(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路上またはその近傍の第１の地点と第２の地点のそれぞれに配置されて、道路を走行する車両に搭載された車載器から、当該車両を特定する情報を含むアップリンク情報を無線通信により収集する情報収集手段と、
前記第１の地点及び前記第２の地点を通過する車両から前記情報収集手段により収集されたアップリンク情報に基づいて、前記道路上の交通状態を判定する道路交通判定手段とを有し、
前記道路交通判定手段は、
予めアップリンクミスの発生確率に基づいて設定されるパラメータ値である必要最小限の所定車両台数であって、前記アップリンク情報が連続して収集された前記必要最小限の所定車両台数を前記第１の地点で特定してから判定基準時間内に前記第２の地点で特定できない場合に、前記第１と第２の地点間の車線が封鎖状態であると判定する車線封鎖判定手段と、
前記第１と第２の地点で特定された各車両について、前記第１の地点から前記第２地点を通過するまでの通過時間及び走行距離に基づいて走行速度を算出し、当該各車両の走行速度から平均速度を算出し、この平均速度が判定基準速度より遅いとき、前記第１と第２の地点間の車線が渋滞状態であると判定する渋滞判定手段と
を含む構成であることを特徴とする道路交通情報システム。
【請求項２】
前記情報収集手段は、前記車両に搭載された車載器からランダムに生成される匿名識別情報を含む前記アップリンク情報を収集し、
前記道路交通判定手段は、前記匿名識別情報に基づいて前記各車両を特定する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の道路交通情報システム。
【請求項３】
前記道路交通判定手段は、
前記情報収集手段により前記第１及び第２の地点のそれぞれで収集された前記匿名識別情報を照合して、前記特定された各車両が前記第１と第２の地点間を通過したことを判定する車両ＩＤ整合判定手段を含むことを特徴とする請求項２に記載の道路交通情報システム。
【請求項４】
前記車線封鎖判定手段及び前記渋滞判定手段のそれぞれにより判定された判定結果を、前記道路上またはその近傍で、指定された複数の地点に配置された情報表示装置を介して提供する情報提供手段を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の道路交通情報システム。
【請求項５】
道路上またはその近傍の第１の地点と第２の地点のそれぞれに配置されて、道路を走行する車両に搭載された車載器から、当該車両を特定する情報を含むアップリンク情報を無線通信により収集する情報収集手段を有する道路交通情報システムに適用し、道路上の交通状態の異常状態を判定する異常判定方法であって、
予めアップリンクミスの発生確率に基づいて設定されるパラメータ値である必要最小限の所定車両台数であって、前記アップリンク情報が連続して収集された前記必要最小限の所定車両台数を前記第１の地点で特定してから判定基準時間内に前記第２の地点で特定できない場合に、前記第１及び第２の地点間の車線が封鎖状態であると判定し、
前記第１及び第２の地点で特定された各車両について、前記第１の地点から前記第２地点を通過するまでの通過時間及び走行距離に基づいて走行速度を算出し、当該各車両の走行速度から平均速度を算出し、この平均速度が判定基準速度より遅いとき、前記第１と第２の地点間の車線が渋滞状態であると判定する手順を実行することを特徴とする異常判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高度道路交通システムの分野に関し、車載器の機能を利用した道路交通情報システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高度道路交通システム（ＩＴＳ：Intelligent Transport Systems）に関する各種の研究や開発が推進されている。具体的には、高速道路での自動料金支払システム、いわゆるＥＴＣ（Electronic Toll Collection）システムがある。
