(57)【要約】【課題】旅行時間を算定する区間において、突発的に異常値を示した計測旅行時間が存在した場合、区間内の計測旅行時間を補完修正することにより、提供旅行時間の精度を向上することができる通過時間提供装置を提供する。【解決手段】この旅行時間提供装置１００は、計測区間を特定車両が通過中の時間データを取得する計測旅行時間収集部３８と、単位時間内における交通量に基づいて計算された交通密度に係るデータを取得する感知器情報収集部３４と、旅行時間中の特定時点における交通密度毎の上限値及び旅行時間中の特定時点における交通密度毎の下限値と計測旅行時間収集部３８により得られた時間及び感知器情報収集部３０により得られた交通密度とを比較して、計測区間旅行時間に含まれる異常値を判定して除去する比較判定部３２と、により構成されている。【選択図】図１
2007188340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が通行する道路に設けた情報提供区間内に設定した２つの検知器と、特定車両が前記２つの検知器間に形成される計測区間を通過するのに要した計測区間通過時間に基づいて、前記特定車両が前記情報提供区間を通過するのに要する情報提供区間通過時間を判定する判定手段と、を備えた通過時間提供装置において、
前記判定手段は、前記計測区間通過時間から異常値を除去して前記情報提供区間通過時間を判定することを特徴とする通過時間提供装置。
【請求項２】
過去の一定期間内に前記計測区間を通過した複数の前記特定車両に関する前記計測区間通過時間に係るデータを蓄積する通過時間データベースと、前記通過時間データベースに蓄積されたデータに基づいて計算された平均通過速度、及び前記特定車両を含む車両の通過を感知する感知器から得られた単位時間内における交通量に基づいて計算された交通密度に係るデータを蓄積する交通密度データベースと、前記通過時間データベース及び交通密度データベースに夫々蓄積された各データに基づいて前記計測区間通過時間の上限値及び下限値を生成する上下限値生成手段と、前記計測区間を前記特定車両が通過中の時間データを取得する通過時間取得手段と、前記計測区間を前記特定車両が通過中に前記感知器から得られた単位時間内における交通量に基づいて計算された交通密度に係るデータを取得する交通密度取得手段と、前記上下限値生成手段により生成された前記計測区間通過時間中の特定時点における交通密度毎の上限値及び下限値と前記通過時間取得手段により得られた時間及び前記交通密度取得手段により得られた交通密度とを比較して、前記計測区間通過時間に含まれる異常値を判定して除去する比較判定部と、該比較判定部により前記異常値を除去した計測区間通過時間に基づいて前記情報提供区間通過時間の情報を提供する情報提供部と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の通過時間提供装置。
【請求項３】
前記上下限値生成手段は、前記通過時間データベース及び交通密度データベースに蓄積されたデータに基づいて前記計測区間の通過時間特性を作成し、該通過時間特性に基づいて基準通過時間を算定して前記計測区間通過時間中の特定時点における交通密度毎の上限値及び下限値を生成することを特徴とする請求項２に記載の通過時間提供装置。
【請求項４】
前記比較判定部は、前記通過時間提供手段により得られた通過時間の値が前記上限値より大きい場合、該通過時間の値は使用せず前記感知器から得られたデータに基づいて前記計測区間通過時間を推定することを特徴とする請求項２に記載の通過時間提供装置。
【請求項５】
前記比較判定部は、前記通過時間提供手段により得られた通過時間の値が前記上限値及び下限値以内である場合、該通過時間の値を前記計測区間通過時間として使用することを特徴とする請求項２又は４に記載の通過時間提供装置。
【請求項６】
前記比較判定部は、前記通過時間提供手段により得られた通過時間が前記下限値未満である場合、該通過時間の値を前記下限値に置換して前記計測区間通過時間として使用することを特徴とする請求項２、４又は５に記載の通過時間提供装置。
【請求項７】
前記交通密度をＫ、前記交通量をＱ、前記通過時間データベースに蓄積された計測区間通過時間に基づいて計算された通過速度をＶとしたとき、前記交通密度Ｋは、Ｋ＝Ｑ／Ｖにより求めることを特徴とする請求項２乃至６の何れか一項に記載の通過時間提供装置。
【請求項８】
前記交通密度Ｋが自由走行時の最大交通密度Ｋ４より小さい場合は、前記通過速度Ｖを一定速度として求め、前記交通密度Ｋが自由走行時の最大交通密度Ｋ４より大きい場合は、最大交通量のときの速度係数をＣｍ、最大交通密度であるジャム密度をＫｊとしたとき、前記通過速度Ｖを、
Ｖ＝Ｃｍ×ｌｎ（Ｋｊ／Ｋ）により求めることを特徴とする請求項２乃至７の何れか一項に記載の通過時間提供装置。
【請求項９】
