流出台数を減算した値（流入台数−流出台数）である。増減台数を流出台数で除算することにより、当該所定周期での旅行時間の増減時間Ｔａを求めることができる（例えば、砂時計モデル）。図６の例では、時刻Ｔ７における増減時間Ｔａは、Ｔａ＝｛（流入台数−流出台数）／流出台数｝×単位周期時間＝｛（４−２）／２｝×１＝１分となる。
【００４６】
暫定旅行時間算出部１６は、所定周期で区間から流出した車両の台数が区間台数より少ない場合、旅行時間算出部１３が算出した旅行時間Ｔｓに、増減旅行時間算出部１５で算出した増減時間Ｔａを加算して、所定周期での暫定旅行時間Ｔｓ′（＝Ｔｓ＋Ｔａ）を算出する。区間台数は、旅行時間算出部１３で旅行時間を算出した時点（確定周期）、すなわち流出台数が区間台数に等しくなった時点（時刻Ｔ６）において、区間に存在する台数である。例えば、時刻Ｔ１における区間台数（図２の例では１０台）が時刻Ｔ６で０になった場合（すべて流出した場合）、時刻Ｔ２から時刻Ｔ６までの間に区間に流入した車両が時刻Ｔ６において区間に存在する台数となる。所定周期で区間から流出した車両の台数が区間台数より少ない場合とは、時刻Ｔ６において区間に存在した車両の一部が未だ区間内に存在することを意味し（例えば、図６に示す状態）、旅行時間算出部１３で旅行時間を算出する確定周期（流出台数＝区間台数となる周期）に到達していないことを意味する。
【００４７】
図６に示す例では、旅行時間算出部１３が算出した旅行時間Ｔｓが５分であり、増減旅行時間算出部１５で算出した増減時間Ｔａが１分であるから、時刻Ｔ７における暫定旅行時間Ｔｓ′は６分（＝５＋１）となる。これにより、旅行時間算出部１３が旅行時間Ｔｓを算出した時点Ｔ６から所定周期後（例えば、時刻Ｔ７）に暫定旅行時間Ｔｓ′を算出することができ、所定周期で区間の旅行時間情報を提供することができる。
【００４８】
同様に、時刻Ｔ８では、暫定旅行時間算出部１６は、所定周期で区間から流出した車両の台数が区間台数より少ない場合、直近に算出した暫定旅行時間（例えば、時刻Ｔ７）に増減旅行時間算出部１５で算出した増減時間を加算して、所定周期での暫定旅行時間を算出する。例えば、時刻Ｔ８における増減時間Ｔａは、Ｔａ＝｛（流入台数−流出台数）／流出台数｝×単位周期時間＝｛（４−２）／２｝×１＝１分となる。そして、直近（時刻Ｔ７）において算出した暫定旅行時間が６分であるから、時刻Ｔ８における暫定旅行時間Ｔｓ′は、７分（＝６＋１）となる。これにより、旅行時間算出部１３が旅行時間Ｔｓを算出した時点Ｔ６から所定周期毎（例えば、時刻Ｔ８、…）に暫定旅行時間Ｔｓ′を算出することができ、所定周期で区間の旅行時間情報を提供することができる。以降、時刻Ｔ９、Ｔ１０、…も同様である。
【００４９】
図７は図５に示す確定周期の次の確定周期における区間台数の一例を示す模式図である。図５に示す確定周期は、時刻Ｔ６であり、図７に示す次の確定周期は、時刻Ｔ１６である。すなわち、図５に示すように、時刻Ｔ６において流入した車両の下流車両台数は、１８台であり、時刻Ｔ６において流入した２台の車両を含めると区間に存在する区間台数は２０台である。前述のとおり、流出台数を２台／分であるとすると、区間台数２０台がすべて区間から流出する時点は、時刻Ｔ６から１０分後の時刻Ｔ１６となる。つまり、時刻Ｔ６に流入した車両が時刻Ｔ１６において区間から流出する。図７は、時刻Ｔ６における区間台数（２０台）がすべて区間から流出した時点を示す。すなわち、時刻Ｔ１６においては、旅行時間算出部１３が算出する旅行時間は１０分となる。なお、図７では、簡便のため、時刻Ｔ７以降に区間に流入する車両は図示していない。
【００５０】