【０００３】
ＩＴＳの研究開発分野として、特に、交通事故の削減を目的とする道路交通情報を提供する道路交通情報システムが注目されている。道路交通情報システムは、道路上を走行する車両に対して、主として車線封鎖や渋滞状況の道路交通の異常（総称して障害物と表記する場合がある）を検知し、その検知結果を道路交通情報として提供するシステムである。
【０００４】
従来の道路交通情報システムの提案例としては、道路上の見通しの悪い場所（カーブ、トンネル、クレストなど）からなる見通し不良区間に複数のカメラを設置して、各カメラにより撮影した映像の画像処理結果を利用して事故などによる車線封鎖や渋滞などの異常を判定し、走行中の車両に通知するシステムがある（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平６−６７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のような従来の道路交通情報システムは、複数台のカメラを設置するだけでなく、夜間も機能を発揮するために可視光式カメラや赤外線式カメラなどの複数種のカメラの併設を必要とする。このため、相対的に設備コストが高く、また複雑な画像処理を要するためシステムの構成が複雑化し、かつメインテナンスに要するコストも高いなどの課題がある。
【０００６】
特に、道路上にカメラを設置する場合、カメラを取り付ける柱はかなりの高さを必要とする。これは、柱を低くするとカメラの視野が短くなり、カーブしている数１００ｍの区間を測定するには、多くのカメラを設置しなければならないためである。このため、高さ制限があるトンネル内では、カメラを使用するシステムは、コスト面や設置作業が困難であるなどの課題がある。
【０００７】
本発明の目的は、カメラを使用せずに、道路交通の異常を検知してその道路交通情報を確実に提供できる道路交通情報システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の観点は、例えばＥＴＣ車載器からのアップリンク情報を使用して、道路交通の異常を検知して、道路交通情報として提供する道路交通情報システムである。
【０００９】
本発明の観点に従った道路交通情報システムは、道路上またはその近傍の第１の地点と第２の地点のそれぞれに配置されて、道路を走行する車両に搭載された車載器から、当該車両を特定する情報を含むアップリンク情報を無線通信により収集する情報収集手段と、前記第１の地点及び前記第２の地点を通過する車両から前記情報収集手段により収集されたアップリンク情報に基づいて、前記道路上の交通状態を判定する道路交通判定手段とを有し、前記道路交通判定手段は、予めアップリンクミスの発生確率に基づいて設定されるパラメータ値である必要最小限の所定車両台数であって、前記アップリンク情報が連続して収集された前記必要最小限の所定車両台数を前記第１の地点で特定してから判定基準時間内に前記第２の地点で特定できない場合に、前記第１と第２の地点間の車線が封鎖状態であると判定する車線封鎖判定手段と、前記第１と第２の地点で特定された各車両について、前記第１の地点から前記第２地点を通過するまでの通過時間及び走行距離に基づいて走行速度を算出し、当該各車両の走行速度から平均速度を算出し、この平均速度が判定基準速度より遅いとき、前記第１と第２の地点間の車線が渋滞状態であると判定する渋滞判定手段とを備えた構成である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、カメラを使用せずに、道路交通の異常を検知してその道路交通情報を確実に提供できる道路交通情報システムを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