前記上下限値生成手段は、前記通過速度Ｖを基準として、前記通過時間データベースに蓄積されたデータが標準偏差の２倍となる通過速度を前記上限値及び下限値とすることを特徴とする請求項２乃至８の何れか一項に記載の通過時間提供装置。
【請求項１０】
前記特定車両が前記計測区間を通過する計測区間通過時間Ｔは、前記計測区間の区間長をＬ、前記通過速度をＶとしたとき、Ｔ＝Ｌ／Ｖにより求めることを特徴とする請求項２乃至９の何れか一項に記載の通過時間提供装置。
【請求項１１】
前記検知器は、光ビーコン又は車両番号認識器により前記特定車両のユニーク情報を取得可能に構成されていることを特徴とする請求項２乃至１０の何れか一項に記載の通過時間提供装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通過時間提供装置に関し、さらに詳しくは、計測区間毎に設置された検知器から得た情報に基づいて、車両が情報提供区間を通過するのに要する通過時間情報を提供する通過時間提供装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から高速道路や幹線道路等に係る渋滞情報等の交通情報を、ラジオや電話機を利用して車両運転者がリアルタイムに入手できるシステムが確立されている。この渋滞情報は、渋滞の原因、場所及び渋滞している道路区間距離に関する情報である。しかし、その渋滞情報を聞いた車両運転者は、その情報から概略の渋滞状況は把握できるが、当該渋滞場所を通過するまでにどの程度の時間を要するかについて正確に判断することが容易ではなかった。そのため、迂回ルートを探して渋滞を回避するべきか否か等の決断を適時に行うことができなかった。即ち、車両運転者が最も必要とする情報は、従来の渋滞情報と併せて、その渋滞場所を通過するまでに要する通過時間である。そこで近年、主に高速道路においては、所定の場所から主要インターまでの現時点での通過時間を提供するサービスが開始されている。しかし、このサービスは、ある区間の距離を決められた速度（例えば時速８０ｋｍ）で走行したと仮定して、距離を決められた速度で除算して時間を割り出す単純なものである。そのため、渋滞の状況によっては時間が大幅にずれ込み、必ずしも正確なものではない。
【０００３】
それに対して、渋滞の状況に応じた通過時間（以下、旅行時間と呼ぶ）を提供するために、道路上に設置した光ビーコンと車載器（特定車両）との双方向通信による車両ＩＤ認識を利用して旅行時間を計測し、各区間を通過する車両の旅行時間を提供する旅行時間提供装置が提案されている。
【０００４】
図１２は従来の旅行時間提供装置により旅行時間を求める手順を示すフローチャートである。各区間に設置された光ビーコンにより得られた車載器からのデータに基づいて計測旅行時間を収集する（Ｓ３０）。次に所定の時間（例えば５分）ごとに計測旅行時間が収集できたか否かをチェックして（Ｓ３１）、収集できなければ計測旅行時間を推定し（Ｓ３２）、収集できると各区間の計測旅行時間を合算して（Ｓ３３）、その合算値より提供旅行時間を作成する（Ｓ３４）。次に旅行時間の提供区間と計測区間が一致しない場合に発生する誤差を補正して（Ｓ３５）、更に提供旅行時間に含まれる異常値を判定して取り除き（Ｓ３６）、正規の提供旅行時間データを情報板に分配する（Ｓ３７）。
【０００５】
図１３は図１２のステップＳ３５の補正動作を説明する図である。図１３（ａ）は提供区間より外れた位置に光ビーコンが設置された場合の図であり、この場合の提供旅行時間は、計測区間１の計測旅行時間と計測区間２の計測旅行時間との合計時間から補正区間Ｂの旅行時間を引いたものとなる。即ち、計測区間１は光ビーコン５０と５１間であり、提供区間に計測区間１が完全に含まれる。しかし、計測区間２は光ビーコン５１と５３間であり、提供区間より計測区間２の方が長いことがわかる。そのため、交差点Ｆから光ビーコン５３までの補正区間Ｂに要する旅行時間を推定するために、交差点Ｆから光ビーコン５３までの距離は既知であるので、感知器５２を通過する速度がわかれば交差点Ｆから光ビーコン５３までに到達する旅行時間が推定できる。その旅行時間を合計時間から減算する。
【０００６】
また図１３（ｂ）は提供区間の中と計測区間より外れた位置に光ビーコンが配設された場合の図であり、この場合の提供旅行時間は、補正区間Ａの旅行時間と計測区間１の計測旅行時間と計測区間２の計測旅行時間との合計時間から、補正区間Ｂの旅行時間を引いたものとなる。即ち、計測区間１は光ビーコン５７と５８間であり、提供区間に計測区間１が完全に含まれる。しかし、計測区間２は光ビーコン５８と６２間であり、提供区間より計測区間２の方が長いことがわかる。そのため、交差点Ｆから光ビーコン６２までの補正区間Ｂに要する旅行時間を推定するために、交差点Ｆから光ビーコン６２までの距離は既知であるので、感知器６１を通過する速度がわかれば交差点Ｆから光ビーコン６２までに到達する旅行時間が推定できる。その旅行時間を合計時間から減算する。また、情報板５５から光ビーコン５７までの補正区間Ａも提供区間に含まれるので、情報板５５から光ビーコン５７までの補正区間Ａに要する旅行時間を推定するために、情報板５５から光ビーコン５７までの距離は既知であるので、感知器５６を通過する速度がわかれば情報板５５から光ビーコン５７までに到達する旅行時間が推定できる。その旅行時間を合計時間に加算する。