暫定旅行時間算出部１６は、所定周期の繰り返し回数に所定周期を乗算した経過時間が算出した暫定旅行時間より長い場合、算出した暫定旅行時間に代えて経過時間を暫定旅行時間として算出する。例えば、所定周期を１分とすると、旅行時間算出部１３が旅行時間Ｔｓを算出した時点Ｔ６からｋ周期目の時刻Ｔｋにおいては、経過時間Ｔｃは、１分×ｋ＝ｋ分である。仮に暫定旅行時間算出部１６が算出した時刻Ｔｋでの暫定旅行時間Ｔｓ′が、Ｔｃ＞Ｔｓ′である場合、経過時間Ｔｃを時刻Ｔｋでの暫定旅行時間とする。すなわち、暫定旅行時間よりも経過時間の方が長くなる場合には、実際の経過時間を採用することにより、暫定旅行時間の精度を高めることができる。
【００５１】
プローブ情報取得部１７は、区間を走行した車両から当該車両の位置及び時刻を含むプローブ情報を取得する。プローブ情報取得部１７は、例えば、ＵＨＦ帯の周波数帯域を使用するＩＴＳ(Intelligent Transport Systems：高度道路交通システム)用の無線通信機能を備えた、後述の路上通信装置（基地局）３００との間の通信機能を有する。プローブ情報は、アップリンク情報とも称し、例えば、車両ＩＤ、車両の位置、時刻、車両の速度、車両の方位などを含めることができる。路上通信装置３００は、車両が路上通信装置３００との通信領域を通過する際に、当該車両からプローブ情報を取得し、旅行時間算出装置１００へ出力する。
【００５２】
制御部１０は、時点特定部としての機能を有し、プローブ情報取得部１７で取得したプローブ情報に基づいて、車両が区間に流入した流入時点Ｔａ及び区間から流出した流出時点Ｔｂを特定する。
【００５３】
区間台数算出部１２は、任意の時点を流出時点とした場合の、流出時点と流入時点との間に区間に流入した車両の台数を区間台数として算出する。
【００５４】
例えば、時刻Ｔａにおいて区間に流入した車両が、時刻Ｔｂに区間から流出したとすると、時刻Ｔａから時刻Ｔｂまでの間に区間に流入した車両の台数を時刻Ｔｂにおける区間台数とする。区間への流入台数（車両感知器２１０の通過台数）をＱａとすると、区間台数は式（１）で求めることができる。
【００５５】
【数１】
0006410170.tif 000002
【００５６】
これにより、１台の車両のプローブ情報を取得するだけで、区間の存在台数を算出することができる。
【００５７】
上述の例は、路上通信装置３００が区間の流出地点に設置されている場合を想定しているが、路上通信装置３００が区間の流出地点から離れている場合には、以下に説明するように、区間台数を補正すればよい。
【００５８】
図８は区間と路上通信装置３００との位置関係を示す模式図である。図８に示すように、路上通信装置３００は、区間の下流地点に設置された車両感知器２２０からさらに下流側に設置されているとする。そして、図８に示すように、時刻Ｔａにおいて、車両ｘが区間に流入したとする。
【００５９】
図９は時刻Ｔａに区間に流入した車両が時刻Ｔｂに区間から流出する状態を示す模式図である。この場合、時刻Ｔａから時刻Ｔｂまでの間に区間に流入した車両の台数を時刻Ｔｂにおける区間台数とすることができる。
【００６０】
図１０は時刻Ｔａに区間に流入した車両が時刻Ｔｉに路上通信装置３００との通信領域を通過する状態を示す模式図である。区間台数補正部１８は、プローブ情報取得部１７でプローブ情報を取得した取得時点Ｔｉが流出時点Ｔｂより後である場合、流出時点Ｔｂ及び取得時点Ｔｉの間に区間に流入又は区間から流出した車両の台数に基づいて、区間台数算出部で算出した区間台数を補正する。プローブ情報を取得した取得時点Ｔｉが流出時点Ｔｂより後である場合とは、図８乃至図１０に示すように、区間の流出地点とプローブ情報の取得地点とが離れている場合をいう。
【００６１】
時刻Ｔｉにおける区間台数Ｑｉは、式（２）で求めることができる。すなわち、時刻Ｔｉにおける区間台数Ｑｉは、時刻Ｔａから時刻Ｔｂまでの間に区間に流入した車両の台数（区間台数算出部１２で算出した区間台数）を、時刻Ｔｂから時刻Ｔｉまでの間に区間に流入した台数から時刻Ｔｂから時刻Ｔｉまでの間に区間から流出した台数を減算した台数で補正することにより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地点が区間の流出地点から離れている場合でも、精度良く区間台数を算出することができる。
