(57)【要約】【課題】  車両感知器の感知信号を元データとして算出する交通指標の精度を維持する。【解決手段】  本発明は、交通指標算出装置に関する。交通指標算出装置は、下記の感知区間指標の算出に用いる予め記憶された定数と、下記の非感知区間指標と、道路区間に含まれる１又は複数の感知地点の感知信号と、を取得する取得部と、感知地点の感知信号と定数とから感知区間指標を算出する算出部７１と、感知区間指標と非感知区間指標が所定の関係を満たすように定数を調整する調整部７３と、を備える。  感知区間指標：算出の元データが道路区間に含まれる車両感知器の感知信号である道路区間の交通指標  非感知区間指標：算出の元データが前記車両感知器の前記感知信号以外の非感知情報である前記道路区間の交通指標【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記に定義する感知区間指標の算出に用いる予め記憶された定数と、下記に定義する非感知区間指標と、道路区間に含まれる１又は複数の感知地点の感知信号と、を取得する取得部と、
前記感知地点の前記感知信号と前記定数とから前記感知区間指標を算出する算出部と、
前記感知区間指標と前記非感知区間指標が所定の関係を満たすように前記定数を調整する調整部と、を備える交通指標算出装置。
感知区間指標：算出の元データが道路区間に含まれる車両感知器の感知信号である道路区間の交通指標
非感知区間指標：算出の元データが前記車両感知器の前記感知信号以外の非感知情報である前記道路区間の交通指標
【請求項２】
前記感知区間指標は、前記道路区間の推定渋滞長であり、
前記非感知区間指標は、前記道路区間の旅行時間であり、
前記調整部が調整する前記定数は、
前記感知信号から前記感知地点の速度代表値を算出するための車長代表値、及び、
前記速度代表値から前記感知地点の待ち行列波及度を算出するための速度閾値のうちの少なくとも１つである請求項１に記載の交通指標算出装置。
【請求項３】
前記感知区間指標は、前記道路区間の推定渋滞長であり、
前記非感知区間指標は、前記道路区間の渋滞長であり、
前記調整部が調整する前記定数は、
前記感知信号から前記感知地点の速度代表値を算出するための車長代表値、及び、
前記速度代表値から前記感知地点の待ち行列波及度を算出するための速度閾値のうちの少なくとも１つである請求項１に記載の交通指標算出装置。
【請求項４】
前記感知区間指標は、前記道路区間の推定旅行時間であり、
前記非感知区間指標は、前記道路区間の旅行時間であり、
前記調整部が調整する前記定数は、
前記感知信号から前記感知地点の速度代表値を算出するための車長代表値、
前記速度代表値から前記感知地点の待ち行列波及度を算出するための速度閾値、及び、
前記速度代表値と前記待ち行列波及度から算出される前記道路区間の推定渋滞長から、前記道路区間の推定旅行時間を算出するための、ジャム密度、並びに、前記道路区間に含まれる小区間における交通流量と交通密度との相関係数のうちの少なくとも１つである請求項１に記載の交通指標算出装置。
【請求項５】
前記所定の関係は、前記感知区間指標と前記非感知区間指標との相関係数が所定値以上となることである請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の交通指標算出装置。
【請求項６】
調整後の前記定数を用いて算出された前記感知区間指標と前記非感知区間指標との前記所定の関係を図示する表示部を、更に備える請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の交通指標算出装置。
【請求項７】
調整前の前記定数を用いて算出された前記感知区間指標と前記非感知区間指標との前記所定の関係を図示する表示部を、更に備える請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の交通指標算出装置。
【請求項８】
前記非感知区間指標の元データである前記非感知情報は、車両のアップリンク情報である請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の交通指標算出装置。
【請求項９】
交通指標算出装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムであって、
前記交通指標算出装置の取得部が、下記に定義する感知区間指標の算出に用いる予め記憶された定数と、下記に定義する非感知区間指標と、道路区間に含まれる１又は複数の感知地点の感知信号と、を取得するステップと、
前記交通指標算出装置の算出部が、前記感知地点の前記感知信号と前記定数とから前記感知区間指標を算出するステップと、
前記交通指標算出装置の調整部が、前記感知区間指標と前記非感知区間指標が所定の関係を満たすように前記定数を調整するステップと、を含むコンピュータプログラム。
感知区間指標：算出の元データが道路区間に含まれる車両感知器の感知信号である道路区間の交通指標
非感知区間指標：算出の元データが前記車両感知器の前記感知信号以外の非感知情報である前記道路区間の交通指標
【請求項１０】
交通指標算出装置が実行する交通指標算出方法であって、
前記交通指標算出装置の取得部が、下記に定義する感知区間指標の算出に用いる予め記憶された定数と、下記に定義する非感知区間指標と、道路区間に含まれる１又は複数の感知地点の感知信号と、を取得するステップと、
前記交通指標算出装置の算出部が、前記感知地点の前記感知信号と前記定数とから前記感知区間指標を算出するステップと、
前記交通指標算出装置の調整部が、前記感知区間指標と前記非感知区間指標が所定の関係を満たすように前記定数を調整するステップと、を含む交通指標算出方法。
感知区間指標：算出の元データが道路区間に含まれる車両感知器の感知信号である道路区間の交通指標
非感知区間指標：算出の元データが前記車両感知器の前記感知信号以外の非感知情報である前記道路区間の交通指標
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交通指標算出装置、交通指標算出方法及びコンピュータプログラムに関するものである。より具体的には、車両感知器の感知信号を用いて交通指標を算出する方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の交通管制システムでは、主に車両感知器の感知信号を元データとして、種々の交通指標を算出するようになっている。
例えば、車両感知器の感知地点を通過する車両の交通量（車両台数）と占有率から、当該感知地点を所定期間に通過した車両の平均速度を算出し、算出した平均速度をその感知地点に予め設定した所定の速度閾値と対比することにより、当該感知地点における待ち行列波及度を算出する。
【０００３】
また、重要交差点の上流側に配置された複数の感知地点での待ち行列波及度などを用いて、交差点間の道路区間の推定渋滞長が算出され、算出した道路区間の推定渋滞長とジャム密度などを用いて、道路区間の推定旅行時間が算出される（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ＩＡＴＳＳ  Ｒｅｖｉｅｗ  Vol.26, No.2 2001年2月  「高度交通管制システム」  宇佐美勤
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、周辺の交通事情の変化などにより、各々の感知地点における当初の速度閾値の設定値が次第に実態を反映しなくなることがある。この場合、各感知地点における待ち行列波及度の判定結果が不正確になり、道路区間の推定渋滞長及び推定旅行時間の精度が悪化する。
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、車両感知器の感知信号を元データとして算出する交通指標の精度を維持できる交通指標算出装置等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】
【０００６】
（１）  本発明の一態様に係る交通指標算出装置は、下記に定義する感知区間指標の算出に用いる予め記憶された定数と、下記に定義する非感知区間指標と、道路区間に含まれる１又は複数の感知地点の感知信号と、を取得する取得部と、前記感知地点の前記感知信号と前記定数とから前記感知区間指標を算出する算出部と、前記感知区間指標と前記非感知区間指標が所定の関係を満たすように前記定数を調整する調整部と、を備える。