【０００７】
また従来技術として特許文献１には、実測旅行時間を区間旅行時間として算出する装置と、過去の実測旅行時間データベースを蓄積して旅行時間上限値を算出する上限値算出部と、道路データベースから旅行時間下限値を算出する下限値算出部と、該旅行時間上限値及び該旅行時間下限値を現在の実測旅行時間データと比較して該旅行時間データの異常判定を行う比較判定部とを備えた情報処理装置について開示されている。
【０００８】
また特許文献２には、車両感知器情報処理装置において、通行車両の状態を計測する車両感知器によって計測された感知器情報を所定の閾値と比較することによって異常であるか否かを判定する異常判定手段と、過去のデータによる補完方法、近隣の車両感知器データによる補完方法、または、近隣の車両感知器における過去のデータによる補完方法のうち、少なくとも１以上の補完方法候補の中から異常の状態に応じて適した補完方法を選択決定する補完方法決定手段と、選択決定された補完方法によって異常データを補完修正する情報補完手段とを備えた車両感知器情報処理装置について開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２５９９７８公報
【特許文献２】特開２０００−２４２８８３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の旅行時間提供装置は、計測旅行時間を合算して提供旅行時間を作成後、その時間を補正して提供しているので、計測旅行時間に異常値が含まれていた場合に、提供旅行時間を補正しても正しい提供旅行時間が得られないといった問題がある。
また特許文献１に開示されている従来技術は、実測旅行時間データが単位時間内に一つしか取得できない状態であっても、実測旅行時間データ中の異常値を統計的手法に基づく異常判定により排除するものであるが、統計的手法による演算が複雑となるといった問題がある。
また特許文献２に開示されている従来技術は、異常値を異常の状態に応じて複数の補完方法から選択して補完するものであるが、異常値が補完方法に対応しない場合、必ずしも補完が行われるとは限らないといった問題がある。
【００１０】
本発明は、かかる課題に鑑み、道路上に設置した光ビーコンと車載器との双方向通信による車両ＩＤ認識を利用して計測した計測旅行時間を用いて旅行時間を算定する区間において、突発的に異常値を示した計測旅行時間が存在した場合、区間内の計測旅行時間を補完修正することにより、提供旅行時間の精度を向上することができる通過時間提供装置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】
【００１１】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、車両が通行する道路に設けた情報提供区間内に設定した２つの検知器と、特定車両が前記２つの検知器間に形成される計測区間を通過するのに要した計測区間通過時間に基づいて、前記特定車両が前記情報提供区間を通過するのに要する情報提供区間通過時間を判定する判定手段と、を備えた通過時間提供装置において、前記判定手段は、前記計測区間通過時間から異常値を除去して前記情報提供区間通過時間を判定することを特徴とする。
従来の通過時間提供装置においては、計測区間を通過するのに要した計測区間通過時間内に異常値が含まれていた場合、そのまま計測区間通過時間のデータに基づいて情報提供区間通過時間を判定していた。そのため、情報提供区間通過時間の精度に問題があった。そこで本発明では、判定手段が計測区間通過時間から異常値を除去して情報提供区間通過時間を判定するようにした。
【００１２】
