(57)【要約】【課題】冬期道路の道路管理に必要な線としての路面情報をリアルタイムで、効率よく測定・収集して道路上の温度を管理する。【解決手段】道路上の予め定められた定点の観測位置Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・に第１温度計５を備えた支柱３を立設せしめ、第２温度計７を備えた移動車１５を定点の観測位置から道路上を走行させる。予め定められた間隔毎の移動位置において、日時を変えて予め定められたｎ回数毎に第１温度計５による道路上の定点温度（ｘ１，ｘ２，・・・ｘｎ）と移動温度（ｙ１，ｙ２，・・・ｙｎ）をそれぞれ測定し、これらの測定した温度データから相関係数ｒと各定点温度（ｘ１，ｘ２，・・・ｘｎ）の分散Ｓｘと各移動温度（ｙ１，ｙ２，・・・ｙｎ）の分散Ｓｙと共分散Ｓｘｙとの相関関係式（ｒ＝Ｓｘｙ／ＳｘＳｙ）により各地点における相関係数ｒのｒ２値並びに相関式ｙ＝ａｎ・ｘ＋ｂｎの傾きａｎ，切片ｂｎを連続して求める。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路上の予め定められた定点の観測位置に第１温度計を備えた支柱を立設せしめ、第２温度計を備えた移動車を前記定点の観測位置から道路上を走行させて、予め定められた間隔毎の移動位置において、前記第１温度計による道路上の定点温度（ｘ１）と前記第２温度計による道路上の移動温度（ｙ１）をそれぞれ測定し、さらに日時を変えて予め定められたｎ回数毎に前記道路上の定点温度（ｘ２，ｘ３，・・・ｘｎ）と移動温度（ｙ２，ｙ３，・・・ｙｎ）を測定し、これらの測定した温度データから相関係数ｒと前記各定点温度（ｘ１，ｘ２，・・・ｘｎ）の分散Ｓｘと前記各移動温度（ｙ１，ｙ２，・・・ｙｎ）の分散Ｓｙと共分散Ｓｘｙとの相関関係式（ｒ＝Ｓｘｙ／ＳｘＳｙ）により各地点における相関係数ｒのｒ２値並びに相関式ｙ＝ａｎ・ｘ＋ｂｎの傾きａｎ，切片ｂｎを連続して求めることを特徴とする道路上の温度測定・管理方法。
【請求項２】
前記第１，第２温度計が路面温度計であることを特徴とする請求項１記載の道路上の温度測定・管理方法。
【請求項３】
前記移動車に緯度と経度を測定するＧＰＳ受信機を備え、定点の観測位置から予め定められた間隔の位置を、前記緯度と経度から距離に換算されることを特徴とする請求項１又は２記載の道路上の温度測定・管理方法。
【請求項４】
前記請求項１，２又は３記載の道路上の温度測定・管理方法で求めた前記各地点における相関係数ｒのｒ２値を予め決められた設定値ｒ０２と比較し、ｒ２≧ｒ０２の位置からｒ２＜ｒ０２となった区間の所望の位置を、新たな定点の観測位置とし、この新たな定点の観測位置に別の第１温度計を備えた支柱を立設せしめることを特徴とする道路上の観測機器の設置方法。
【請求項５】
前記請求項１，２又は３記載の道路上の温度測定・管理方法で求めた前記各地点における相関式ｙ＝ａｎ・ｘ＋ｂｎの傾きａｎ，切片ｂｎを基にして、定点の観測位置において測定された定点温度（ｔ）に対する各地点における推定温度（Ｔ）を相関式Ｔ＝ａｎ・ｔ＋ｂｎにより求めて推定することを特徴とする道路上の温度推定方法。
【請求項６】
前記定点の観測位置が、所望の間隔で離れた位置に複数箇所（Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・ｎ）に設けられ、前記各定点の観測位置（Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・ｎ）に各第１温度計を備えた支柱を立設し、前記各第１温度計と移動車に備えた第２温度計でもって、前記各定点の観測位置（Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・ｎ）に対応する道路上の各地点における相関係数ｒのｒ２値を求め、道路上の各地点においては予めどの定点の観測位置に対応する相関係数ｒのｒ２値を用いるかの優先順位を定めておき、この優先順位に基づいて道路上の各地点における前記推定温度（Ｔ）を求めることを特徴とする請求項５記載の道路上の温度推定方法。
【請求項７】
前記請求項５又は６記載の道路上の温度推定方法による相関式Ｔ＝ａｎ・ｔ＋ｂｎを利用し、予測された時刻の温度（ｔ’）を基にして各地点における予測温度（Ｔ’）を相関式Ｔ’＝ａｎ・ｔ’＋ｂｎにより求めて予測することを特徴とする道路上の温度予測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば冬期道路の道路管理に必要な線としての路面情報（路面表面温度、気温、路面状態等）をリアルタイムで、効率よく測定・収集して道路上の温度を管理する道路上の温度測定・管理方法と、道路上の温度を管理するための観測機器の設置方法と、予め定めた間隔毎の各地点の道路上の温度を推定する道路上の温度推定方法と、得られる気象情報を利用して予め定めた間隔毎の各地点の道路上の温度を予測する道路上の温度予測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば路線の温度を推定する方法には、一般には統計方法が多く用いられている。そのため、精度の向上には数多くのデータが必要になる。これらのデータを収集する方法としては、自動車などの観測車に温度計等を搭載し、多くの労力と時間、費用を費やして対応しているが、データ量が不足し、精度の向上が期待できないものであった。