【０００７】
感知区間指標：算出の元データが道路区間に含まれる車両感知器の感知信号である道路区間の交通指標
非感知区間指標：算出の元データが前記車両感知器の前記感知信号以外の非感知情報である前記道路区間の交通指標
【０００８】
（９）  本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、交通指標算出装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムであって、交通指標算出装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムであって、前記交通指標算出装置の取得部が、上記に定義する感知区間指標の算出に用いる予め記憶された定数と、上記に定義する非感知区間指標と、道路区間に含まれる１又は複数の感知地点の感知信号と、を取得するステップと、前記交通指標算出装置の算出部が、前記感知地点の前記感知信号と前記定数とから前記感知区間指標を算出するステップと、前記交通指標算出装置の調整部が、前記感知区間指標と前記非感知区間指標が所定の関係を満たすように前記定数を調整するステップと、を含む。
【０００９】
（１０）  本発明の一態様に係る交通指標算出方法は、交通指標算出装置が実行する交通指標算出方法であって、交通指標算出装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムであって、前記交通指標算出装置の取得部が、上記に定義する感知区間指標の算出に用いる予め記憶された定数と、上記に定義する非感知区間指標と、道路区間に含まれる１又は複数の感知地点の感知信号と、を取得するステップと、前記交通指標算出装置の算出部が、前記感知地点の前記感知信号と前記定数とから前記感知区間指標を算出するステップと、前記交通指標算出装置の調整部が、前記感知区間指標と前記非感知区間指標が所定の関係を満たすように前記定数を調整するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、車両感知器の感知信号を元データとして算出する交通指標の精度を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る交通管制システムの構成例を示す斜視図である。
【図２】交差点周囲の路側装置の構成例を示す平面図である。
【図３】中央装置の内部構成を示すブロック図である。
【図４】交差点の流入路に設置する車両感知器の配置例を示す平面図である。
【図５】情報算出部による交通指標の算出手順の一例を示すブロック図である。
【図６】（ａ）は道路区間の推定渋滞長の算出方法を示す説明図であり、（ｂ）は砂時計モデルに基づく推定旅行時間の算出方法を示す説明図である。
【図７】遺伝的アルゴリズムによる速度閾値の調整処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】（ａ）は遺伝的アルゴリズムにおける遺伝子のマッピング例を示す説明図であり、（ｂ）は遺伝子に数値を割り当てて生成した初期個体の例を示す説明図である。
【図９】１つの個体に実行する適応度計算の一例を示すフローチャートである。
【図１０】個体に対する交叉方法の一例を示す説明図である。
【図１１】アップリンク旅行時間と推定渋滞長の相関の表示例を示す説明図であり、（ａ）は速度閾値の調整前の場合を示し、（ｂ）は速度閾値の調整後の場合を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜本発明の実施形態の概要＞  
以下、本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
（１）  本実施形態の交通指標算出装置は、下記に定義する感知区間指標の算出に用いる予め記憶された定数と、下記に定義する非感知区間指標と、道路区間に含まれる１又は複数の感知地点の感知信号と、を取得する取得部と、前記感知地点の前記感知信号と前記定数とから前記感知区間指標を算出する算出部と、前記感知区間指標と前記非感知区間指標が所定の関係を満たすように前記定数を調整する調整部と、を備える。
【００１３】
感知区間指標：算出の元データが道路区間に含まれる車両感知器の感知信号である道路区間の交通指標
非感知区間指標：算出の元データが前記車両感知器の前記感知信号以外の非感知情報である前記道路区間の交通指標
【００１４】
本実施形態の交通指標算出装置によれば、調整部が、感知区間指標と非感知区間指標が所定の関係を満たすように、感知区間指標の算出に用いる定数を調整するので、当該定数を現状の交通事情に即した適切な値に調整することができる。
従って、車両感知器の感知信号を元データとして算出部が算出する、感知区間指標などの交通指標の精度を維持することができる。
【００１５】
（２）  本実施形態の交通指標算出装置において、より具体的には、前記感知区間指標として、前記道路区間の推定渋滞長を採用し、前記非感知区間指標として、前記道路区間の旅行時間を採用すればよい。
この場合、前記調整部が調整する前記定数は、前記感知信号から前記感知地点の速度代表値を算出するための車長代表値、及び、前記速度代表値から前記感知地点の待ち行列波及度を算出するための速度閾値のうちの少なくとも１つとすればよい。
【００１６】
本実施形態の交通指標算出装置によれば、調整部が、道路区間の推定渋滞長と道路区間の旅行時間が所定の関係を満たすように、待ち行列波及度と推定渋滞長の算出に用いる車長代表値及び速度閾値の少なくとも１つを調整するので、その定数を現状の交通事情に即した適切な値に調整することができる。
従って、車両感知器の感知信号を元データとして算出部が算出する、待ち行列波及度及び推定渋滞長などの交通指標の精度を維持することができる。
【００１７】
（３）  本実施形態の交通指標算出装置において、前記感知区間指標として、前記道路区間の推定渋滞長を採用し、前記非感知区間指標は、前記道路区間の渋滞長を採用することにしてもよい。
この場合、前記調整部が調整する前記定数は、前記感知信号から前記感知地点の速度代表値を算出するための車長代表値、及び、前記速度代表値から前記感知地点の待ち行列波及度を算出するための速度閾値のうちの少なくとも１つとすればよい。
【００１８】
本実施形態の交通指標算出装置によれば、調整部が、道路区間の推定渋滞長と道路区間の渋滞長が所定の関係を満たすように、待ち行列波及度と推定渋滞長の算出に用いる車長代表値及び速度閾値の少なくとも１つを調整するので、その定数を現状の交通事情に即した適切な値に調整することができる。
従って、車両感知器の感知信号を元データとして算出部が算出する、待ち行列波及度及び推定渋滞長などの交通指標の精度を維持することができる。
【００１９】
（４）  本実施形態の交通指標算出装置において、前記感知区間指標として、前記道路区間の推定旅行時間を採用し、前記非感知区間指標として、前記道路区間の旅行時間を採用することにしてもよい。
この場合、前記調整部が調整する前記定数は、前記感知信号から前記感知地点の速度代表値を算出するための車長代表値、前記速度代表値から前記感知地点の待ち行列波及度を算出するための速度閾値、及び、前記速度代表値と前記待ち行列波及度から算出される前記道路区間の推定渋滞長から、前記道路区間の推定旅行時間を算出するための、ジャム密度、並びに、前記道路区間に含まれる小区間における交通流量と交通密度との相関係数のうちの少なくとも１つとすればよい。
【００２０】
本実施形態の交通指標算出装置によれば、調整部が、道路区間の推定渋滞長と道路区間の渋滞長が所定の関係を満たすように、待ち行列波及度、推定渋滞長及び推定旅行時間の算出に用いる車長代表値、速度閾値、ジャム密度及び相関係数のうちの少なくとも１種類の定数を調整するので、その定数を現状の交通事情に即した適切な値に調整することができる。
従って、車両感知器の感知信号を元データとして算出部が算出する、待ち行列波及度、推定渋滞長及び推定旅行時間などの交通指標の精度を維持することができる。
【００２１】