請求項２は、過去の一定期間内に前記計測区間を通過した複数の前記特定車両に関する前記計測区間通過時間に係るデータを蓄積する通過時間データベースと、前記通過時間データベースに蓄積されたデータに基づいて計算された平均通過速度、及び前記特定車両を含む車両の通過を感知する感知器から得られた単位時間内における交通量に基づいて計算された交通密度に係るデータを蓄積する交通密度データベースと、前記通過時間データベース及び交通密度データベースに夫々蓄積された各データに基づいて前記計測区間通過時間の上限値及び下限値を生成する上下限値生成手段と、前記計測区間を前記特定車両が通過中の時間データを取得する通過時間取得手段と、前記計測区間を前記特定車両が通過中に前記感知器から得られた単位時間内における交通量に基づいて計算された交通密度に係るデータを取得する交通密度取得手段と、前記上下限値生成手段により生成された前記計測区間通過時間中の特定時点における交通密度毎の上限値及び下限値と前記通過時間取得手段により得られた時間及び前記交通密度取得手段により得られた交通密度とを比較して、前記計測区間通過時間に含まれる異常値を判定して除去する比較判定部と、該比較判定部により前記異常値を除去した計測区間通過時間に基づいて前記情報提供区間通過時間の情報を提供する情報提供部と、を備えたことを特徴とする。
本発明の通過時間提供装置は、各検知器及び感知器により取得した過去の計測区間通過時間データと交通密度データを蓄積しておき、特定車両が情報提供区間を通過するのに要する時間情報を提供する場合、当該特定車両が計測区間を通過中の時間データとそのときの交通密度を取得し、その時間データ及び交通密度と通過時間データ及び交通密度データから得られた交通密度毎の上限値及び下限値とを比較して異常値を除去した各計測区間の通過時間を得る。そして各計測区間の通過時間を合計して提供区間の通過時間に補正して提供するものである。
【００１３】
請求項３は、前記上下限値生成手段は、前記通過時間データベース及び交通密度データベースに蓄積されたデータに基づいて前記計測区間の通過時間特性を作成し、該通過時間特性に基づいて基準通過時間を算定して前記計測区間通過時間中の特定時点における交通密度毎の上限値及び下限値を生成することを特徴とする。
通過時間データベース及び交通密度データベースには、過去のデータが蓄積されている。これらのデータから回帰式を用いて両者の基本式を算出することにより、基準通過時間が求まる。そして計測区間通過時間中の特定時点における交通密度毎の上限値及び下限値を生成する。
【００１４】
請求項４は、前記比較判定部は、前記通過時間提供手段により得られた通過時間の値が前記上限値より大きい場合、該通過時間の値は使用せず前記感知器から得られたデータに基づいて前記計測区間通過時間を推定することを特徴とする。
通過時間提供手段により得られた通過時間の値が上限値より大きい場合、その値は使用せず、感知器で速度を感知して速度と距離から通過時間を推定する。
【００１５】
請求項５は、前記比較判定部は、前記通過時間提供手段により得られた通過時間の値が前記上限値及び下限値以内である場合、該通過時間の値を前記計測区間通過時間として使用することを特徴とする。
通過時間提供手段により得られた通過時間の値が上限値及び下限値内に入っている場合は、その値は正常と見做して計測区間通過時間として使用する。
【００１６】
請求項６は、前記比較判定部は、前記通過時間提供手段により得られた通過時間が前記下限値未満である場合、該通過時間の値を前記下限値に置換して前記計測区間通過時間として使用することを特徴とする。
通過時間提供手段により得られた通過時間が下限値未満である場合、その値を下限値に置き換えて計測区間通過時間として使用する。
【００１７】
請求項７は、前記交通密度をＫ、前記交通量をＱ、前記通過時間データベースに蓄積された計測区間通過時間に基づいて計算された通過速度をＶとしたとき、前記交通密度Ｋは、Ｋ＝Ｑ／Ｖにより求めることを特徴とする。
交通密度が高い場合（即ち混雑時）は、そこを通過する速度は低下する。また交通密度が低い場合は、そこを通過する速度は速くなる。そのような定性的な現象から交通密度は、交通量に比例し、通過速度に反比例することが解る。
【００１８】
請求項８は、前記交通密度Ｋが自由走行時の最大交通密度Ｋ４より小さい場合は、前記通過速度Ｖを一定速度として求め、前記交通密度Ｋが自由走行時の最大交通密度Ｋ４より大きい場合は、最大交通量のときの速度係数をＣｍ、最大交通密度であるジャム密度をＫｊとしたとき、前記通過速度Ｖを、Ｖ＝Ｃｍ×ｌｎ（Ｋｊ／Ｋ）により求めることを特徴とする。
自由走行可能な最大交通密度Ｋ４は、通常１Ｋｍ当たり１２台といわれている。しかし、自由走行とはいえ規制速度又は道路構造の影響を受け限りなく速度を速くすることはなく、ほぼ一定の速度となる。従って、交通密度Ｋが自由走行時の最大交通密度Ｋ４より小さい場合は、通過速度Ｖを一定速度として求めても構わない。また、交通密度Ｋが自由走行時の最大交通密度Ｋ４より大きい場合は、最大交通量のときの速度（一般的に時速２５〜３５Ｋｍ）に通常の交通密度と最大交通密度との比を自然対数にした値に掛けたものとなる。
【００１９】
請求項９は、前記上下限値生成手段は、前記通過速度Ｖを基準として、前記通過時間データベースに蓄積されたデータが標準偏差の２倍となる通過速度を前記上限値及び下限値とすることを特徴とする。