【０００３】
これに対処するために、従来では、特許文献１に示されているように、路面を観察して路面の状況を判断する路面状況センサと、路面温度を測定する路面温度計と、路面の塩分濃度を測定する塩分温度計と、観測車が観測している地点を特定する位置検出手段と、前記各機器を制御する制御部と、を移動自在の観測車に備えている路面情報移動収集システムが開発されている。
【特許文献１】特許第２９７２１７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の特許文献１の方法においては、主として路面凍結防止を行うために、観測車に搭載した路面状況センサ、路面温度計等で路面の状況を把握し、この路面状況のデータと観測地点におけるＧＰＶに基づいて、その観測地点における路面凍結の恐れがあるか否かを判断し、路面凍結の恐れがある場合は凍結防止剤を散布するために使用されている。所謂、道路上における点的な温度の情報処理システムが主たる目的であった。したがって、リアルタイムに道路上で線的に路面温度を高精度に把握したり、さらにはリアルタイムに道路上で線的に路面温度を高精度に予測したりするまでには至っていないものであった。
【０００５】
実際、リアルタイムに道路上で線的に路面温度を高精度に把握したり、予測したりするには、より一層、数多くのデータが必要になるが、従来の方法では例えば冬期道路の道路管理に必要な線としての路面情報（路面表面温度、気温、路面状態等）をリアルタイムで、効率よく収集して路面温度を管理するには十分ではないという問題点があった。
【０００６】
この発明は上述の課題を解決するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の道路上の温度測定・管理方法は、道路上の予め定められた定点の観測位置に第１温度計を備えた支柱を立設せしめ、第２温度計を備えた移動車を前記定点の観測位置から道路上を走行させて、予め定められた間隔毎の移動位置において、前記第１温度計による道路上の定点温度（ｘ１）と前記第２温度計による道路上の移動温度（ｙ１）をそれぞれ測定し、さらに日時を変えて予め定められたｎ回数毎に前記道路上の定点温度（ｘ２，ｘ３，・・・ｘｎ）と移動温度（ｙ２，ｙ３，・・・ｙｎ）を測定し、これらの測定した温度データから相関係数ｒと前記各定点温度（ｘ１，ｘ２，・・・ｘｎ）の分散Ｓｘと前記各移動温度（ｙ１，ｙ２，・・・ｙｎ）の分散Ｓｙと共分散Ｓｘｙとの相関関係式（ｒ＝Ｓｘｙ／ＳｘＳｙ）により各地点における相関係数ｒのｒ２値並びに相関式ｙ＝ａｎ・ｘ＋ｂｎの傾きａｎ，切片ｂｎを連続して求めることを特徴とするものである。
【０００８】
この発明の道路上の温度測定・管理方法は、前記道路上の温度測定・管理方法において、前記第１，第２温度計が路面温度計であることが好ましい。
【０００９】
この発明の道路上の温度測定・管理方法は、前記道路上の温度測定・管理方法において、前記移動車に緯度と経度を測定するＧＰＳ受信機を備え、定点の観測位置から予め定められた間隔の位置を、前記緯度と経度から距離に換算されることが好ましい。
【００１０】
この発明の道路上の観測機器の設置方法は、前記請求項１，２又は３記載の道路上の温度測定・管理方法で求めた前記各地点における相関係数ｒのｒ２値を予め決められた設定値ｒ０２と比較し、ｒ２≧ｒ０２の位置からｒ２＜ｒ０２となった区間の所望の位置を、新たな定点の観測位置とし、この新たな定点の観測位置に別の第１温度計を備えた支柱を立設せしめることを特徴とするものである。
【００１１】
この発明の道路上の温度推定方法は、前記請求項１，２又は３記載の道路上の温度測定・管理方法で求めた前記各地点における相関式ｙ＝ａｎ・ｘ＋ｂｎの傾きａｎ，切片ｂｎを基にして、定点の観測位置において測定された定点温度（ｔ）に対する各地点における推定温度（Ｔ）を相関式Ｔ＝ａｎ・ｔ＋ｂｎにより求めて推定することを特徴とするものである。
【００１２】