（５）  本実施形態の交通指標算出装置において、前記所定の関係は、具体的には、前記感知区間指標と前記非感知区間指標との相関係数が所定値（例えば０，７）以上となることである。
その理由は、上記の相関係数が大きいほど、感知信号を元データとする感知区間指標が感知信号以外の非感知情報を元データとする非感知区間指標に近づくことになり、調整対象の定数の精度が高くなったと判断できるからである。
【００２２】
（６）  本実施形態の交通指標算出装置において、調整後の前記定数を用いて算出された前記感知区間指標と前記非感知区間指標との関係を図示する表示部を、更に備えることが好ましい。
かかる表示部を設けることにすれば、交通指標算出装置のオペレータ（交通技術者など）が、定数の調整後における両交通指標の関係（例えば、感知区間指標と非感知区間指標に相関がある状態）を、オペレータが容易に判断できるようになる。
【００２３】
（７）  本実施形態の交通指標算出装置において、調整前の前記定数を用いて算出された前記感知区間指標と前記非感知区間指標との関係を図示する表示部を、更に備えることが好ましい。
かかる表示部を設けることにすれば、交通指標算出装置のオペレータ（交通技術者など）が、定数の調整前における両交通指標の関係（例えば、感知区間指標と非感知区間指標に相関がない状態）を、オペレータが容易に判断できるようになる。
【００２４】
（８）  本実施形態の交通指標算出装置において、前記非感知区間指標の元データである前記非感知情報は、例えば、車両のアップリンク情報を採用すればよい。
その理由は、例えば車両のアップリンク情報に含まれる、車両ＩＤごとの車両位置及び車両速度などを含むプローブ情報を元データとすれば、道路区間の旅行時間及び渋滞長を、感知信号を元データとする推定旅行時間及び推定渋滞長よりも正確に算出でき、感知区間指標と相関させるのに適した非感知区間指標を算出できるからである。
【００２５】
（９）  本実施形態のコンピュータプログラムは、上述の（１）〜（８）の交通指標算出装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムに関する。従って、本実施形態のコンピュータプログラムは、上述の（１）〜（８）の交通指標算出装置と同様の作用効果を奏する。
【００２６】
（１０）  本実施形態の交通指標算出方法は、上述の（１）〜（８）の交通指標算出装置が実行する交通指標算出方法に関する。従って、本実施形態の交通指標算出方法は、上述の（１）〜（８）の交通指標算出装置と同様の作用効果を奏する。
【００２７】
＜本発明の実施形態の詳細＞  
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の詳細を説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
〔用語の定義〕
本実施形態の詳細を説明するに当たり、まず、本明細書で用いる用語の定義を行う。
「車両」：道路を通行する車両全般、例えば、道路交通法上の車両のことをいう。道路交通法上の車両は、自動車、原動機付自転車、軽車両及びトロリーバスを含む。本実施形態では、単に「車両」というときは、プローブ情報を送信可能な車載通信機を有するプローブ車両と、その車載通信機を有しない通常の車両の双方を含む。
【００２８】
「車載通信機」：車両に恒久的又は一時的に搭載された、路側の無線通信機と通信可能な無線通信機のことである。本実施形態の車載通信機は、例えば、所定の通信領域で光ビーコンと光通信する光通信機能、所定の周波数帯で路側のＩＴＳ無線機と無線通信する電波通信機能、及び、それらの双方の通信機能を備えた無線通信機などよりなる。
車載通信機は、基地局などの路側装置と無線通信する、搭乗者が車両に持ち込んだ携帯電話機、スマートフォン又はノートパソコンなどの携帯端末であってもよい。
【００２９】
「アップリンク情報」：車両の車載通信機が光ビーコンなどの路側装置にアップリンク送信する情報のことをいう。これには、後述のプローブ情報などが含まれる。
「プローブ情報」：実際に道路を走行する車両の車載通信機から得られる車両に関する各種情報のことをいう。プローブデータ或いはフローティングカーデータと称されることもある。車両ＩＤ、車両位置、車両速度、車両方位及びこれらの発生時刻などのデータがこれに含まれる。
【００３０】
「交通信号制御機」：交通信号機の信号灯器を所定の灯色切り替えタイミングにて点灯及び消灯させる制御機のことをいう。
交通信号制御機は、交通管制センターなどに設置された中央装置から信号制御パラメータを受信すると、受信した信号制御パラメータに従って、自機に対応する交差点の信号灯器の灯色切り替えタイミングを決定する。
【００３１】
「信号制御パラメータ」：一般には、後述のサイクル長、スプリット及びオフセットのことをいう。本実施形態では、交差点の信号灯器の灯色切り替えタイミング（各灯色の開始時刻及び表示時間など）も、これに含まれてもよいものとする。
【００３２】
「サイクル長」：交通信号機の青（又は赤）開始時刻から次の青（又は赤）開始時刻までの１サイクルの時間のことをいう。
「スプリット」：各現示に割り当てられる時間（青信号時間や赤信号時間等）のサイクル長に対する割合のことをいう。
「オフセット」：隣接する交差点間の青信号開始時刻のずれのことをいう。１サイクルの時間に対するパーセント又は秒で表される。
【００３３】
「重要交差点」：普段から負荷率が大きくボトルネックになることが多い交差点のことをいう。一般に、幹線・準幹線道路相互の交差点がこれに該当する。重要交差点では、通常、車両感知器などによりすべての流入路の交通需要が計測可能である。
「一般交差点」：重要交差点に比べて従道路の交通需要が少なく、例えば単に横断歩行者の青時間を確保すればよいような交差点のことをいう。一般交差点では、車両感知器などによる一部の流入路の交通需要が計測可能であるか、交通需要の計測が不能である。
【００３４】
「系統制御」：１つの路線に沿って連続する複数の交差点について、信号表示に時間遅れが生じるように信号灯器の灯色切り替えタイミングを互いに関連づけて制御する交通信号制御のことをいう。系統制御を行う路線を「系統区間」という。
例えば、系統制御には、サブエリアの系統区間に含まれる交差点間のオフセットを調節することにより、系統区間の特定方向を青信号で通過し易くしたり（優先オフセット）、逆に赤信号で停止し易くしたりする制御が含まれる。
【００３５】
「面制御」：面的に広がる道路網に含まれる複数の交差点について、信号灯器の灯色切り替えタイミングを互いに関連づけて制御する交通信号制御のことをいう。具体的には、系統制御を道路網に拡張した広域な交通信号制御のことをいう。
【００３６】
「交通指標」：道路の車両通行に関連する指標であり、中央装置が行う交通感応制御の入力データなどに用いる指標のことをいう。
交通指標には、例えば、車両感知器の感知信号を元データとして算出する、後述の感知地点指標及び感知区間指標などが含まれる。
【００３７】
「感知地点指標」：算出の元データが道路区間に含まれる車両感知器の感知信号である当該感知地点の交通指標（地点指標）のことをいう。
感知地点指標には、例えば、車両感知器の感知信号から算出する当該感知地点における交通量、占有率及び平均速度などがある。
【００３８】
「感知区間指標」：算出の元データが道路区間に含まれる車両感知器の感知信号である道路区間の交通指標（区間指標）のことをいう。具体的には、感知区間指標は、例えば、１又は複数の感知地点における感知地点指標から算出される、当該１又は複数の感知地点を含む道路区間の交通指標（区間指標）のことをいう。
感知区間指標には、例えば、所定の道路区間についての推定渋滞長や推定旅行時間などがある。
【００３９】
「非感知区間指標」：算出の元データが車両感知器の感知信号以外の非感知情報である道路区間の交通指標（区間指標）のことをいう。
非感知区間指標の算出の元データとなる非感知情報としては、例えば、車両が計測するアップリンク情報や、路側に設置されたＡＶＩ（Automatic Vehicle Identification）装置のカメラが観測する車両のナンバープレート情報などがある。
【００４０】
「アップリンク指標」：車両のアップリンク情報から算出される、道路区間の交通指標（区間指標）のことをいう。アップリンク指標は、非感知区間指標の一種である。