請求項８により求まったＶ＝Ｃｍ×ｌｎ（Ｋｊ／Ｋ）を基準として、２σの通過速度の値をそれぞれ上限値、下限値とすることにより、全データの９５．４５％のデータをカバーすることができる。
【００２０】
請求項１０は、前記特定車両が前記計測区間を通過する計測区間通過時間Ｔは、前記計測区間の区間長をＬ、前記通過速度をＶとしたとき、Ｔ＝Ｌ／Ｖにより求めることを特徴とする。
通過速度基準式から通過時間を求める場合は、計測区間の区間長をＬ、通過速度をＶとしたとき、Ｔ＝Ｌ／Ｖにより求めることができる。
【００２１】
請求項１１は、前記検知器は、光ビーコン又は車両番号認識器により前記特定車両のユニーク情報を取得可能に構成されていることを特徴とする。
特定車両を認識するには、上流側の光ビーコンから送信したＩＤを車載器が受信して記憶する。そして車載器が下流側の光ビーコンを通過するときに記憶したＩＤを光ビーコンに送信して、そのＩＤから同一車両が計測区間を通過したことを認識することができる。また光ビーコンの代わりに車両のナンバープレートの画像を読み取り、画像認識により車両番号として認識するようにしても良い。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、各検知器及び感知器により取得した過去の計測区間通過時間データと交通密度データを蓄積しておき、特定車両が情報提供区間を通過するのに要する時間情報を提供する場合、当該特定車両が計測区間を通過中の時間データとそのときの交通密度を取得し、その時間データ及び交通密度と通過時間データ及び交通密度データから得られた交通密度毎の上限値及び下限値とを比較して異常値を除去した各計測区間の通過時間を取得し、そして各計測区間の通過時間を合計して提供区間の通過時間に補正して提供するので、現在通過中の特定車両が提供区間を通過する時間を交通密度毎に正確に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の旅行時間提供装置（通過時間提供装置）の構成を示す図である。まず、説明の前に言葉の定義をしておく。光ビーコンとの双方向通信が可能な車載器を積んだ車両を特定車両と呼び、車載器を積んでいない車両を単に車両と呼ぶ。また光ビーコンを検知器と呼び、特定車両及び車両の存在を感知するセンサを感知器と呼ぶ。また２つの検知器間を計測区間と呼び、少なくとも１つの計測区間を含み、特定車両に通過時間情報を提供する区間を情報提供区間と呼ぶ。
【００２４】
この旅行時間提供装置１００は、計測区間（４３ａと４３ｂ間）を特定車両４２ａ、４２ｅが通過中の旅行時間データを取得する計測旅行時間収集部（通過時間取得手段）３８と、計測区間を特定車両を含む車両４２ａ〜４２ｅが通過中に感知器４４ａ〜４４ｃから得られた単位時間内における交通量に基づいて計算された交通密度に係るデータを取得する感知器情報収集部（交通密度取得手段）３４と、を備えて処理１を構成している。
また後述する旅行時間上限値算出部４０により生成された旅行時間中の特定時点における交通密度毎の上限値及び旅行時間下限値算出部３７により生成された旅行時間中の特定時点における交通密度毎の下限値と計測旅行時間収集部３８により得られた時間及び感知器情報収集部３４により得られた交通密度とを比較して、計測区間旅行時間に含まれる異常値を判定して除去する比較判定部３２により処理２を構成している。
【００２５】
また、過去の一定期間内に計測区間（４３ａと４３ｂ間）を通過した複数の特定車両４２ａ、４２ｅが計測区間を旅行する時間（計測区間通過時間）に係るデータを収集する計測旅行時間収集部３８と、計測旅行時間収集部３８により収集したデータを蓄積する計測旅行時間データベース（以下、データベースをＤＢと記す）（通過時間データベース：この文言は請求項２で使用している構成要素であり、請求項との対応関係を明確にするために記載しております。）３９と、計測旅行時間ＤＢ３９に蓄積されたデータ及び交通密度ＤＢ３６に基づいて計測旅行時間の上限値を生成する旅行時間上限値算出部（上下限値生成手段）４０と、過去の一定期間内に感知器４４ａ〜４４ｃにより感知した特定車両を含む車両の交通量を収集する感知器情報収集部３４と、感知器情報収集部３４から得られた情報を蓄積する感知情報ＤＢ３５と、計測旅行時間ＤＢ３９に蓄積されたデータに基づいて計算された平均通過速度及び感知情報ＤＢ３５から得られた単位時間内における交通量に基づいて計算された交通密度に係るデータを蓄積する交通密度ＤＢ（交通密度取得手段）３６と、計測旅行時間ＤＢ３９に蓄積されたデータ及び交通密度ＤＢ３６に蓄積されたデータに基づいて旅行時間の下限値を生成する旅行時間下限値算出部（上下限値生成手段）３７と、を備えて処理２−１を構成し、旅行時間上限値算出部４０により生成された旅行時間中の特定時点における交通密度毎の上限値と、旅行時間下限値算出部３７により生成された旅行時間中の特定時点における交通密度毎の下限値と、を算出する。