この発明の道路上の温度推定方法は、前記道路上の温度推定方法において、前記定点の観測位置が、所望の間隔で離れた位置に複数箇所（Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・ｎ）に設けられ、前記各定点の観測位置（Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・ｎ）に各第１温度計を備えた支柱を立設し、前記各第１温度計と移動車に備えた第２温度計でもって、前記各定点の観測位置（Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・ｎ）に対応する道路上の各地点における相関係数ｒのｒ２値を求め、道路上の各地点においては予めどの定点の観測位置に対応する相関係数ｒのｒ２値を用いるかの優先順位を定めておき、この優先順位に基づいて道路上の各地点における前記推定温度（Ｔ）を求めることが好ましい。
【００１３】
この発明の道路上の温度予測方法は、前記道路上の温度推定方法による相関式Ｔ＝ａｎ・ｔ＋ｂｎを利用し、予測された時刻の温度（ｔ’）を基にして各地点における予測温度（Ｔ’）を相関式Ｔ’＝ａｎ・ｔ’＋ｂｎにより求めて予測することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明の道路上の温度測定・管理方法によれば、第１，第２温度計により、日時を変えて予め定められたｎ回数毎に前記道路上の定点温度（ｘ１，ｘ２，・・・ｘｎ）と移動温度（ｙ１，ｙ２，・・・ｙｎ）を測定し、これらの測定した温度データは、相関係数ｒと相関関係式（ｒ＝Ｓｘｙ／ＳｘＳｙ）により各地点における相関係数ｒのｒ２値並びに相関式ｙ＝ａｎ・ｘ＋ｂｎの傾きａｎ，切片ｂｎを連続して求めるので、新たに測定される道路上の定点温度（ｘ）だけで、この定点温度（ｘ）を測定した時刻の各地点の道路上の温度（ｙ）を上記の相関式から計算してリアルタイムに推定可能となるように活用できる。すなわち、例えば冬期道路管理に必要な道路上の線的温度等のデータを有効かつ効果的に収集・提供することができる。
【００１５】
また、この発明の観測機器の設置方法によれば、各地点における相関係数ｒのｒ２値を予め決められた設定値ｒ０２と比較し、ｒ２≧ｒ０２であるときは高相関区間であると判断し、その逆にｒ２＜ｒ０２の低相関区間である場合は、この区間の所望の位置を新たな定点の観測位置として別の第１温度計を備えた支柱を立設するので、機器の効果的な設置を行うことができると共に、冬期道路管理に必要な道路上の線的温度等のデータを有効かつ効果的に収集・提供することができる。
【００１６】
また、この発明の道路上の温度推定方法によれば、各地点における相関式ｙ＝ａｎ・ｘ＋ｂｎの傾きａｎ，切片ｂｎを基にして、定点の観測位置において測定された定点温度（ｔ）に対する各地点における推定温度（Ｔ）を相関式Ｔ＝ａｎ・ｔ＋ｂｎにより計算して推定するので、新たに測定される道路上の定点温度（ｔ）だけで、この定点温度（ｔ）を測定した時刻の各地点の路面温度、つまり推定温度（Ｔ）を上記の相関式から計算してリアルタイムに推定できる。
【００１７】
また、この発明の道路上の温度予測方法によれば、各地点における道路上の推定温度の相関式Ｔ＝ａｎ・ｔ＋ｂｎにより、予測された時刻の温度（ｔ’）を基にして各地点における予測温度（Ｔ’）を相関式Ｔ’＝ａｎ・ｔ’＋ｂｎに基づいて計算するので、リアルタイムに得られる予測された時刻の温度（ｔ’）から各地点における道路上の予測温度（Ｔ’）をリアルタイムで予測できる。しかも、各地点の点予測を線的予測に展開することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１及び図２を参照するに、この実施の形態に係る道路上の温度測定・管理装置１としては、道路Ｒに沿って予め定められた定点の各観測位置Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・ｎには支柱３が立設されており、各支柱３には第１温度計としての例えば路面温度計５や外気温度計７が備えられている。前記路面温度計５や外気温度計７で測定された路面温度及び外気温は自動的に時系列的に１秒毎に収集され、例えばＬＡＮケーブル９で除雪基地内の事務所１１の制御装置１３に送信される。
【００２０】
また、路線の温度を推定するために統計方法が用いられ、精度の向上を図るために数多くのデータが必要になる。これらのデータを収集するために、自動車などのように移動可能な移動車１５には、第２温度計としての例えば路面温度計１７や外気温度計１９、ＧＰＳ受信機２１等の各種機器を搭載している。つまり、路線の縦断方向に連続して路面温度、外気温の各種データを収集することを目的としている。収集されるデータとしては、年月目時分秒、緯度・経度、気温、路面温度であり、これらのデータは移動車１５が出動する毎に例えば１秒ピッチで収集される。
【００２１】