アップリンク指標には、プローブ車両が道路区間の通行に要した旅行時間や、プローブ車両が道路区間を実際に通行する際に遭遇した渋滞長などがある。
【００４１】
「ＡＶＩ指標」」：ＡＶＩ装置のカメラの計測情報などから算出される、道路区間の交通指標（区間指標）のことをいう。ＡＶＩ指標は、非感知区間指標の一種である。
ＡＶＩ指標には、所定ナンバーの車両が道路区間の通行に要した旅行時間や、所定の道路区間の撮影画像から特定される渋滞長などがある。
【００４２】
「交通情報」：ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：「ＶＩＣＳ」は登録商標である。）センターが光ビーコン及び電波ビーコンなどを用いて車両に提供する交通情報のことをいう。
交通情報には、渋滞情報、区間旅行時間、事故・故障車・工事情報、速度規制・車線規制情報、駐車場の位置、駐車場・サービスエリア・パーキングエリアの満車・空車情報などが含まれる。
【００４３】
〔交通管制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管制システムの構成例を示す斜視図である。
図１に示すように、本実施形態の交通管制システムは、交通信号機１、車両感知器２、光ビーコン３、車載通信機４（図２参照）を搭載した車両５及び中央装置６などを含む。中央装置６は、ＶＩＣＳセンターの情報管理装置７と通信可能である。
【００４４】
交通信号機１は、中央装置６の管轄エリアに含まれる複数の交差点Ｊｉ（ｉ＝１〜１２）のそれぞれに設置され、電話回線などの専用の通信回線８を介してルータ９に接続されている。
ルータ９は、通信回線８を介して交通管制センター内の中央装置６に接続されている。中央装置６は、自装置の管轄エリアに含まれる各交差点Ｊｉの交通信号制御機１２（図２参照）とＬＡＮ（Local Area Network）を構成している。
【００４５】
従って、中央装置６は、管轄エリア内の交通信号制御機１２と双方向通信が可能であり、交通信号制御機１２は、他の交差点Ｊｉの交通信号制御機１２とも双方向通信が可能である。なお、中央装置６は、交通管制センターではなく道路上に設置してもよい。
車両感知器２と光ビーコン３は、管轄エリア内の道路の適所に設置されている。車両感知器２は、直下を通行する車両５を超音波で１台ずつ感知する超音波式の車両感知器、或いは、インダクタンスの変化で車両５を１台ずつ感知するループコイルなどよりなる。
【００４６】
光ビーコン３は、車載通信機４と近赤外光により双方向通信する光通信機能と、車感知機能とを有する装置よりなる。車載通信機４は、ＶＩＣＳ対応の車載装置であり、光ビーコン３と所定の通信領域において近赤外光により双方向通信する光通信機能を有する。
本実施形態において、管轄エリアの道路を走行する車両５は、車載通信機４を搭載した搭載車両である場合もあるし、車載通信機４を搭載していない非搭載車両である場合もある（図２参照）。
【００４７】
本実施形態では、交差点Ｊ１〜Ｊ３を含む東西方向の路線が幹線道路であり、交差点Ｊ１〜Ｊ３が重要交差点である場合を想定する。
また、本実施形態では、交差点Ｊ１〜Ｊ３を含む東西方向の路線に含まれる、交差点Ｊｉ間の道路区間の交通指標を算出する場合を想定する。
【００４８】
〔交差点周囲の路側装置〕
図２は、交差点Ｊｉ周囲の路側装置の構成例を示す平面図である。
図２に示すように、１つの交差点Ｊｉに関連する路側装置には、交通信号機１、車両感知器２及び光ビーコン３が含まれる。交通信号機１は、交差点Ｊｉの各流入路に通行権の有無を表示する複数の信号灯器１１と、信号灯器１１が点灯及び消灯するタイミングを制御する交通信号制御機１２とを備える。信号灯器１１は、信号制御線１３を介して交通信号制御機１２に接続されている。
【００４９】
交通信号制御機１２は、中央装置６から信号制御指令Ｓ１を受信すると、受信した信号制御指令Ｓ１に従って灯色切り替えタイミングを制御する（中央感応制御）。
交通信号制御機１２は、中央装置６から信号制御指令Ｓ１を受信しない場合は、時間帯に応じて信号制御パラメータを設定する定周期制御を実行する。もっとも、交差点Ｊｉによっては、サイクル長を変更しない範囲で、右折感応制御などの端末感応制御を交通信号制御機１２が実行する場合もある。
【００５０】
車両感知器２は、交差点Ｊｉに流入する交通量（車両台数）などを計測するため、交差点Ｊｉの流入路に１又は複数設置されている。図２の例では、西向きの流入路の交通量を計測する車両感知器２を例示しているが、他方向の流入路に設置されていてもよい。
光ビーコン３は、交差点Ｊｉの流出直後の車両５と通信するため、交差点Ｊｉの流出路の入口付近に設置されている。図２の例では、西側に流出する車両５と通信する光ビーコン３のみを例示しているが、他方向の流出路に設置されていてもよい。
【００５１】
車両感知器２と光ビーコン３は、通信回線８を介して交通信号制御機１２に接続されている。従って、本実施形態の交通信号制御機１２は、車両感知器２及び光ビーコン３と中央装置６との間の通信回線８を用いた有線通信を中継する機能を担っている。
もっとも、車両感知器２と光ビーコン３は、路側に設置した交通信号制御機１２以外の情報中継装置（図示せず）などを介して中央装置６と通信可能に接続してもよい。
【００５２】
図１及び図２において、符号Ｓ１は「信号制御指令」、符号Ｓ２は「交通情報」、符号Ｓ３は「感知信号」、符号Ｓ４は「アップリンク情報」である。
信号制御指令Ｓ１は、交通信号機１の信号灯器１１の灯色切り替えタイミングを制御するための情報であり、例えば、スプリット、サイクル長及びオフセットを含む信号制御パラメータよりなる。信号制御指令Ｓ１は、中央装置６が交通感応制御によって生成し、その制御周期（例えば２．５分）ごとに交通信号制御機１２に送信される。
【００５３】
なお、交通信号制御機１２が、信号制御パラメータからステップ秒数を作成しないタイプである場合は、信号制御指令Ｓ１は、中央装置６が信号制御パラメータに基づいて当該制御機向けに作成したステップ秒数（各灯色の開始時刻及び表示時間など）よりなる。
【００５４】
交通情報Ｓ２は、情報管理装置７が中央装置６に提供する。中央装置６は、提供された交通情報Ｓ２を管轄エリア内の光ビーコン３及び電波ビーコン（図示せず）などに送信する。光ビーコン３は、中央装置６から受信した交通情報Ｓ２を、自機の通信領域を通過中の車載通信機４にダウンリンク送信する。
【００５５】
感知信号Ｓ３は、車両感知器２の感知領域の存在地点（以下、「感知地点」という。）における、車両５の存在をオン信号とする時系列のパルス信号よりなる。従って、感知信号Ｓ３は、車両５の存在（車両感知）を表すオン信号と、不存在（車両非感知）を表すオフ信号が繰り返されるほぼ矩形波よりなる（図５参照）。
車両感知器２が計測する感知信号Ｓ３は、当該車両感知器２が接続された交通信号制御機１２が常に収集している。交通信号制御機１２は、収集した感知信号Ｓ３を中央装置６にほぼリアルタイム（例えば０．１〜１．０秒周期）に送信する。
【００５６】
アップリンク情報Ｓ４には、車両ＩＤと、光ビーコン３を通過するまでに車両５が通行した車両位置、車両速度、車両方位及びこれらの発生時刻などを含むプローブ情報が含まれている。
光ビーコン３は、アップリンク情報Ｓ４を交通信号制御機１２に送信し、交通信号制御機１２は、受信したアップリンク情報Ｓ４を中央装置６に転送する。
【００５７】
中央装置６は、管轄エリアに含まれる所定の道路区間について、推定渋滞長及び推定旅行時間などを車両感知器２の感知信号Ｓ３を用いて所定周期ごとに算出する。
中央装置６は、推定渋滞長及び推定旅行時間を算出すると、それらの情報を情報管理装置７に通知する。他の管轄エリアを交通管制する中央装置（図示せず）も同様である。従って、ＶＩＣＳセンターの情報管理装置７には、各々の管轄エリアを受け持つ複数の中央装置から通知された推定渋滞長及び推定旅行時間などが集められる。
【００５８】
〔中央装置〕
図３は、中央装置６の内部構成を示すブロック図である。
図３に示すように、中央装置６は、制御部６１、表示部６２、通信部６３、記憶部６４及び操作部６５を有する。
中央装置６の制御部６１は、例えば１又は複数のサーバコンピュータにより構成されている。制御部６１は、管轄エリアに含まれる交通信号制御機１２などからの各種の計測情報の収集・処理（演算）・記録、信号制御及び情報提供を統括的に行う。