【００６２】
次に、プローブ情報を収集することができない周期において、区間台数を推定する方法について説明する。
【００６３】
プローブ情報は、車両が路上通信装置３００の通信領域に到達するまでは収集することができない。そこで、プローブ情報を収集することができない周期では、カルマンフィルタ等の統計手法を用いることにより、区間台数の精度を維持することができる。
【００６４】
Ｅ（ｔ）を時刻ｔの区間台数（推定したい変数）の真値（未知）とし、ｙ（ｔ）を時刻ｔにプローブ情報から求めた区間台数の推定値とし、ｕ（ｔ）を時刻ｔの区間への流入出台数とし、ξ（ｔ）を時刻ｔの状態方程式の誤差（未知）とし、η（ｔ）を時刻ｔの観測方程式の誤差（未知）であるとすると、状態方程式は式（３）で表すことができ、観測方程式は式（４）で表すことができる。
【００６５】
【数２】
0006410170.tif 000003
【００６６】
このとき、ξ、ηの誤差特性を、ξ（ｔ）：Ｎ（０、Ｍ（ｔ））、η（ｔ）：Ｎ（０、Ｎ（ｔ））と仮定すると（Ｎ（平均、分散）の正規分布に従うものと仮定）、時刻ｔの状態変数Ｅ（ｔ）の最適推定値Ｅｓ（ｔ）とその誤差（分散）Σ（ｔ）は、それぞれ式（５）、式（７）で表すことができる。この場合、カルマンゲインＫ（ｔ）は、式（６）で表すことができる。また、推定値の初期値Ｅｓ（０）及び誤差分散の初期値Σ（０）は、それぞれ式（８）、式（９）で表すことができる。なお、Ｅ（０）の初期値はＮ（α、Ｂ））である。
【００６７】
次に、本実施の形態の旅行時間算出装置１００の動作について説明する。図１１及び図１２は本実施の形態の旅行時間算出装置１００の処理手順の一例を示すフローチャートである。以下、便宜上、処理の主体を制御部１０として説明する。また、（ｔ）は、パラメータのある周期（例えば、現周期）を表し、（ｔ−１）は、当該周期の前の周期を表すものとする。制御部１０は、初期存在台数（初期区間台数）をＱ（ｔ−１）にセットし（Ｓ１１）、カウンタＣをリセットしてＣ＝０とする（Ｓ１２）。カウンタは、所定周期の繰り返し回数をカウントするものである。
【００６８】
制御部１０は、初期下流車両台数Ｑｌ（ｔ−１）をＱ（ｔ−１）にセットする。すなわち、Ｑｌ（ｔ−１）＝Ｑ（ｔ−１）とする（Ｓ１３）。制御部１０は、区間の初期旅行時間をＴｓ（ｔ−１）にセットする（Ｓ１４）。
【００６９】
制御部１０は、区間への流入台数Ｑｉ（ｔ）及び区間からの流出台数Ｑｏ（ｔ）を取得し（Ｓ１５）、存在台数（区間台数）Ｑ（ｔ）を、Ｑ（ｔ）＝Ｑ（ｔ−１）＋Ｑｉ（ｔ）−Ｑｏ（ｔ）により算出する（Ｓ１６）。ある所定周期での存在台数をＱ（ｔ−１）とすると、次の所定周期での存在台数をＱ（ｔ）で表している。
【００７０】
制御部１０は、下流車両台数Ｑｌ（ｔ）を、Ｑｌ（ｔ）＝Ｑｌ（ｔ−１）−Ｑｏ（ｔ）により算出する（Ｓ１７）。ある所定周期での下流車両台数をＱｌ（ｔ−１）とすると、次の所定周期での下流車両台数をＱｌ（ｔ）で表している。
【００７１】
制御部１０は、カウンタＣに１を加算してカウントアップし（Ｓ１８）、下流車両台数Ｑｌ（ｔ）≦０であるか否かを判定する（Ｓ１９）。下流車両台数Ｑｌ（ｔ）≦０である場合（Ｓ１９でＹＥＳ）、制御部１０は、旅行時間Ｔｓ（ｔ）を、Ｔｓ（ｔ）＝Ｃ×単位周期時間により算出する（Ｓ２０）。単位周期時間は、所定周期の時間であり、例えば、１分である。
【００７２】
制御部１０は、カウンタＣ＝０にしてカウンタＣをリセットし（Ｓ２１）、下流車両台数Ｑｌ（ｔ）に存在台数（区間台数）Ｑ（ｔ）をセットする。すなわちＱｌ（ｔ）＝Ｑ（ｔ）とする（Ｓ２２）。
【００７３】
一方、下流車両台数Ｑｌ（ｔ）≦０でない場合（Ｓ１９でＮＯ）、制御部１０は、増減旅行時間Ｔａを、Ｔａ＝｛（Ｑｉ（ｔ）−Ｑｏ（ｔ））／Ｑｏ（ｔ）｝×単位周期時間により算出する（Ｓ２３）。単位周期時間は、上述の所定周期であり、例えば、１分である。制御部１０は、暫定旅行時間Ｔｓ（ｔ）をＴｓ（ｔ）＝Ｔｓ（ｔ−１）＋Ｔａにより算出する（Ｓ２４）。ある所定周期での暫定旅行時間をＴｓ（ｔ−１）とすると、次の所定周期での暫定旅行時間をＴｓ（ｔ）で表している。