また比較判定部により異常値を除去した計測区間旅行時間に基づいて情報提供区間における旅行時間の情報を提供する旅行時間提供部（情報提供部）３３により処理３を構成している。
【００２６】
まず、処理１にて、現在の感知器情報及び計測旅行時間を収集する。次に処理２にて比較判定部３２により現在収集している計測旅行時間及び感知器情報（交通密度）と処理２で静止した旅行時間上限値、下限値を判定し、異常値を除去する。ここで使用する上限値、下限値は処理２−１にて生成する。具体的には一定期間（過去）の感知器情報収集部３４から得られる交通量と、計測旅行時間収集部３８から得られる計測旅行時間から感知器情報ＤＢ３５、交通密度ＤＢ３６、計測旅行時間ＤＢ３９を生成する。次に感知器情報、交通密度、計測旅行時間の変動特性を解析し、旅行時間上限値算出部４０、旅行時間下限値算出部３７にて当該区間特有の交通密度毎の旅行時間上限値、下限値を算出する。
また、旅行時間変動特性の解析手法として、区間内の交通量と旅行速度から交通密度と旅行速度の関係を導き、一般幹線道路における旅行時間特性を明らかにする。
また、比較判定部３２は、交通密度毎の上限値・下限値以内であれば計測旅行時間としてそのまま使用する。上限値を超えた場合は計測旅行時間は異常値とし、感知器情報による推定旅行時間で代用する。下限値以下の場合には、下限値に置き換えた旅行時間で代用する。最後に、処理３にて計測旅行時間を組み合わせて旅行時間を提供する。
【００２７】
図２は計測区間旅行時間に含まれる異常値の一例について説明する図である。図１の処理２において説明した異常値は、例えば図２のように車載器を備えた車両２ａが、上流側光ビーコン１から下流側光ビーコン４に進行する場合、そのままストレートに行けば計測区間５の旅行時間を正確に得ることができるが、例えば、エンジンを切らずにコンビニエンスストア３に立ち寄り、買い物をして再び計測区間５に戻った場合、交通管制センタ６では、車両２ａは計測区間を２ａ−２ｂ−２ｃの時間を要して通過したと判断してしまう。即ち、実際の計測区間５を正規に通過した時間より長い時間を旅行時間と判断してしまう。これが異常値である。
【００２８】
図３は本発明の旅行時間提供装置の概略動作を説明するフローチャートである。図１を参照して説明する。処理１により計測旅行時間収集部３８及び感知器情報収集部３４から計測旅行時間を収集する（Ｓ１）。次に比較判定部３２により計測旅行時間の異常値を除去する（詳細は後述する）（Ｓ２）。計測旅行時間が正常値か否かをチェックし（Ｓ３）、正常でなければ計測旅行時間を推定する（詳細は後述する）（Ｓ４）。ステップＳ３にて計測旅行時間が正常値であれば各計測区間の計測旅行時間を合算する（Ｓ５）。次に合算した計測旅行時間に基づいて提供旅行時間を作成し（Ｓ６）、図１３で説明したように提供旅行時間を補正して（Ｓ７）、提供旅行時間に含まれる異常値を判定する（Ｓ８）。尚、判定の方法として例えば、提供旅行時間の上限値を１時間として、上限値より大きい場合は、旅行時間を提供しない。また、提供旅行時間の下限値は区間長／規制速度×係数より求め、下限値未満は下限値に置き換える。そして、異常値を判定した後、提供旅行時間情報を情報板等に分配する（Ｓ９）。
【００２９】
図４は交通密度毎に設定された計測旅行時間の異常値を除去する方法を説明する図である。縦軸は５分間単位旅行時間を表し、横軸は５分間交通密度を表す。各交通密度毎に旅行時間上限値２０と旅行時間下限値２２をプロットし、計測された旅行時間の値が上限値２０より大きい値（領域Ａ）の場合は、計測された旅行時間の値は使用せず、図１３で説明したように感知器により旅行時間を推定する。また、計測された旅行時間の値が旅行時間上限値２０と旅行時間下限値２２の間（領域Ｃ）の値の場合は、計測された旅行時間の値を計測旅行時間として使用する。また、計測された旅行時間の値が下限値２２より小さい値（領域Ｂ）の場合は、計測された旅行時間を下限値２２に置換して計測旅行時間として使用する。
【００３０】
図５は提供旅行時間を分配する場合の一例を示す図である。車載器を備えた特定車両では、交通管制センタから配信される提供旅行時間情報を受信して内部の表示器に表示或いは音声により報知できるが、車載器を備えていない一般車両は道路に設置された情報板等により知る以外に手段がない。図５の構成では、情報処理系中央装置１１から簡易図形用の提供旅行情報がＵ型情報管理系中央装置１０に配信され、そこから複数の簡易図形表示板１３、１４に分配される。また、情報処理系中央装置１１から情報板用の提供旅行時間情報が交通情報提供系中央装置１２に配信され、そこから図柄情報が情報板１６に分配され、旅行時間情報が情報板１５に分配される。
【００３１】