【００５９】
制御部６１は、内部バスを介して中央装置６のハードウェア各部６２〜６５と繋がっており、これら各部６２〜６５の動作も制御する。
中央装置６の制御部６１は、記憶部６４に格納されたコンピュータプログラムにより実現される機能部分として、交通指標などの情報を算出する情報算出部７１と、算出された交通指標を用いて交通感応制御を行う感応制御部７２と、情報算出部７１が交通指標の算出に用いる所定の定数を調整する定数調整部７３とを備える。
【００６０】
すなわち、記憶部６４に格納されたコンピュータプログラムは、上記各機能部７１〜７３の情報処理を実行する情報処理部として、中央装置６の制御部６１を機能させるためのコンピュータプログラムである。
このコンピュータプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭなどの周知の記録媒体に記録した状態で譲渡することもできるし、サーバコンピュータなどのコンピュータ装置からの情報伝送（ダウンロード）によって譲渡することもできる。
【００６１】
以下において、制御部６１の各機能部７１〜７３のうち、感応制御部７２による情報処理の内容を先に説明し、情報算出部７１と定数調整部７３が行う情報処理の内容については、別項にて後述する。
【００６２】
感応制御部７２は、管轄エリアの所定の系統区間に含まれる交差点Ｊｉについて、交通信号機１の信号制御パラメータを関連づけて調整する系統制御（例えばオフセット制御）や、系統制御を道路網に拡張した面制御などを実行する。
また、感応制御部７２は、各交差点Ｊｉの流入交通量などに基づく交通状況に応じて、信号制御パラメータを自動的に更新するプログラム形成制御（ＭＯＤＥＲＡＴＯ制御など）を実行することもできる。
【００６３】
中央装置６の通信部６３は、通信回線８を介してＬＡＮ側と接続された通信インタフェースよりなる。
通信部６３は、信号制御パラメータの演算周期（例えば２．５分）ごとに信号制御指令Ｓ１を交通信号制御機１２に送信し、所定周期（例えば５分）ごとにＶＩＣＳの交通情報Ｓ２を光ビーコン３に送信する。通信部６３は、車両感知器２が計測した感知信号Ｓ２をほぼリアルタイム（例えば０．１〜１．０秒周期）で受信する。
【００６４】
中央装置６の記憶部６４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６４は、交通指標の算出及び交通感応制御などの上記の情報処理を、制御部６１に実行させるためのコンピュータプログラムの格納領域を有する。
記憶部６４は、制御部６１が交通感応制御によって生成した信号制御指令Ｓ１、情報管理装置７から受信した交通情報Ｓ２、及び、ＬＡＮ側から取得した感知信号Ｓ３とアップリンク情報Ｓ４などを一時的に記憶するメモリ領域も有する。
【００６５】
記憶部６４は、道路地図データも記憶している。道路地図データには、各交差点ＪｉのＩＤ番号と交差点位置とを対応付けた交差点データが含まれている。
また、道路地図データには、リンクＩＤと、リンクの始点・終点・補間点（道路が折れ曲がる地点に対応）それぞれの位置と、リンクの始点に接続するリンクのリンクＩＤと、リンクの終点に接続するリンクのリンクＩＤと、最適経路の特定に使用するリンクコストとを対応付けたリンクデータも含まれている。
【００６６】
リンクコストは、例えば、リンクとその終点に接続するリンクの組み合わせの数だけ用意されており、リンクの始点に進入してから当該リンクの終点を退出し、次に接続するリンクの始点に進入するまでに要する時間が設定されている。
すなわち、リンクコストには、リンクの始点から終点までを走行するのに要するコスト（時間）と、リンクの終点から次のリンクの始点までを走行するのに要するコスト（時間）、つまり、交差点を通過するのに要するコストが含まれている。
【００６７】
中央装置６の表示部６２は、管轄エリア内のすべての道路と、この道路に含まれるすべての交差点と、渋滞区間などを含む画面を表示可能である。表示部６２が表示する表示内容により、中央装置６のオペレータに渋滞及び事故などの交通状況が報知される。
中央装置６の操作部６５は、キーボードやマウス等の入力インタフェースよりなる。この操作部６５を中央装置６のオペレータが操作することにより、表示部６２に表示させる表示画面を切り替えることができる。
【００６８】
〔車両感知器の配置例〕
図４は、交差点Ｊ１の流入路に設置する車両感知器２の配置例を示す平面図である。
図４に示すように、交差点Ｊ１では、流入路の交通量と飽和交通流率などを計測するため、停止線から例えば１５０ｍの位置に、車両感知器２Ａが全車線に設置される。
本実施形態では、アップリンク情報Ｓ４により交差点Ｊ１，Ｊ２間の道路区間の旅行時間（アップリンク指標）を計測するため、各交差点Ｊ１，Ｊ２の流出路の入口付近に光ビーコン３が設置されている。
【００６９】
交差点Ｊ１と交差点Ｊ２の間の道路区間の推定渋滞長を感知信号Ｓ３により算出する場合には、車両感知器２Ａの他に、停止線から例えば３００ｍの車両感知器２Ｂと、停止線から例えば５００ｍの車両感知器２Ｃが設置される。
また、停止線から３段目の車両感知器２Ｃから上流側の交差点Ｊ２までの区間に、例えば２５０ｍ間隔（市街地の場合）或いは５００ｍ間隔（郊外の場合）で、更に車両感知器２Ｄ，２Ｅが設置されることもある。
【００７０】
図４中のグラフは、車両感知器２Ａの感知地点における待ち行列波及度（Congestion Degree）の算出に用いるグラフである。なお、その他の車両感知器２Ｂ〜２Ｅにも同様のグラフが設定されている。
待ち行列波及度とは、車両感知器２の感知地点において、車両５の待ち行列が波及している度合いを示す感知地点指標である。
【００７１】
車両感知器２Ａ〜２Ｅには、感知地点における待ち行列波及度を平均速度から求めるための、速度閾値Ｖ１〜Ｖ３（Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３）が予め設定されている。感知地点の平均速度ＶがＶ２の場合は波及度が０．５であり、平均速度ＶがＶ３以上の場合は波及度が０であり、Ｖ１以下の場合は波及度が１である。
平均速度ＶがＶ１からＶ３の間の場合は、波及度が０〜１まで連続して線形的に変化する値となるように、Ｖ２以上とＶ２以下の範囲でそれぞれ一次関数が定義される。なお、ここで用いられる平均速度Ｖも感知地点指標である。
【００７２】
従って、渋滞計測用の車両感知器２Ａ〜２Ｅでは、速度閾値Ｖ１〜Ｖ３とともに、これらの閾値Ｖ１〜Ｖ３により区分される速度範囲ごとに、平均速度Ｖと待ち行列波及度との間に成立する一次関数が予め設定されている。以上を纏めると次のようになる。
【００７３】
待ち行列波及度は、０≦Ｖ≦Ｖ１の範囲では１．０（一定値）となり、Ｖ３≦Ｖの範囲では０（一定値）となる。
待ち行列波及度は、Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２の範囲では、１．０から０．５まで線形的に減少する負の傾きを有する平均速度Ｖの一次関数となる。
待ち行列波及度は、Ｖ２≦Ｖ≦Ｖ３の場合では、０．５から０．０まで線形的に減少する負の傾きを有する平均速度Ｖの一次関数となる。
【００７４】
感知地点の平均速度Ｖに応じた待ち行列波及度を定義する上記の速度閾値Ｖ１〜Ｖ３は、車両感知器２Ａ〜２Ｅにおける交通状況などに基づいて、交通管制センターなどの交通技術者が車両感知器２Ａ〜２Ｅごとに決定するのが一般的である。
そして、交通技術者は、中央装置６の操作部６５からの操作入力により、決定した速度閾値Ｖ１〜Ｖ３の値を記憶部６４に記憶させる。
【００７５】
なお、図４では、交差点Ｊ１と交差点Ｊ２の間の道路区間の車両感知器２の配置例を示しているが、交差点Ｊ２と交差点Ｊ３の間の道路区間や、交差点Ｊ３とその東側の隣接交差点の間の道路区間にも、同様の配置例にて車両感知器２が配置されている。
【００７６】
〔情報算出部による交通情報の算出〕
図５は、情報算出部７１による交通指標の算出手順の一例を示すブロック図である。
図５に示すように、情報算出部７１が実行する各算出処理Ｃ１〜Ｃ４は、感知地点についての交通指標である「感知地点指標」の算出処理Ｃ１，Ｃ２と、所定の道路区間についての交通指標である「感知区間指標」の算出処理Ｃ３，Ｃ４に分類される。
【００７７】
（算出処理Ｃ１：交通量、占有率及び平均速度の算出）