（システムの構成）
図１は、本実施形態に関する道路交通情報システムの要部を示すブロック図である。
【００１３】
システムは大別して、アップリンク情報収集装置１Ａ，１Ｂ及び路側処理装置（道路交通判定装置）４から構成されている。アップリンク情報収集装置１Ａ，１Ｂは、車両２が走行する道路（例えば、高速道路）３の近傍（又は道路上）で、複数の指定された地点に設置されている。本実施形態では、アップリンク情報収集装置１Ａ，１Ｂはそれぞれ、便宜的に、一定の間隔（異常検知区間Ｌに相当する）を有する地点１，２の２箇所に配置されている。
【００１４】
アップリンク情報収集装置１Ａ，１Ｂは、各地点１，２に配置された無線通信用アンテナ及びＤＳＲＣ(dedicated short range communication : 狭域無線通信)方式などの無線通信装置１０からなる。無線通信装置１０は、各地点１，２のそれぞれに配置された無線通信用アンテナ毎に設置されるか、または各無線通信用アンテナの共用として設置されていてもよい。
【００１５】
アップリンク情報収集装置１Ａ，１Ｂは、各地点１，２を通過する車両２に搭載された車載器２０から無線通信により送信されるアップリンク情報を無線通信用アンテナにより受信して、無線通信装置１０を介して路側処理装置４に伝送する。車載器２０は、例えばＥＴＣ車載器（ＥＴＣシステムで使用される車載器）であり、アップリンク情報として車両２を特定できる情報（以下、車両ＩＤ情報と表記する）を含み、無線通信により送信する機能を有する。
【００１６】
ここで、車両ＩＤ情報としては、ＥＴＣシステムでのＩＤ情報ではなく、任意にランダムで生成可能な匿名識別情報（匿名ＬＩＤ情報）を使用することが望ましい。以下、本実施形態では、車載器２０から送信されるアップリンク情報には、匿名ＬＩＤ情報が含まれているものと想定する。
【００１７】
路側処理装置４は、アップリンク情報収集装置１Ａ，１Ｂにより収集されたアップリンク情報に基づいて、２つの地点１，２間を異常検知区間Ｌとして、道路交通状況の異常、具体的には車線封鎖または渋滞状態の発生の有無を判定する。
【００１８】
路側処理装置４は大別して、アップリンク情報処理部５、車線封鎖判定部６、及び渋滞判定部７を有する。アップリンク情報処理部５は、アップリンク情報収集装置１Ａ，１Ｂにより収集されたアップリンク情報を受信し、道路交通状況の異常判定に必要な車両ＩＤ情報（匿名ＬＩＤ情報）などを抽出し、テーブル形式などに加工する処理を実行する。
【００１９】
アップリンク情報処理部５は、地点１通過データ処理ブロック５Ａ、地点２通過データ処理ブロック５Ｂ、及び車両ＩＤ整合判定ブロック５Ｃを有する。地点１通過データ処理ブロック５Ａは、地点１を通過した車両２からアップリンクした情報を処理する。
【００２０】
地点１通過データ処理ブロック５Ａは、図５に示すように、処理した形態としてテーブル形式での情報１００Ａを生成する。即ち、図５に示すように、情報１００Ａとしては、地点１を通過した車両２に搭載されている車両ＩＤ情報（車載器２０車両ＩＤ）、アップリンク情報を受けた時刻（地点１の通過時刻）、及び地点１を通過した車両２の通し番号が含まれている。
【００２１】
地点２通過データ処理ブロック５Ｂは、地点２を通過した車両２からアップリンクした情報を処理する機能であり、地点１通過データ処理ブロック５Ａと同様の処理を実行する。即ち、図５に示すように、地点２通過データ処理ブロック５Ｂは、地点２を通過した車両２に搭載されている車両ＩＤ情報（車載器２０車両ＩＤ）、アップリンク情報を受けた時刻（地点２の通過時刻）、及び地点２を通過した車両２の通し番号を含む情報１００Ｂを生成する。
【００２２】