なお、上記のデータの回収方法には２通りある。１つは、移動車１５で得られたデータを図示しないＰＣカードなどのメモリに収集し、前記ＰＣカードから例えば除雪基地内の事務所１１の制御装置１３でデータ解析が行われる。他の方法には、図２に示されているように移動車１５に無線ＬＡＮアンテナ２３、無線ＬＡＮアンプ２５などの機器を搭載し、上記の各種データが無線で道路Ｒの各所に設けた無線ＬＡＮアクセスポイント２７へ送信される。無線ＬＡＮアクセスポイント２７からＬＡＮケーブル９で除雪基地内の事務所１１の制御装置１３に送信されて解析される。
【００２２】
移動車１５は、例えば、図１に示されているように定点の観測位置Ａからスタートして図１において右方向へ走行し、ある地点で折り返して再び定点の観測位置Ａへ戻ってくる。この間に上記のデータが収集される。このデータのうちの例えば道路Ｒの各地点の路面温度を道路Ｒの移動距離毎にプロットすると、図３に示されているように各地点の路面温度がどの程度の差があるのか、各区間における各地点の路面の温度分布を把握できるのである。
【００２３】
この実施の形態では、特に、図３に示したようにして各地点の路面の温度分布をリアルタイムに把握するために、路面上の線的温度等のデータを有効かつ効果的に収集・分析して管理・提供することを例にとって説明する。なお、上記のデータのうちの道路上の外気温については、路面温度とほぼ同様にしてデータ収集・分析して管理・提供することができる。
【００２４】
上記の各データは、時系列的に整理すると、例えば、図４に示されているように表示される。すなわち、例えば１秒単位の時刻毎に移動車１５の現在地が緯度・経度で示されており、そのときの路面温度と、外気温がデータとして収集されている。なお、移動車１５の緯度・経度は前記ＧＰＳ受信機２１で人工衛星により識別されるものであり、図４のＧＰＳ状態がｃ１であるとは、人工衛星で計測できるような状態を示している。また、衛星数使用数は時には複数の衛星を使用することもあり、１以上であれば問題ない。さらに、進行方向（°；度）はジャイロによるものであり、例えば移動車１５がトンネルに入ったために上記の人工衛星により現在地を識別できないときに、前記ジャイロにより代行できるようにされている。
【００２５】
したがって、道路Ｒの各地点は、図４の移動車１５の緯度・経度により、ある地点からの距離票（ｋｐ；キロポイント、単位はｋｍ）に変換して図５に示されているように表すことができる。図５では、２００×年×月×日の３時３５分に移動車１５が道路Ｒの上り車線を出動し、距離票２３ｋｐの地点で折り返して下り車線を走行して戻っている。この間に得られた各地点の路面温度と外気温のデータが整理して表示されている。
【００２６】
日時を変えて、上記のように移動車１５の出動回数を増やすことにより、多くのデータ収集が行われる。これにより、道路Ｒの各地点毎に多数のデータが収集されることになる。このようにして得られた多数のデータは、制御装置１３によって解析される。
【００２７】
図７を参照するに、制御装置１３は、中央処理装置としてのＣＰＵ２９を備えており、このＣＰＵ２９には、種々のデータやプログラム等を入力するキーボードやタッチパネルなどの入力装置３１と、ＣＲＴや液晶などの表示装置３３と、入力装置３１から入力されたプログラムや第１温度計としての例えば路面温度計５や外気温度計７、第２温度計としての例えば路面温度計１７や外気温度計１９、ＧＰＳ受信機２１等の各種機器から送信されたデータなどを記憶するメモリ３５とが備えられている。
【００２８】
さらに、前記ＣＰＵ２９には、路面温度計５や外気温度計７、路面温度計１７や外気温度計１９でそれぞれ求められた温度データをプロットするデータファイル３７と、後述する（１）式（ｒ＝Ｓｘｙ／ＳｘＳｙ）から、道路Ｒの各地点毎の相関係数ｒとｒ２値を計算する第１演算装置３９と、前記ｒ２値と予め設定した設定値ｒ０２を比較し、ｒ２値が設定値ｒ０２以上であるか否かを判断する比較判断装置４１と、各地点の相関式ｙ＝ａｎ・ｘ＋ｂｎに基づいて傾きａｎ，切片ｂｎを計算する第２演算装置４３とが備えられている。
【００２９】
さらに、前記ＣＰＵ２９には、第２演算装置４３による各地点の相関式ｙ＝ａｎ・ｘ＋ｂｎの傾きａｎ，切片ｂｎに基づいて、各地点の路面推定温度の線的推定式Ｔ＝ａｎ・ｔ＋ｂｎにより、推定温度（Ｔ）を計算する第３演算装置４５と、気象庁等で発表しているＧＰＶ（数値予報）等による予測された時刻の温度（ｔ’）と各地点における予測温度（Ｔ’）との相関式Ｔ’＝ａｎ・ｔ’＋ｂｎにより、予測温度（Ｔ’）を計算する第４演算装置４７と、移動車１５の緯度・経度のデータを、ある地点からの距離票（ｋｐ；キロポイント、単位はｋｍ）に変換する変換式に基づいて前記距離票を計算する第５演算装置４９と、が接続されている。
【００３０】