図５に示すように、車両感知器２の感知信号は、感知地点での車両感知を表すオン信号と、車両非感知を表すオフ信号とが繰り返されるバルス信号よりなる。
中央装置６の情報算出部７１は、車両感知器２の感知信号を用いて、信号サイクルと同期した「交通量」、「占有率」及び「平均速度」を算出する。
【００７８】
交通量は、所定期間Ｔ０に含まれる感知信号のパルス数（オン信号の数）である。占有率は、所定期間Ｔ０に含まれるオン信号の総時間帯が全時間に占める割合である。平均速度は、所定期間Ｔ０に車両感知器２を通過する車両５の速度の平均値である。
ここで、所定期間Ｔ０が車両感知器２の下流の信号サイクルと非同期であると、例えば所定期間Ｔ０内に２サイクル分の赤時間が含まれるなどが原因で、交通量、占有率及び平均速度の変動が大きくなる。
【００７９】
そこで、情報算出部７１は、車両感知器２の下流側の交通信号機１のサイクルと同期して感知信号を集計し（サイクル同期収集）、最新の２〜３サイクル分の感知信号に基づいて、所定期間Ｔ０当たりの交通量及び占有率を算出する。すなわち、情報算出部７１は、所定期間Ｔ０の交通量及び占有率を次式により算出する。
交通量＝（ｎサイクルの総パルス数／ｎサイクルの総時間）×所定期間Ｔ０
占有率＝（ｎサイクルの総オン時間／ｎサイクルの総時間）×所定期間Ｔ０
【００８０】
また、情報算出部７１は、車両５の平均速度を、交通量、占有率及び実効車長（＝感知領域＋平均車長）から次式によって算出する。
平均速度＝実効車長／（占有率／交通量）
なお、大型車の混入率等に応じて平均車長が変動するので、交通管制センターなどの交通術者が車両感知器２Ａ〜２Ｅごとに決定するのが一般的である。例えば、道路に設置した監視カメラ（図示せず）により通過した車種を計測し、平均車長を決定する。
【００８１】
（算出処理Ｃ２：待ち行列波及度の算出）
情報算出部７１は、算出処理Ｃ１により算出した平均速度を用いて、感知地点指標である、車両感知器２Ａ〜２Ｅごとの待ち行列波及度を算出する（算出処理Ｃ２）。
前述の通り、平均速度のランダムな変動に対応するため、車両感知器２Ａ〜２Ｅの３つの速度閾値Ｖ１〜Ｖ３と、速度範囲ごとの待ち行列波及度を規定する一次関数が、予め記憶部６４に記憶されている。
【００８２】
そこで、情報算出部７１は、車両感知器２Ａ〜２Ｅに対応する速度閾値Ｖ１〜Ｖ３と一次関数を記憶部６４から読み出し、算出処理Ｃ１で算出した平均速度を読み出した一次関数に適用して、当該平均速度に対応する待ち行列波及度を求める。
例えば、情報算出部７１は、車両感知器２Ａの平均速度ＶａがＶａ＜Ｖ１である場合は、当該車両感知器２Ａの感知地点における待ち行列波及度を１とする。
【００８３】
情報算出部７１は、車両感知器２Ｂの平均速度ＶｂがＶ１＜Ｖｂ＜Ｖ２である場合は、速度閾値Ｖ１，Ｖ２間の待ち行列波及度を規定する一次関数にＶｂを代入して、当該車両感知器２Ｂの感知地点における待ち行列波及度を求める。
情報算出部７１は、車両感知器２Ｃの平均速度ＶｃがＶ２＜Ｖｃ＜Ｖ３である場合は、速度閾値Ｖ２，Ｖ３間の待ち行列波及度を規定する一次関数にＶｃを代入して、車両感知器２Ｃの感知地点における待ち行列波及度を求める。
【００８４】
（算出処理Ｃ３：推定渋滞長の算出）
情報算出部７１は、幹線道路に含まれる所定の道路区間の渋滞長を判定するため、道路区間に含まれる車両感知器２Ａ〜２Ｅの待ち行列波及度に基づいて、交差点Ｊ１から延伸する推定渋滞長（渋滞末尾から停止線位置までの距離）を算出する。
【００８５】
図６（ａ）は、道路区間の推定渋滞長の算出方法を示す説明図である。
図６（ａ）のグラフは、横軸を交差点Ｊ１からの距離とし、縦軸を待ち行列波及度として、車両感知器２Ａ〜２Ｅの待ち行列波及度の値をプロットした折れ線グラフである。
図６（ａ）に示すように、情報算出部７１は、待ち行列波及度が０．５（＝速度閾値Ｖ２に対応する波及度）以上の期間を場合は「渋滞」と判定し、０．５未満の期間を「非渋滞」と判定する。
【００８６】
従って、図例では、車両感知器２Ａの波及度値と車両感知器２Ｃの波及度値を結ぶ直線と、波及度が０．５である水平線との交点Ｐｃの位置が、交差点Ｊ１の停止線から上流側に延伸する渋滞の末尾位置と判定される。そして、判定された末尾位置から交差点Ｊ１の停止線までの距離値が推定渋滞長となる。
なお、図６（ａ）では、交差点Ｊ１から東側に延伸する道路区間を例示しているが、交差点Ｊ２，Ｊ３から東側に延伸する道路区間についても、上記と同様の算出方法によって推定渋滞長が算出される。
【００８７】
（算出処理Ｃ４：推定旅行時間の算出）
本実施形態の情報算出部７１は、渋滞長が道路区間に渡る場合には、例えば砂時計モデルに基づいて、推定渋滞長を用いて当該道路区間の推定旅行時間を算出する。
図６（ｂ）は、砂時計モデルに基づく推定旅行時間の算出方法を示す説明図である。なお、図６（ｂ）に示す小区間Ｌ１〜Ｌ３とは、交差点Ｊ１から東側に延伸する道路区間に含まれる、１つの車両感知器に対応づけられた区間（感知器勢力範囲）である。
【００８８】
図６（ｂ）に示すように、情報算出部７１は、交差点Ｊ１から東側に延伸する道路区間に渡る渋滞区間に存在する車両台数を交通流量で割ることにより推定旅行時間を求める。
すなわち、情報算出部７１は、交通流量がほぼ均一な小区間Ｌ１〜Ｌ３ごとに、小区間Ｌ１〜Ｌ３内の車両５の存在台数と交通流量の比（道路区間の旅行時間）を求め、これを足し合わせることにより、道路区間に渡る渋滞区間についての推定旅行時間とする。
【００８９】
具体的には、情報算出部７１は、次式によって大区間の推定旅行時間Ｔｔを求める。
Ｔｔ＝Σ（ｋｍ−ａ・Ｑｉ）Ｊｉ／Ｑｉ[1]
ｉ：小区間（感知器勢力範囲）のサフィックス
Ｑｉ：小区間Ｌｉの交通流量［台／秒］
Ｊｉ：小区間Ｌｉの推定渋滞長［ｍ］
ｋｍ：ジャム密度（停止時の最大密度）［台／ｍ］
ａ：交通流量と交通密度の相関係数［秒／ｍ］
【００９０】
上記の推定旅行時間Ｔｔの算出式において、ジャム密度ｋｍと、交通流量Ｑｉと交通密度の相関係数ａは、速度閾値Ｖ１〜Ｖ３の場合と同様に、交通技術者が予め決定し、中央装置６の操作部６５からの操作入力により記憶部６４に記録される。
また、小区間Ｌｉの交通流量Ｑｉは、算出処理Ｃ１によって算出された各感知地点における交通量から算出され、小区間Ｌｉの推定渋滞長Ｊｉは、算出処理Ｃ３によって算出された小区間のＬｉの推定渋滞長が用いられる。
【００９１】
情報算出部７１は、図５の算出処理Ｃ１〜Ｃ４を信号制御パラメータの演算周期（例えば２．５分）ごとに実行し、各算出処理Ｃ１〜Ｃ４によって得られた感知地点指標と感知区間指標を、いったん記憶部６４に記憶させる。
感応制御部７２は、情報算出部７１が算出した最新の交通指標を記憶部６４から読み出し、読み出した交通指標に基づいて系統制御や面制御などの交通感応制御を実行する。
【００９２】
〔交通管制システムの課題〕
上述の通り、本実施形態の交通管制システムでは、道路区間に含まれる複数の感知地点について、信号サイクルごとの平均速度から待ち行列波及度が算出され（図５の算出処理Ｃ１，Ｃ２）、算出された待ち行列波及度に基づいて道路区間の推定渋滞長が算出される（図５の算出処理Ｃ３）。
【００９３】
従って、例えば、各々の感知地点における速度閾値Ｖ１〜Ｖ３（図４参照）の設定値が不適切であると、各感知地点の待ち行列波及度の判定が不正確になり、道路区間の推定渋滞度の精度が悪化する。
また、小区間ごとの推定渋滞長と小区間の交通流量に基づいて、道路区間の推定旅行時間が算出されるので（図５の算出処理Ｃ４）、速度閾値Ｖ１〜Ｖ３（図４参照）の値が不適切であると、小区間ごとの推定渋滞長と小区間の交通流量に基づいて算出される、道路区間の推定旅行時間の精度も悪化する。
【００９４】
速度閾値Ｖ１〜Ｖ３の設定値は、交通技術者が長年の経験などにより各交差点Ｊ１〜Ｊ３の感知地点ごとに決定する。
従って、設定当初は適切な値であると考えられるが、新たな商業施設ができたり新たな路線が開通したりして、道路区間の周辺の交通事情が変化した場合には、速度閾値Ｖ１〜Ｖ３の設定当初の設定値が、現状の交通状況を適切に反映しなくなり、時間の経過とともに不適切な値となる可能性がある。
【００９５】
そこで、本実施形態では、中央装置６の定数調整部７３が、感知信号Ｓ３を元データとする道路区間の推定渋滞長（感知区間指標）が、アップリンク情報Ｓ４を元データとする道路区間の旅行時間（非感知区間指標）と相関するように、感知地点における速度閾値Ｖ１〜Ｖ３の値を調整する。