車両ＩＤ整合判定ブロック５Ｃは、地点１と地点２を通過した車両２の車両ＩＤ情報の整合性、即ち地点１と地点２を同一の車両２が通過したか否かを判定する。具体的には、車両ＩＤ整合判定ブロック５Ｃは、地点１通過データ処理ブロック５Ａ及び地点２通過データ処理ブロック５Ｂから入力される各情報１００Ａ，１００Ｂを使用して、地点１と地点２を通過した車両２の車両ＩＤ情報を照合し、照合結果が一致した場合には同一車両と判定する。
【００２３】
車両ＩＤ整合判定ブロック５Ｃは、図６に示すように、各情報１００Ａ，１００Ｂを合体したテーブル情報及び判定結果である「車両ＩＤ整合フラグ」を含む判定結果情報を生成する。「車両ＩＤ整合フラグ」の「１」は同一車両であることを示すフラグであり、地点１を通過した通し番号（以後、車両番号と記述する）１、２、４、５の車両と、地点２を通過した車両番号m+2、m+3、m+4、m+6の車両とが同一であることを示す。なお、図５に示す矢印は、車両ＩＤの整合性が取れた車両番号の車両を示す。
【００２４】
次に、車線封鎖判定部６は、アップリンク情報処理部５で処理された情報に基づいて、道路交通の異常として、突発の事故などにより車線封鎖の状態が発生しているか否かを判定する（図１２を参照）。車線封鎖判定部６は、遅延判定時刻演算ブロック６Ａ、遅延判定ブロック６Ｂ及び車線封鎖異常判定ブロック６Ｃを有する。
【００２５】
遅延判定時刻演算ブロック６Ａは、車両２が地点１を通過後、規定の時間内に地点２を通過したか否かの判定を行うために必要な遅延判定時刻を演算する。ここで、規定の時間を遅延判定値（Ｔa）と呼び、遅延判定時刻演算ブロック６Ａは、下記式（１）に示す演算を実行する。
【００２６】
Ｔia＝Ｔi＋Ｔa…（１）
ここで、Ｔiaは、車両（車両番号ｉとする）の遅延判定時刻を意味する。Ｔiは、地点１の通過時刻を意味する。また、遅延判定値（Ｔa）は、下記式（２）に示すように、遅延判定速度（Ｖa）で地点１，２間を通過する時間とする。
【００２７】
Ｔａ＝Ｌ／Ｖａ…（２）
Ｌは、地点１，２間の距離である。遅延判定速度（Ｖa）は、適用される道路に関係するパラメータである。例えば、制限速度が６０Km/hの自動車専用道路では、走行する車の平均速度が４０Km/h以下になった場合に、混雑・渋滞と判定するのが一般的である。地点１，２間の距離Ｌが２２０ｍの場合において、車両が時速４０Km/hで走行したとき、地点１，２間の通過時間は２０秒となる。即ち、パラメータ遅延判定速度（Ｖa）を４０Km/hと設定した場合、遅延判定値（Ｔa）は約２０秒となる。図７は、遅延判定時刻演算ブロック６Ａで、遅延判定時刻（Ｔia）を演算した結果の具体例を示す図である。
【００２８】
遅延判定ブロック６Ｂは、遅延判定時刻演算ブロック６Ａで演算した遅延判定時刻（Ｔia）に基づいて、時々刻々、地点１を通過した車両２に対して、遅延判定時刻を過ぎても地点２を通過したか否かを判定する。図８は、遅延判定ブロック６Ｂで判定した結果を遅延判定フラグで示す具体例である。
【００２９】
ここで、遅延判定フラグは、以下の内容を意味する。即ち、フラグ「０」は、遅延判定時刻を過ぎても地点２に到着しない場合を意味する。フラグ「１」は、遅延判定時刻前に地点２に到着した場合を意味する。フラグ「２」は、遅延判定時刻を過ぎて地点２に到着した場合を意味する。図８において、車両番号１の車両は、遅延判定時刻前に地点２に到着した場合である。車両番号２の車両は、遅延判定時刻を過ぎて地点２に到着した場合である。車両番号３〜６の各車両は、遅延判定時刻を過ぎても地点２に到着しない場合である。
【００３０】
今仮に、図８において、現在時刻を０時００分２６秒とする。この現在時刻０時００分２６秒の時点で、車両番号１，２の各車両は、地点２を通過していることを示している。また、車両番号３〜６の各車両は、現在時刻０時００分２６秒の時点で、遅延判定時刻の前に地点２を通過しないことを示している。
【００３１】
車線封鎖異常判定ブロック６Ｃは、遅延判定ブロック６Ｂの判定により出力される遅延判定フラグに基づいて車線封鎖を判定する。車線封鎖異常判定ブロック６Ｃは、図１２に示すように、突発の事故などにより車線封鎖の異常が発生しているか否かを判定する。