次に、多数のデータに基づいて上記の制御装置１３による各地点におけるデータの解析について、道路Ｒの各地点の路面温度を例にとって説明する。なお、道路上の外気温については路面温度の場合とほぼ同様であるので、その詳しい説明は省略する。
【００３１】
例えば、図１における定点の観測位置Ａの各測定時刻毎の路面温度計５（第１温度計）による路面の定点温度（定点観測値）はｘ１，ｘ２，・・・ｘｎと表示し、上記の定点の観測位置Ａの各測定時刻に対応する、ある地点の路面温度計１７（第２温度計）による路面の移動温度（移動観測値）はｙ１，ｙ２，・・・ｙｎと表示する。
【００３２】
これらのデータは、各測定時刻毎のデータとして（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２），・・・（ｘｎ，ｙｎ）がグラフにプロットされると、例えば図６のようになる。もし、上記の２つの変数ｘ，ｙの間に直線関係に近い傾向が見られる場合は、「相関関係がある」という。この相関関係があるか否かの判定基準となる相関係数ｒは（１）式で求められる。
【００３３】
ｒ＝Ｓｘｙ／ＳｘＳｙ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）
ただし、Ｓｘは各定点温度（ｘ１，ｘ２，・・・ｘｎ）の分散で、Ｓｙは前記各移動温度（ｙ１，ｙ２，・・・ｙｎ）の分散で、Ｓｘｙは共分敷である。
【数１】
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【００３４】
また、このときの相関式は、
ｙ＝ａ・ｘ＋ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）
となる。ただし、ａは傾きで、ｂは切片である。
【００３５】
上記の（１）式から、道路Ｒの各地点毎の相関係数ｒとｒ２値が計算され、上記の（２）式、ｙ＝ａ・ｘ＋ｂから傾きａ，切片ｂが得られる。なお、上記のｒ２値が大きいほど高相関であり、ｒ２値が小さいほど低相関であるということになる。つまり、高相関であるほど各データが相関式ｙ＝ａ・ｘ＋ｂの直線上に集中するので、各データｘ、ｙ間の信頼性が高くなる。
【００３６】
道路Ｒの各地点毎の相関係数ｒとｒ２値はそれぞれ異なってくるので、当然各地点毎のｙ＝ａ・ｘ＋ｂも傾きａ，切片ｂがそれぞれに対応して異なってくる。
【００３７】
したがって、各地点に対応して、相関式は
ｙ＝ａｎ・ｘ＋ｂｎ・・・・・・・・・・・・・・・・（３）
となる。
【００３８】
ただし、ａｎは、各地点の傾きａ１，ａ２，・・・ａｉを示し、ｂｎは、各地点の切片ｂ１，ｂ２，・・・ｂｉを示している。なお、ａｉ及びｂｉは任意の地点の数値である。
【００３９】
図８を参照するに、この実施の形態の道路上の温度測定・管理方法、換言すれば、各地点における相関関係の状態をどのように効率よく収集して路面温度を管理するかを分かり易く説明するために、例えば、図５の表中の距離票の欄において、表中にはデータが記載されていないが、距離票２５．５ｋｐの地点に定点の観測位置Ａが設けられ、距離票３５．５ｋｐの地点に定点の観測位置Ｂが設けられているとする。
【００４０】
前述したように収集されたデータを解析して各地点の相関式を求める場合、例えば、定点の観測位置Ａに対する距離票２８．８ｋｐの地点においては、図６で説明したように、ｎ回数のデータ（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２），・・・（ｘｎ，ｙｎ）がグラフにプロットされると、図８の左側のグラフのようになる。このグラフから前述した（１）式および（２）式に基づいて求めると、距離票２８．８ｋｐの地点における相関式は、ｙ＝０．８４ｘ＋１．１３となり、相関係数ｒのｒ２値は、ｒ２＝０．８１となる。また、同じようにして、定点の観測位置Ａに対する距離票３０．５ｋｐの地点においては、図８の右側のグラフのようになり、このグラフから距離票３０．５ｋｐの地点における相関式は、ｙ＝０．７３ｘ＋０．９６となり、相関係数ｒのｒ２値は、ｒ２＝０．６０となる。
【００４１】
したがって、上記の２つを比較すると、距離票２８．８ｋｐの地点では高相関にあり、距離票３０．５ｋｐの地点では低相関にあると言うことができる。
【００４２】
以上のようにして、例えば、図９に示されているように、距離票５１．６ｋｐの地点に定点の観測位置Ｄが設けられ、距離票５７ｋｐの地点に定点の観測位置Ｅが設けられ、距離票６１．３ｋｐの地点に定点の観測位置Ｆが設けられているとする。各定点の観測位置Ｄ，Ｅ，Ｆに対応する道路Ｒの各地点毎の相関係数ｒのｒ２値は図９のようになる。つまり、図９は、各定点の観測位置Ｄ，Ｅ，Ｆに対する道路Ｒの各地点における相関関係を解析したものである。
【００４３】