すなわち、定数調整部７３は、道路区間の推定渋滞長と道路区間の旅行時間との相関係数が所定値（例えば０．７）以上となるように、各速度閾値Ｖ１〜Ｖ３の値を決定し、記憶部６４に記憶中の速度閾値Ｖ１〜Ｖ３の値を決定後の値に更新する。
【００９６】
本実施形態では、中央装置６の定数調整部７３は、例えば次の方法１又は２により、道路区間の実旅行時間を算出することができる。
方法１：同じ車両ＩＤの車両５が交差点Ｊ２の光ビーコン３と交差点Ｊ１の光ビーコン３の双方を通過した場合に、その通過時刻差を実旅行時間とする。
【００９７】
方法２：アップリンク情報Ｓ４のプローブ情報に道路区間の走行軌跡を特定できる位置と時刻が含まれる場合に、道路区間の入口の通過時刻から出口の通過時刻までの時間を実旅行時間とする。
なお、上記のプローブ情報は、図示の光ビーコン３から受信したアップリンク情報Ｓ４に含まれるプローブ情報だけでなく、例えばＩＴＳ無線機などの無線通信機から受信したプローブ情報であってもよい。
【００９８】
〔速度閾値の調整処理〕
本実施形態では、遺伝的アルゴリズム（Genetic Algorithm：以下「ＧＡ」ともいう。）を用いて、アップリンク指標である旅行時間（以下、「アップリンク旅行時間」ともいう。）と相関が高い速度閾値Ｖ１〜Ｖ３の近似解を探索することにより、速度閾値Ｖ１〜Ｖ３の設定値を調整する。
【００９９】
図７は、定数調整部７３が実行するＧＡによる速度閾値Ｖ１〜Ｖ３の調整処理の一例を示すフローチャートである。
図７に示すように、定数調整部７３は、所定の形式にマッピングされた遺伝子マップに、速度閾値Ｖ１〜Ｖ３が取り得る値を割り当てることにより、複数の初期個体を生成する（ステップＳＴ１）。
【０１００】
図８（ａ）は、ＧＡにおける遺伝子のマッピング例を示す説明図であり、図８（ｂ）は、遺伝子に数値を割り当てて生成した初期個体の例を示す説明図である。
図８（ａ）に示すように、定数調整部７３は、最も下流側の車両感知器２から順に、３つの速度閾値Ｖ１〜Ｖ３に対応する遺伝子をマッピングする。本実施形態では、道路区間に車両感知器２がＮ個あるものとし、最上流のＮ番目の車両感知器２まで遺伝子のマッピングが行われている。
【０１０１】
図８（ｂ）に示すように、定数調整部７３は、遺伝子マップに速度閾値Ｖ１〜Ｖ３が取り得る値をランダムに割り当てることにより、速度閾値の数値列よりなる複数の初期個体を生成する。
図８（ｂ）の例では、速度閾値Ｖ１〜Ｖ３が取り得る値を１〜６０［ｋｍ／時］とし、１〜６０のいずれかの数値を各遺伝子にランダムに割り当てることにより、個体１〜個体１２８までの１２８個の初期個体が生成されている。
【０１０２】
次に、定数調整部７３は、生成された初期個体１〜１２８に対して、適応度計算（以下、「相関計算」ともいう。）を実行する（ステップＳＴ２）。
図９は、１つの個体ｋに実行する適応度計算の一例を示すフローチャートである。
図９に示すように、定数調整部７３は、１つの個体ｋ（ｋ＝１〜１２８）と複数周期の感知器情報として記憶部６４に蓄積された各周期における平均速度とから、各周期における複数の推定渋滞長を算出する（ステップＳＴ２１）。
【０１０３】
次に、定数調整部７３は、各周期における複数の推定渋滞長と、同じ各周期における複数のアップリンク旅行時間とから、これらのパラメータ間の相関係数を計算し（ステップＳＴ２２）、計算した相関係数を１つの個体ｋ（ｋ＝１〜１２８）の相関係数とする（ステップＳＴ２３）。
定数調整部７３は、図９に示す１つの個体ｋの相関計算をすべての初期個体１〜１２８について実行する。
【０１０４】
図７に戻り、次に、定数調整部７３は、既存の個体１〜１２８に対して、交叉と変異の処理を実行する（ステップＳＴ３）。
図１０は、個体に対する交叉方法の一例を示す説明図である。
図１０に示すように、定数調整部７３は、例えば１点交叉方式にて既存の個体１〜１２８の所定箇所の値を入れ替える交叉を実行する。
【０１０５】
具体的には、定数調整部７３は、既存の個体１〜１２８の中からランダムに２つの個体を選択し（例えば個体１と個体ｘ）、ランダムに決定した境界箇所のいずれか一方の遺伝子の値を入れ替える。
図１０の例では、右から３つめに境界が設定され、この境界の右側の３つ遺伝子の値を入れ替えている。なお、選択確率は、適応度に比例させる。
【０１０６】
その後、定数調整部７３は、交叉によって新たに生成された１２８個の個体の各遺伝子について、発生確率が１／３Ｎ（Ｎ：感知器数）となる突然変異を発生させる。突然変異を発生させる遺伝子には、新たに１〜６０［ｋｍ／時］の値をランダムに割り当てる。
【０１０７】
次に、定数調整部７３は、上記の交叉及び変異の処理によって生成された１２８個の生成個体に対して、適応度計算を実行する（ステップＳＴ４）。
ステップＳＴ４の適応度計算は、ステップＳＴ２の適応度計算と同様である。従って、ステップＳＴ４の適応度計算により、１２８個の生成個体１〜１２８についての相関係数が得られる。
【０１０８】
次に、定数調整部７３は、個体の選択処理を実行する（ステップＳＴ５）。この選択処理は、既存の１２８個の個体と、交叉及び変異によって新たに生成された１２８個の生成個体との、合わせて２５６個の個体の中から、適応度が高い（すなわち、相関係数が大きい）上位１２８個の個体を選択することによって行われる。
【０１０９】
そして、定数調整部７３は、適応度が上位の新個体の相関係数が収束したか否かを判定する（ステップＳＴ６）。
この収束判定は、例えば、最も劣った個体の相関係数が所定値（例えば０．７）以上であり、所定の繰り返し回数（例えば１００回）以上の交叉を行っても、最も優秀な個体の相関係数が変化しないか否かによって行うことができる。
【０１１０】
定数調整部７３は、上記の判定結果が否定的である場合は、交叉及び変異処理（ステップＳＴ３）の前まで戻って、速度閾値の調整処理を繰り返す。定数調整部７３は、上記の判定結果が否定的である場合は、処理を終了する。
【０１１１】
〔表示部による表示例〕
図１１は、アップリンク旅行時間と推定渋滞長の相関の表示例を示す説明図である。
図１１（ａ）は、速度閾値Ｖ１〜Ｖ３の調整前の表示例であり、図１１（ｂ）は、速度閾値Ｖ１〜Ｖ３の調整後の表示例である。
【０１１２】
中央装置６の定数調整部７３は、従来の固定値である速度閾値Ｖ１〜Ｖ３を用いた場合のアップリンク旅行時間と推定渋滞長の間の相関関係を、表示部６２にグラフで表示させることができる。この場合の表示例が図１１（ａ）である。
また、中央装置６の定数調整部７３は、図７の調整処理を行った後の速度閾値Ｖ１〜Ｖ３を用いた場合のアップリンク旅行時間と推定渋滞長の間の相関関係を、表示部６２にグラフで表示させることができる。この場合の表示例が図１１（ｂ）である。
【０１１３】
図１１（ａ）の表示例では、各感知地点における速度閾値Ｖ１〜Ｖ３の設定値が不適切であるため、道路区間のアップリンク旅行時間と推定渋滞長に殆ど相関関係がない場合を例示している。
図１１（ｂ）の表示例では、同じ道路区間に含まれる速度閾値Ｖ１〜Ｖ３について、図７の調整処理を行ったため、道路区間のアップリンク旅行時間と推定渋滞長に高い相関関係が生じる場合を例示している。
【０１１４】
このように、同じ道路区間について、定数調整部７３による速度閾値Ｖ１〜Ｖ３の調整前の相関関係と調整後の相関関係とを、それぞれ表示部６２に表示させることにすれば、定数の調整による効果を一目で判別することができる。
【０１１５】
〔中央装置の効果〕
本実施形態の中央装置６によれば、定数調整部７３が、道路区間のアップリンク旅行時間（実旅行時間）と道路区間の推定渋滞長の相関係数が所定値以上となるように、待ち行列波及度と推定渋滞長の算出に用いる速度閾値Ｖ１〜Ｖ３を調整するので、当該速度閾値Ｖ１〜Ｖ３を現状の交通事情に即した適切な値に調整することができる。
従って、車両感知器２の感知信号を元データとして情報算出部７１が算出する、待ち行列波及度及び推定渋滞長などの交通指標の精度を維持することができる。
【０１１６】
本実施形態の中央装置６によれば、道路区間のアップリンク旅行時間と調整後の速度閾値Ｖ１〜Ｖ３を用いて算出された道路区間の推定渋滞長の関係が、表示部６２に表示される（図１１（ｂ）参照）。