【００３２】
次に、渋滞判定部７は、アップリンク情報処理部５で処理された情報に基づいて、渋滞の異常を判定する。渋滞判定部７は、地点間通過速度演算ブロック７Ａ、平均速度算出ブロック７Ｂ、及び渋滞異常判定ブロック７Ｃを有する。
【００３３】
地点間通過速度演算ブロック７Ａは、車両ＩＤ整合判定ブロック５Ｃで整合された車両に対して、個々の車両の地点１，２間の通過速度を演算する。地点間通過速度演算ブロック７Ａは、地点１と地点２を通過した時刻が把握されているので、この２つの時刻から各車両の地点１，２間の通過速度（Ｖｐ）を下記式（３）により演算する。
【００３４】
Ｖｐ＝Ｌ／（Ｔp2―Ｔp1）…（３）
ここで、Ｔp2は地点２の通過時刻である。Ｔp1は地点１の通過時刻である。
【００３５】
平均速度算出ブロック７Ｂは、時々刻々、現在時刻より過去に通過した車両Ｍ台（Ｍを直近通過台数と呼び、パラメータとする）の速度平均（ＶＭ）を算出する。平均速度算出ブロック７Ｂは、地点２を通過した個々の車両の地点間通過速度を使って平均速度ＶＭを算出する。この時々刻々の平均速度ＶＭの算出は、車両が地点２を通過する毎に実行してもよいし、一定時刻毎（例えば０．５秒毎）に実行しても良い。
【００３６】
図９は、平均速度算出ブロック７Ｂの算出結果を説明するための図で、車両が地点２を通過する毎に平均速度ＶＭの算出を実行している場合の例である。図９の（Ｄ）列には、地点間通過速度演算ブロック７Ａで計算した個々の車両の地点間通過速度Ｖ１〜Ｖ５，Ｖ７を示す。図９の（Ｅ）列には、各車両の平均速度ＶＭ１〜ＶＭ５，ＶＭ７を示す。
【００３７】
図９において、車両番号７の車両が地点２を通過した時刻０:００:Ｘ７での平均速度ＶＭ７は、直近通過台数Ｍを５台と設定した場合に、直近に通過した車両５台の地点間通過速度Ｖ７，Ｖ５，Ｖ４，Ｖ３，Ｖ２の平均を計算した値である。車両番号６の車両は、時刻０:００:Ｘ７では地点２に到達していないことを示している。
【００３８】
前述したように、直近通過台数Ｍ台のＭの値はパラメータであり、適用する道路に対応して決定される。実験した道路では、直近通過台数Ｍの値は、１０台程度で良いという結果が確認されている。これは、適用する道路の交通量などに依存すると推定される。直近通過台数Ｍの値を大きくすると、異常の判定が遅くなる。
【００３９】
渋滞異常判定ブロック７Ｃは、平均速度算出ブロック７Ｂで算出した平均速度ＶＭと渋滞判定閾値速度ＶＢとを比較し、比較結果が「ＶＭ＜ＶＢ」の場合に、渋滞状態であると判定する。
【００４０】
（システムの動作）
以上のような構成の道路交通情報システムにおいて、図２、図４のフローチャート、及び図１１〜１３を参照してシステムの動作を説明する。
【００４１】
本実施形態のシステムでは、図２に示すように、例えば道路３のカーブしている区間、即ち見通し不良区間の上流の地点１に設置されたアンテナを有するアップリンク情報収集装置１Ａ、及び地点２に設置されたアンテナを有するアップリンク情報収集装置１Ｂがそれぞれ設けられている。ここで、道路３を走行する車両２が地点１を通過するときに、アップリンク情報収集装置１Ａは、車両２に搭載された車載器２０から無線通信により送信されるアップリンク情報を収集する（ステップＳ１）。
【００４２】
アップリンク情報収集装置１Ａは、収集したアップリンク情報を無線通信装置１０を介して路側処理装置４に伝送する。路側処理装置４では、アップリンク情報処理部５は、アップリンク情報収集装置１Ａにより収集されたアップリンク情報を受信し、車両ＩＤ情報（匿名ＬＩＤ情報）により、通過した車両２を特定する（ステップＳ２）。
【００４３】
ここで、地点１通過データ処理ブロック５Ａにより処理されるアップリンク情報には、車載器２０の車両ＩＤ情報、アップリンク情報を受けた時刻（地点１の通過時刻）、及び地点１を通過した車両２の通し番号が含まれている。アップリンク情報処理部５は、アップリンク情報を受けた時刻（地点１の通過時刻）から時間の計測を開始する（ステップＳ３）。