ここで、予め決められた設定値ｒ０２を設定しておき、この設定値ｒ０２以上のｒ２値を示す地点（ｒ２≧ｒ０２）を高相関区間とし、この高相関区間の各地点の相関式ｙ＝ａｎ・ｘ＋ｂｎに基づいて、新たに測定される路面の定点温度（ｘ）だけで、この定点温度（ｘ）を測定した時刻の各地点の路面温度（ｙ）を上記の相関式から計算してリアルタイムに推定可能となる。つまり、各地点の推定温度（Ｔ）を推定することができる。なお、この各地点の推定温度（Ｔ）についての詳細な説明は後述する。
【００４４】
各地点の相関状態は、例えば、上記の設定値ｒ０２を例えば０．９５とすると、定点の観測位置Ｄ（５１．６ｋｐ）に対応して設定値０．９５以上を示すｒ２値（ｒ２≧０．９５）の高相関区間は、連続した黒塗りの部分で示されているように４８．５ｋｐ〜５５．５ｋｐまでの区間である。なお、ｒ２値が０．９０以上で０．９５より小さい中相関区間（０．９５＞ｒ２≧０．９０）は、ハッチングの部分で示されているように５６ｋｐ〜６１ｋｐまでの区間である。ｒ２値が０．９０より小さい低相関区間（ｒ２＜０．９０）は、白塗りの部分で示されているように６１．５ｋｐから大きい数のｋｐの区間である。
【００４５】
一方、定点の観測位置Ｅ（５７ｋｐ）に対応して設定値０．９５以上を示すｒ２値（ｒ２≧０．９５）の高相関区間は、連続した黒塗りの部分で示されているように５５．５ｋｐ〜６１．０ｋｐまでの区間である。なお、ｒ２値が０．９０以上で０．９５より小さい中相関区間（０．９５＞ｒ２≧０．９０）は、断続した黒塗りの部分とハッチングの部分で示されているように４８．５ｋｐ〜５５ｋｐまでの区間である。ｒ２値が０．９０より小さい低相関区間（ｒ２＜０．９０）は、白塗りの部分で示されているように６１．５ｋｐから大きい数のｋｐの区間である。
【００４６】
さらに、定点の観測位置Ｆ（６１．３ｋｐ）に対応して設定値０．９５以上を示すｒ２値（ｒ２≧０．９５）の高相関区間は、連続した黒塗りの部分で示されているように６１．５ｋｐから大きい数のｋｐの区間である。なお、ｒ２値が０．９０以上で０．９５より小さい中相関区間（０．９５＞ｒ２≧０．９０）は、無く、ｒ２値が０．９０より小さい低相関区間（ｒ２＜０．９０）は、白塗りの部分で示されているように６１ｋｐより小さい数のｋｐの区間である。
【００４７】
以上のことから、道路Ｒの各地点においては予めどの定点の観測位置に対応する相関係数ｒのｒ２値を用いるかの優先順位を定めておき、この優先順位に基づいて路面上の各地点における前記推定温度（Ｔ）を求めることが望ましいのである。
【００４８】
上記の例で言えば、距離票４８．５ｋｐ〜５５．５ｋｐの区間は定点の観測位置Ｄに対応する相関係数ｒのｒ２値を第１順位とし、定点の観測位置Ｅに対応するｒ２値を第２順位とし、定点の観測位置Ｆに対応するｒ２値を第３順位とする。また、距離票５６ｋｐ〜６１ｋｐの区間は定点の観測位置Ｅに対応するｒ２値を第１順位とし、定点の観測位置Ｄに対応するｒ２値を第２順位とし、定点の観測位置Ｆに対応するｒ２値を第３順位とする。また、距離票６１．５ｋｐより大きい数のｋｐの区間は定点の観測位置Ｆに対応するｒ２値を第１順位とし、定点の観測位置Ｅに対応するｒ２値を第２順位とし、定点の観測位置Ｄに対応するｒ２値を第３順位とする。
【００４９】
以上のように、各地点において使用する定点の観測位置の相関関係式の優先順位をつけることで、たとえ第１優先順位の定点の観測位置が誤動作などのトラブルを起こしても、次に相関の良い第２優先順位の定点の観測位置にすぐに切り替えることができる。例えば、図９において５４．５ｋｐの地点では、もし第１優先順位の定点の観測位置Ｄに誤作動があった場合、第２優先順位の定点の観測位置Ｅの値を用いることにより、トラブルを回避できる。
【００５０】
また、この実施の形態の観測機器の設置方法としては、上記のように各定点の観測位置Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・ｎに対応する道路Ｒの各地点毎の相関係数ｒのｒ２値が予め決められた設定値ｒ０２と比較されたとき、例えば図１０に示されているように定点の観測位置Ｂ，Ｃ間でいずれの定点の観測位置Ｂ，Ｃに対しても各地点の相関係数ｒのｒ２値がｒ２＜ｒ０２となる低相関区間が生じた場合は、この低相関区間の所望の位置を、新たな定点の観測位置Ｂ’とし、この新たな定点の観測位置Ｂ’に別の路面温度計５（第１温度計）を備えた支柱３を立設することが必要となってくる。すなわち、上記の低相関区間は新たな定点の観測位置Ｂ’に対応する道路Ｒの各地点毎の相関係数ｒのｒ２値が予め決められた設定値ｒ０２以上の数値（ｒ２≧ｒ０２）を示す高相関区間となるので、各地点の相関式ｙ＝ａｎ・ｘ＋ｂｎに基づいて、定点温度（ｘ）を測定した時刻の各地点の路面温度（ｙ）を計算できる。つまり、各地点の推定温度（Ｔ）を推定することができる。
【００５１】
以上ことから、各地点の相関式ｙ＝ａｎ・ｘ＋ｂｎにおける傾きａｎ，切片ｂｎは、図１１のように整理して表示することができる。