このため、交通技術者などの中央装置６のオペレータが、速度閾値Ｖ１〜Ｖ３の調整後における両交通指標の関係を容易に判断することができる。
【０１１７】
本実施形態の中央装置６によれば、道路区間のアップリンク旅行時間と調整前の速度閾値Ｖ１〜Ｖ３を用いて算出された道路区間の推定渋滞長の関係が、表示部６２に表示される（図１１（ａ）参照）。
このため、交通技術者などの中央装置６のオペレータが、速度閾値Ｖ１〜Ｖ３の調整前における両交通指標の関係を容易に判断することができる。
【０１１８】
なお、図７〜図１０に示す調整処理では、定数調整部７３が調整処理を実行する場合の調整対象の定数が、速度閾値Ｖ１〜Ｖ３である場合を例示したが、調整対象の定数は、道路区間の推定渋滞長（感知区間指標）に影響を及ぼす定数であれば、速度閾値Ｖ１〜Ｖ３に限るものではない。
例えば、図７〜図１０と同様の調整処理を、実効車長を調整対象として実行してもよいし、速度閾値Ｖ１〜Ｖ３と実効車長の双方を調整対象として実行してもよい。
【０１１９】
〔第１の変形例〕
上述の実施形態では、感知区間指標である「推定渋滞長」と、非感知区間指標の一種であるアップリンク指標のうちの「旅行時間」（アップリンク旅行時間）とが相関するように、感知地点の速度閾値Ｖ１〜Ｖ３等を調整しているが、この調整のために推定渋滞長に相関させるアップリンク指標として、道路区間の「渋滞長」（以下、「アップリンク渋滞長」ともいう。）を採用してもよい。
【０１２０】
例えば、所定時間（例えば１秒以内）ごとの車両位置と速度が特定できるプローブ情報がアップリンク情報Ｓ４に含まれる場合には、時系列に並ぶ車両位置及び速度に基づいて、プローブ車両が道路区間のどの位置で低速走行又は停止したかなどの走行状態を判定できる。
従って、プローブ車両が道路区間を実際に通行する際に遭遇した渋滞長（実渋滞長）を算出することができる。
【０１２１】
そこで、プローブ車両の走行軌跡によりアップリンク渋滞長を算出できる場合には、推定渋滞長とアップリンク渋滞長とが相関するように、感知地点の速度閾値Ｖ１〜Ｖ３及び実効車長のうちの少なくとも１つを調整することにしてもよい。
第１の変形例では、上述の実施形態と対比して、アップリンク指標がアップリンク渋滞長に代わるが、感知区間指標は推定渋滞長のままであるから、調整対象となる定数は、上述の実施形態の場合と同様に、推定渋滞長を算出するのに必要な定数となる。
【０１２２】
すなわち、道路区間の推定渋滞長（感知区間指標）の算出には、感知地点の待ち行列波及度が必要であり、この算出に必要な定数は、感知地点の平均速度を算出するための実効車長と、感知地点ごとの速度閾値Ｖ１〜Ｖ３である。
従って、第１の変形例においても、調整対象に採用し得る定数は、感知地点ごとの平均速度を算出するための実効車長と、感知地点の感知信号から求まる平均速度から待ち行列波及度を算出するための、感知地点ごとに設定される速度閾値Ｖ１〜Ｖ３である。
【０１２３】
〔第２の変形例〕
上述の実施形態では、感知区間指標である「推定渋滞長」と、非感知区間指標の一種であるアップリンク指標のうちの「旅行時間」（アップリンク旅行時間）とが相関するように、感知地点の速度閾値Ｖ１〜Ｖ３等を調整しているが、この調整のために互いに相関させるアップリンク指標及び感知区間指標として、道路区間の「旅行時間」と道路区間の推定旅行時間を採用してもよい。
【０１２４】
第２の変形例では、上述の実施形態と対比して、アップリンク指標はアップリンク旅行時間のままであり、感知区間指標が推定渋滞長から推定旅行時間に代わるが、推定旅行時間の算出には推定渋滞長が必要である（図５の算出処理Ｃ４参照）。
この場合、道路区間の推定旅行時間に影響を及ぼす定数は、推定渋滞長の算出に必要な感知地点指標を算出するための定数（速度閾値Ｖ１〜Ｖ３など）と、推定渋滞長から推定旅行時間を算出するための定数（ジャム密度ｋｍなど）とが含まれる。
【０１２５】
すなわち、道路区間の推定渋滞長（感知区間指標）の算出には、感知地点の待ち行列波及度が必要であり、この算出に必要な定数は、感知地点の平均速度を算出するための実効車長と、感知地点ごとの速度閾値Ｖ１〜Ｖ３である。
従って、第２の変形例においても、調整対象に採用し得る定数は、感知地点ごとの平均速度を算出するための実効車長と、感知地点の感知信号から求まる平均速度から待ち行列波及度を算出するための、感知地点ごとに設定される速度閾値Ｖ１〜Ｖ３である。
【０１２６】
また、第２の変形例においては、道路区間の推定渋滞長から道路区間の推定旅行時間を算出するための、ジャム密度ｋｍ及び小区間Ｌ１〜Ｌ３の交通流量と交通密度の相関係数ａについても、推定旅行時間とアップリンク旅行時間が相関するように定数調整部７３が定数の調整を行う場合の、調整対象の定数として採用することもできる。
【０１２７】
〔第３の変形例〕
上述の実施形態（変形例を含む）では、感知区間指標と相関をとる非感知区間指標として、アップリンク指標を採用する場合を例示したが、非感知区間指標は、アップリンク指標だけでなく、ＡＶＩ指標（例えば、ＡＶＩ装置によって算出された道路区間の旅行時間及び渋滞長）を採用することにしてもよい。
【０１２８】
〔第４の変形例〕
上述の実施形態（変形例を含む）では、感知地点を通過する車両５の速度の代表値（以下、「速度代表値」という。）として、「平均速度」を採用する場合を例示したが、平均速度の代わりに、車両速度の中央値などの他の統計値を採用してもよい。
すなわち、情報算出部７１が待ち行列波及度の算出に用いる、及び、定数調整部７３が調整対象とする感知地点の車両速度に関する定数は、感知地点の平均速度に限定されるものではなく、上記の速度代表値の概念に含まれる定数であればよい。
【０１２９】
上述の実施形態（変形例を含む）では、感知地点を通過する車両５の車長の代表値（以下、「車長代表値」という。）として、「実効車長」（＝感知領域＋平均車長）を採用する場合を例示したが、感知領域を考慮せずに平均車長自体を車長代表値に採用してもよいし、平均車長に感知領域以下の所定長を加えた値を車長代表値に採用してもよい。また、平均車長ではなく、車長の中央値などの他の統計値を採用してもよい。
すなわち、情報算出部７１が平均速度などの速度代表値の算出に用いる、及び、定数調整部７３が調整対象とする車長に関する定数は、実効車長に限定されるものではなく、上記の車長代表値の概念に含まれる定数であればよい。
【０１３０】
〔その他の変形例〕
今回開示した実施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。本発明の権利範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、上述の実施形態（変形例を含む）では、１つの感知地点に３つの速度閾値Ｖ１〜Ｖ３を設定しているが、例えば１つの速度閾値Ｖ２のみを設定してもよい。
【０１３１】
また、感知区間指標と非感知区間指標との相関に基づいて定数を調整するアルゴリズムは、それらの交通指標の相関係数を最適化する定数を探索できるアルゴリズムであればよく、上述の遺伝的アルゴリズムに限定されない。
上述の実施形態（変形例を含む）では、「交通指標算出装置」が中央装置６の場合を例示したが、本実施形態の「交通指標算出装置」は、中央装置６以外の路側装置であってもよいし、路側装置以外のモバイルコンピュータなどの情報処理装置であってもよい。
【０１３２】
上述の実施形態（変形例を含む）では、感知区間指標を算出する道路区間に含まれる交差点Ｊ１〜Ｊ３が重要交差点である場合を想定したが、その道路区間に含まれる交差点Ｊ１〜Ｊ３は、重要交差点以外の一般交差点などであってもよい。
【符号の説明】
【０１３３】
１  交通信号機
２  車両感知器
２Ａ〜２Ｅ  車両感知器
３  光ビーコン
４  車載通信機
５  車両
６  中央装置（交通指標算出装置）
７  情報管理装置
８  通信回線
９  ルータ
１１  信号灯器
１３  信号制御線
６１  制御部
６２  表示部
６３  通信部（取得部）
６４  記憶部（取得部）
６５  操作部
７１  情報算出部
７２  感応制御部
７３  定数調整部
【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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