図６は計測旅行時間特性を用いた異常値除去の詳細を説明するフローチャートである。計測旅行時間収集部３８により収集された計測旅行時間から計測旅行速度を算出する（Ｓ１１）。この算出は計測区間を計測旅行時間で割れば容易に求まる。また、感知器情報収集部３４により収集された交通量から交通密度を算出する（Ｓ１２）。算出方法は、交通量を計測旅行速度で割ることにより求められる。ステップＳ１１で算出した各計測区間の計測旅行速度を集計し（Ｓ１８）、その中から異常値を除去する（Ｓ１９）。一方、ステップＳ１２で算出した各計測区間の交通密度を集計し（Ｓ１３）、その中から異常値を除去する（Ｓ１４）。そして、異常値が除去された計測旅行速度と交通密度に基づいて各交通密度毎の計測旅行速度基本特性を生成する（詳細は後述する）（Ｓ１５）。次に計測旅行速度基本特性を基準として蓄積データが標準偏差の２倍となる計測旅行速度を上限値及び下限値として生成し、これを計測旅行時間に変換して求める（Ｓ１６）。更にこの計測旅行時間から異常値を除去する（Ｓ１７）。
【００３２】
図７は交通密度の算出を説明する図である。縦軸に５分間平均旅行速度を表し、横軸に５分間交通密度を表す。この図から解るとおり、交通密度が低くなると平均旅行速度は速くなる。即ち、道路がすいていれば当然その道路を走行する車両の速度は速くなる。図では時速約４０Ｋｍから８０Ｋｍの範囲に分散しているのがわかる。また、交通密度が高くなり、道路が渋滞すると当然平均旅行速度は遅くなり、交通密度が４０台あたりから漸減しているのがわかる。即ち、交通密度をＫ、交通量をＱ、通過時間データベースに蓄積された計測区間通過時間に基づいて計算された通過速度をＶとしたとき、交通密度Ｋは、Ｋ＝Ｑ／Ｖにより求まる。
【００３３】
図８は計測旅行速度の基本特性を生成する図である。図８から計測旅行速度と交通密度をもとに、区間内の交通密度と平均旅行速度の関係をモデル化する。即ち、交通密度Ｋが自由走行時の最大交通密度Ｋ４より小さい場合は、通過速度Ｖを一定速度として求め（旅行速度基本特性２４のａ〜ｂ）、交通密度Ｋが自由走行時の最大交通密度Ｋ４より大きい場合は（旅行速度基本特性２４のｂ〜ｃ）、最大交通量のときの速度係数をＣｍ、最大交通密度であるジャム密度をＫｊとしたとき、通過速度Ｖを、Ｖ＝Ｃｍ×ｌｎ（Ｋｊ／Ｋ）により求めることができる。
つまり、自由走行可能な最大交通密度Ｋ４は、通常１Ｋｍ当たり１２台といわれている。しかし、自由走行とはいえ限りなく速度を速くすることはなく、ほぼ一定の速度となる。従って、交通密度Ｋが自由走行時の最大交通密度Ｋ４より小さい場合は、通過速度Ｖを一定速度として求めても構わない。また、交通密度Ｋが自由走行時の最大交通密度Ｋ４より大きい場合は、最大交通量のときの速度（一般的に時速２５〜３５Ｋｍ）に通常の交通密度と最大交通密度との比を自然対数にした値に掛けたものとなる。
【００３４】
図９は計測旅行速度の上限値及び下限値を生成する図である。即ち、図８によりモデル化した旅行速度基本特性２４を基準として、２σの計測旅行速度の値をそれぞれ旅行速度上限値２５、旅行速度下限値２６とすることにより、全データの９５．４５％のデータをカバーすることができる。更に詳しく説明すると、交通密度が０のときの上限値及び下限値の旅行速度を変動させ、上限、下限全領域中の上側２．２７５％、下側２．２７５％を異常値にする。（収束計算させる）これをｋ４＝１〜２６まで算出し、旅行時間平均はずれ値が最小となるＫ４を旅行速度、旅行時間の上限値・下限値とする。
【００３５】
図１０は単位計測旅行時間の上限値及び下限値を生成する図である。縦軸に５分間単位計測旅行時間を表し、横軸に５分間交通密度を表す。特定車両が計測区間を通過する計測区間旅行時間Ｔは、計測区間の区間長をＬ、旅行速度をＶとしたとき、Ｔ＝Ｌ／Ｖにより求めることができる。即ち、旅行速度基準式から通過時間を求める場合は、計測区間の区間長をＬ、通過速度をＶとしたとき、Ｔ＝Ｌ／Ｖにより求めることができる。例えば、５分間交通密度が６０（台／Ｋｍ）のときの上限値は３２０秒であり、基準値は２５０秒であり、下限値は１７０秒として求めることができる。従って、５分間交通密度がわかればその時点での旅行時間の基準値、上下限値を求めることができる。
【００３６】
図１１（ａ）は感知器勢力範囲における旅行時間の推定を説明する図である。
旅行時間の推定は、感知器情報を使用して旅行時間計測区間毎に５分毎に行う。旅行時間計測区間内に設置されている感知器中で、旅行時間の推定に使用可能な感知器を抽出し、その感知器毎に勢力範囲（交通状況を表現する範囲）を設定し、その範囲ごとに旅行時間を推定する。
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図１１（ｂ）は旅行時間計測区間における旅行時間の推定を説明する図である。各勢力範囲の推定旅行時間をもとに、旅行時間計測区間における推定旅行時間の算出を５分毎に行う。推定旅行時間の算出は、提供区間の最下流側勢力範囲から順に、走行軌跡を描くように勢力範囲の旅行時間を累積していくことで算出する。