【００５２】
なお、図１１において、全路面式とは、路面が乾燥している場合も、湿潤・積雪・凍結している場合も含めた全天候における路面のデータを基にして得られた相関式ｙ＝ａｎ・ｘ＋ｂｎにおける傾きａｎ，切片ｂｎの値を示している。
【００５３】
一方、乾燥路面式とは、上記の全路面式の中から路面が乾燥している場合のデータだけを基にして相関式ｙ＝ａｎ・ｘ＋ｂｎにおける傾きａｎ，切片ｂｎの値を示している。また、湿潤・積雪・凍結路面式とは、上記の全路面式の中から路面が湿潤・積雪・凍結している場合のデータだけを基にして相関式ｙ＝ａｎ・ｘ＋ｂｎにおける傾きａｎ，切片ｂｎの値を示している。その理由は、乾燥路面式と湿潤・積雪・凍結路面式に分けた方が、全路面式の場合より、より一層、高相関関係となるからである。
【００５４】
この実施の形態の道路上の温度推定方法としては、上記の相関式の移動温度ｙ（移動観測値）が推定温度（Ｔ）に相当し、定点温度ｘ（定点観測値）が定点の観測位置Ａの定点温度（ｔ）に相当するので、各地点の路面温度の線的推定式は、
Ｔ＝ａｎ・ｔ＋ｂｎ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４）
となる。
【００５５】
例えば、図１１の表に基づいて、２４ｋｐの路面の推定温度（Ｔ）を推定する場合、２８．５ｋｐの定点の観測位置Ａに備えられた第１温度計としての例えば路面温度計５による観測値として、路面の定点温度（ｔ）が−１．５℃で、路面状態が乾燥であるとき、乾燥路面式の相関式ｙ＝ａｎ・ｘ＋ｂｎ、すなわちＴ＝ａｎ・ｔ＋ｂｎが用いられる。
【００５６】
したがって、２４ｋｐの路面の相関式の傾きａｎ＝１．１２０で、切片ｂｎ＝０．８６であるので、
２４ｋｐの路面の推定温度Ｔは、
Ｔ＝ａｎ・ｔ＋ｂｎ
＝１．１２０ｔ＋０．８６＝１．１２０×〔−１．５（℃）〕＋０．８６
＝−０．８２（℃）
となる。
【００５７】
したがって、新たに測定された路面の定点温度（ｔ）の−１．５℃だけで、この同じ時刻における２４ｋｐの路面の路面温度、つまり推定温度（Ｔ）の−０．８２℃を上記の相関式から計算してリアルタイムに推定できる。
【００５８】
以上のように、路面の各地点の推定温度（Ｔ）は、図１１の各傾きａｎ及び切片ｂｎの数値を活用して同様に、しかも、パソコンなどの制御装置１３を用いて瞬時に求められる。
【００５９】
したがって、現時点での各地点の路面温度の線的推定温度は、前述した（４）式の線的推定式Ｔ＝ａｎ・ｔ＋ｂｎにより求められ、図１２に示されているように表される。
【００６０】
また、この実施の形態の道路上の温度予測方法としては、気象庁等で発表しているＧＰＶ（数値予報）等のデータを活用して、この予報データと上記の（４）式の各地点の路面温度の線的推定式Ｔ＝ａｎ・ｔ＋ｂｎとを活用することにより、例えば、今後の予測温度を予測することができる。
【００６１】
すなわち、ＧＰＶ（数値予報）による予測された時刻の温度（ｔ’）と各地点における予測温度（Ｔ’）との相関式は、
Ｔ’＝ａｎ・ｔ’＋ｂｎ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５）
となる。
【００６２】
したがって、ＧＰＶ（数値予報）による予測された時刻の温度（ｔ’）を活用して、１時間後および２時間後の各地点の路面温度の線的予測温度は、上記の（５）式の線的推定式Ｔ’＝ａｎ・ｔ’＋ｂｎにより、リアルタイムで求められて予測でき、図１２に示されているように表される。
【００６３】
以上のことから、路面温度計５や外気温度計７（第１温度計）、路面温度計１７や外気温度計１９（第２温度計）により、日時を変えて予め定められたｎ回数毎に前記道路上の定点温度（ｘ２，ｘ３，・・・ｘｎ）と移動温度（ｙ２，ｙ３，・・・ｙｎ）を測定し、これらの測定した温度データは、相関係数ｒと相関関係式（ｒ＝Ｓｘｙ／ＳｘＳｙ）により各地点における相関係数ｒのｒ２値並びに相関式ｙ＝ａｎ・ｘ＋ｂｎの傾きａｎ，切片ｂｎを連続して求めるので、新たに測定される道路上の定点温度（ｘ）だけで、この定点温度（ｘ）を測定した時刻の各地点の路面温度（ｙ）を上記の相関式ｙ＝ａｎ・ｘ＋ｂｎから計算してリアルタイムに推定可能となるように活用できる。すなわち、冬期道路管理に必要な道路上の路面温度や外気温の線的温度等のデータを有効かつ効果的に収集・提供することができる。
【００６４】
また、移動車１５に緯度と経度を測定するＧＰＳ受信機２１を備えると共に、定点の観測位置から予め定められた間隔の位置を、前記緯度と経度から距離に換算するので、複雑な計算を要することなく、各地点の測定データを確実に把握することができる。
【００６５】