【００７４】
制御部１０は、経過時間Ｔｃを、Ｔｃ＝Ｃ×単位周期時間により算出し（Ｓ２５）、Ｔｃ＞Ｔｓ（ｔ）であるか否かを判定する（Ｓ２６）。Ｔｃ＞Ｔｓ（ｔ）である場合（Ｓ２６でＹＥＳ）、制御部１０は、経過時間Ｔｃを暫定旅行時間Ｔｓ（ｔ）とする（Ｓ２７）。Ｔｃ＞Ｔｓ（ｔ）でない場合（Ｓ２６でＮＯ）、制御部１０は、ステップＳ２７の処理を行うことなく、後述のステップＳ２８の処理を行う。
【００７５】
制御部１０は、処理を終了するか否かを判定し（Ｓ２８）、処理を終了しない場合（Ｓ２８でＮＯ）、ステップＳ１５以降の処理を行い、処理を終了する場合（Ｓ２８でＹＥＳ）、処理を終了する。
【００７６】
本実施の形態の旅行時間算出装置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１１及び図１２に示すような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、コンピュータ上で旅行時間算出装置１００を実現することができる。
【００７７】
従来、道路の所定の区間の旅行時間は、以下のような方法で求めることができる。例えば、（１）旅行時間＝区間長／計測速度、（２）旅行時間＝存在台数／流出台数
【００７８】
しかし、道路の通行止時等に発生する停止・発進を伴う渋滞が発生する情況においては、例えば、ループ式検知器等では計測速度に停止中の時間を旅行時間に反映することができないため、上述の（１）の算出方法では正確な旅行時間を求めることができない。また、上述の（２）のような、存在台数及び流出台数から旅行時間を求めた場合、流出台数が１台／分より小さくなる時には旅行時間の変動が激しく、旅行時間が過剰に算出される場合がある。すなわち、渋滞状態では、少ない流出台数の増減で算出する旅行時間が大きく変動してしまう。
【００７９】
本実施の形態によれば、所定の区間に存在する車両の存在台数が捌けたタイミングで旅行時間を算出するので、車両の停止時間も旅行時間に反映することができる。また、所定周期毎にばらつきが大きい流出台数を直接使用して旅行時間を算出しないので、渋滞状況においても旅行時間の変動も抑えることができる。また、所定周期毎に仮の旅行時間（暫定旅行時間）を求めるので、所定周期毎に当該区間での旅行時間を提供できる（情報提供することができる）。
【００８０】
本実施の形態において、車両感知器２１０、２２０は、ループ式車両感知器であるが、車両感知器２１０、２２０は、ループ式車両感知器に限定されるものではなく、他の形式のものであってもよい。
【００８１】
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】
【００８２】
１０  制御部
１１  通信部
１２  区間台数算出部
１３  旅行時間算出部
１４  記憶部
１５  増減旅行時間算出部
１６  暫定旅行時間算出部
１７  プローブ情報取得部
１８  区間台数補正部
２１０、２２０  車両感知器
３００  路上通信装置
【図１】
0006410170.tif 000004
【図２】
0006410170.tif 000005
【図３】
0006410170.tif 000006
【図４】
0006410170.tif 000007
【図５】
0006410170.tif 000008
【図６】
0006410170.tif 000009
【図７】
0006410170.tif 000010
【図８】
0006410170.tif 000011
【図９】
0006410170.tif 000012
【図１０】
0006410170.tif 000013
【図１１】
0006410170.tif 000014
【図１２】
0006410170.tif 000015