【００３７】
以上で説明したとおり、本発明によれば、各検知器及び感知器により取得した過去の計測区間旅行時間データと交通密度データを蓄積しておき、特定車両が情報提供区間を通過するのに要する時間情報を提供する場合、当該特定車両が計測区間を通過中の時間データとそのときの交通密度を取得し、その時間データ及び交通密度と通過時間データ及び交通密度データから得られた交通密度毎の上限値及び下限値とを比較して異常値を除去した各計測区間の旅行時間を得る。そして各計測区間の旅行時間を合計して提供区間の旅行時間に補正して提供するので、現在通過中の特定車両が提供区間を通過する時間を交通密度毎に正確に提供することができる。
また、計測旅行時間ＤＢ３９及び交通密度ＤＢ３６に蓄積されているデータから回帰式を用いて両者の基本式を算出することにより、基準旅行時間を求め、計測区間旅行時間中の特定時点における交通密度毎の上限値及び下限値を生成するので、統計的に求めた基本式から一義的に上限値及び下限値を生成することができる。
【００３８】
また、処理１により得られた旅行時間の値が上限値より大きい場合、その値は使用せず、感知器で速度を感知して速度と距離から旅行時間を推定するので、異常値を除去して且つデータの母数を減らすことを防ぐことができる。
また、処理１により得られた旅行時間の値が上限値及び下限値内に入っている場合は、その値は正常と見做して計測区間旅行時間として使用するので、正しい計測区間旅行時間のデータを確実に蓄積することができる。
また、処理１により得られた旅行時間が下限値未満である場合、その値を下限値に置き換えて計測区間旅行時間として使用するので、下限値より遅い車両についても下限値のデータとして蓄積され、実質的に不都合はない。
また、交通密度は、交通量に比例し、旅行速度に反比例するように計算するので、定性的な現象とかけ離れることがなくなる。
【００３９】
また、交通密度Ｋが自由走行時の最大交通密度Ｋ４より小さい場合は、旅行速度Ｖを一定速度として求め、交通密度Ｋが自由走行時の最大交通密度Ｋ４より大きい場合は、最大交通量のときの速度（通常、時速４０Ｋｍ）に通常の交通密度と最大交通密度との比を自然対数にした値に掛けたものとして求めるので、交通密度に対応した旅行時間を精度良く求めることができる。
また、旅行速度基準式を基準として、２σの通過速度の値をそれぞれ上限値、下限値とすることにより、全データの９５．４５％のデータをカバーすることができる。
また、旅行速度基準式から旅行時間を求める場合は、計測区間の区間長をＬ、旅行速度をＶとしたとき、Ｔ＝Ｌ／Ｖにより求めるので、単純な計算により精度良く旅行時間を求めることができる。
また、検知器は、光ビーコン又は車両番号認識器により特定車両のユニーク情報を取得可能に構成されているので、車載器との双方向通信により確実に同一車両によるデータを取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の旅行時間提供装置の構成を示す図である。
【図２】計測区間旅行時間に含まれる異常値の一例について説明する図である。
【図３】本発明の旅行時間提供装置の概略動作を説明するフローチャートである。
【図４】交通密度毎に設定された計測旅行時間の異常値を除去する方法を説明する図である。
【図５】提供旅行時間を分配する場合の一例を示す図である。
【図６】計測旅行時間特性を用いた異常値除去の詳細を説明するフローチャートである。
【図７】交通密度の算出を説明する図である。
【図８】計測旅行速度の基本特性を生成する図である。
【図９】計測旅行速度の上限値及び下限値を生成する図である。
【図１０】単位旅行時間の上限値及び下限値を生成する図である。
【図１１】（ａ）は感知器勢力範囲における旅行時間の推定を説明する図、（ｂ）は旅行時間計測区間における旅行時間の推定を説明する図である。
【図１２】従来の旅行時間提供装置により旅行時間を求める手順を示すフローチャートである。
【図１３】（ａ）は提供区間より外れた位置に光ビーコンが設置された場合の図、（ｂ）は提供区間の中と計測区間より外れた位置に光ビーコンが配設された場合の図である。
【符号の説明】
【００４１】
３２  比較判定部、３３  旅行時間提供部、３４  感知器情報収集部、３５  感知情報ＤＢ、３６  交通密度ＤＢ、３７  旅行時間下限値算出部、３８  計測旅行時間収集部、３９  計測旅行時間ＤＢ、４０  旅行時間上限値算出部、４４ａ〜ｃ  感知器、１００  旅行時間提供装置
【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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