また、各地点における相関係数ｒのｒ２値を予め決められた設定値ｒ０２と比較し、ｒ２≧ｒ０２であるときは高相関区間であると判断し、その逆にｒ２＜ｒ０２の低相関区間である場合は、この区間の所望の位置を新たな定点の観測位置として別の路面温度計５（第１温度計）を備えた支柱３を立設するので、機器の効果的な設置を行うことができると共に、冬期道路管理に必要な道路上の路面温度や外気温の線的温度等のデータを有効かつ効果的に収集・提供することができる。
【００６６】
また、各地点における相関式ｙ＝ａｎ・ｘ＋ｂｎの傾きａｎ，切片ｂｎを基にして定点の観測位置において測定された定点温度（ｔ）に対する各地点における推定温度（Ｔ）を相関式Ｔ＝ａｎ・ｔ＋ｂｎにより計算して推定するので、新たに測定される道路上の定点温度（ｔ）だけで、この定点温度（ｔ）を測定した時刻の各地点の路面温度、つまり推定温度（Ｔ）を上記の相関式から計算してリアルタイムに推定できる。
【００６７】
また、前記定点の観測位置が、所望の間隔で離れた位置に複数箇所（Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・ｎ）に設けられ、前記各定点の観測位置に各路面温度計５を備えた支柱３を立設し、前記各路面温度計５と移動車１５に備えた路面温度計１７でもって、前記各定点の観測位置（Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・ｎ）に対応する路面上の各地点における相関係数ｒのｒ２値を求め、道路上の各地点においては予めどの定点の観測位置に対応する相関係数ｒのｒ２値を用いるかの優先順位を定めておき、この優先順位に基づいて道路上の各地点における前記推定温度（Ｔ）を求めるので、たとえ優先順位の高い定点の観測位置が誤動作などのトラブルを起こしても、次に相関の良い優先順位の定点の観測位置にすぐに切り替えてトラブルを回避できる。
【００６８】
また、各地点における道路上の推定温度の相関式Ｔ＝ａｎ・ｔ＋ｂｎにより、予測された時刻の温度（ｔ’）を基にして各地点における予測温度（Ｔ’）を相関式Ｔ’＝ａｎ・ｔ’＋ｂｎに基づいて計算するので、リアルタイムに得られる予測された時刻の温度（ｔ’）から各地点における道路上の予測温度（Ｔ’）をリアルタイムで予測できる。しかも、各地点の点予測を線的予測に展開することができる。
【００６９】
以上のことから、例えば、凍結防止剤を効果的に散布するために薬剤散布の出動等の判断資料（時期、場所、散布量等）を提供することができる。いつ頃、どの地点が凍結しやすいか、あるいはどの程度凍結しているか等を判断できる。さらには、凍結防止剤の薬剤量がどの程度必要かなどの判断を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】この発明の実施の形態の道路上の温度測定・管理装置の概略的な斜視図である。
【図２】移動車に搭載された機器による測定データを制御装置へ送信する概略的な状態説明図である。
【図３】この発明の実施の形態の道路上の温度測定・管理装置で得られる路面上の各地点における路面温度の分布状態のイメージ図である。
【図４】移動車を走行して得られたデータを時系列的に表示したデータ表である。
【図５】図４のデータ表の緯度・経度から距離票（ｋｐ）に変換して表示したデータ表である。
【図６】定点温度（定点観測値）と移動温度（移動観測値）の相関図である。
【図７】制御装置のブロック図である。
【図８】各地点における相関関係の状態を示す例の説明図である。
【図９】各定点の観測位置に対する各地点における相関係数ｒのｒ２値と、高相関区間、中相関区間、および低相関区間を示す説明図である。
【図１０】新規の定点の観測位置を必要とする場合の説明図である。
【図１１】各地点の相関式ｙ＝ａｎ・ｘ＋ｂｎにおける傾きａｎ，切片ｂｎを示すデータ表である。
【図１２】各地点の路面温度の線的推定温度と、１時間後および２時間後の各地点の路面温度の線的予測温度を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７１】
１  道路上の温度測定・管理装置
３  支柱
５  路面温度計（第１温度計）
７  外気温度計
９  ＬＡＮケーブル
１１  除雪地内事務所
１３  制御装置
１５  移動車
１７  路面温度計（第２温度計）
１９  外気温度計
２１  ＧＰＳ受信機
２３  無線ＬＡＮアンテナ
２９  ＣＰＵ
３１  入力装置
３３  表示装置
３５  メモリ
３７  データファイル
３９  第１演算装置
４１  比較判断装置
４３  第２演算装置
４５  第３演算装置
４７  第４演算装置
４９  第５演算装置
【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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