【００４４】
ここで、車両２が地点２を通過した場合には、地点２通過データ処理ブロック５Ｂは、地点２を通過した車両２からアップリンクした情報を処理し、地点２を通過した車両２に搭載されている車載器２０の車両ＩＤ情報、アップリンク情報を受けた時刻（地点２の通過時刻）、及び地点２を通過した車両２の通し番号を含む情報１００Ｂを生成する（ステップＳ４のＹＥＳ，Ｓ５）。
【００４５】
車両ＩＤ整合判定ブロック５Ｃは、地点１と地点２を通過した車両２の車両ＩＤ情報の整合性、即ち地点１と地点２を同一の車両２が通過したか否かを判定する。渋滞判定部７は、車両ＩＤ整合判定ブロック５Ｃで整合された車両に対して、前述したように、平均速度ＶＭを算出する（ステップＳ６）。渋滞判定部７は、図１０に示すように、平均速度ＶＭと渋滞判定閾値速度ＶＢとを比較し、比較結果が「ＶＭ＜ＶＢ」の場合に、渋滞状態であると判定する（ステップＳ７のＹＥＳ，Ｓ９）。
【００４６】
ここで、図１０において、速度値ＶＬは、道路３の制限速度を示す。速度値ＶＤは、一般的に道路３での混雑・渋滞と判定される渋滞判定値である。本実施形態の渋滞判定閾値速度ＶＢは、当該渋滞判定値ＶＤより高い値とする。この渋滞判定閾値速度ＶＢはパラメータであり、適用する道路に対応して決定される。
【００４７】
ここで、例えば６０Km/hの制限速度の道路では、一般的に、車両の走行速度が４０Km/h以下の場合には、混雑・渋滞と判定している場合が多い。この道路に適用する場合、渋滞判定閾値速度ＶＢは、渋滞判定値ＶＤである４０Km/hより高い値とする。但し、道路には制限速度ＶＬがあるため、図１０に示すように、渋滞判定閾値速度ＶＢは、制限速度ＶＬと混雑・渋滞判定速度ＶＤとの間の値をとる。現在、道路の情報板などで渋滞情報が表示されている。これらの渋滞情報は、一般的に1分間の平均速度が混雑・渋滞判定速度以下になった場合、渋滞の情報が表示される。例えば２車線の高速道路では、交通量の多い時間帯では、１分間に５０台以上の車両が走行する場合がある。
【００４８】
本実施形態では、直近通過台数Ｍ台のＭの値は、５０台以下の１０台程度の値とし、早いタイミングで渋滞の判定が可能である。即ち、本実施形態では、渋滞判定閾値速度ＶＢを混雑・渋滞判定速度ＶＤより高い値とし、直近通過台数Ｍの値を適正化することにより、現在の渋滞情報より早いタイミングで渋滞を判定することが可能となる。
【００４９】
一方、車両２が地点１を通過後、規定の時間（遅延判定値Ｔa）内に地点２を通過しない場合には、車線封鎖判定部６は、突発の事故などにより車線封鎖の状態が発生していると判定する（ステップＳ４のＮＯ，Ｓ８）。具体的には、図１１，１２に示すように、例えばトンネル３００内において、事故車２００により車線封鎖の状態が発生し、走行していた車両２Ａ，２Ｂがトンネル３００内で走行不能になり、地点２（トンネル３００の出口）を通過できない状態である。図１１，１２は、トンネル３００の入口（上流地点１）と出口（下流地点２）にアップリンク情報収集装置１Ａ，１Ｂを設置し、見通し不良のトンネル区間を異常検知区間Ｌとした場合の具体例である。
【００５０】
以上のようにして、路側処理装置４は、アップリンク情報収集装置１Ａ，１Ｂにより収集されたアップリンク情報に基づいて、２つの地点１，２間を異常検知区間Ｌとして、道路交通状況の異常、具体的には車線封鎖または渋滞状態の発生の有無を判定する。路側処理装置４は、図２に示すように、道路３の近傍に設置された情報表示装置９に車線封鎖または渋滞状態の発生を知らせる情報を表示する。これにより、道路３を走行中の車両のドライバは、走行方向の前方で車線封鎖または渋滞状態が発生していることを認識することが可能となり、例えば速度を下げて、渋滞末尾車などへの衝突を未然に防止することが可能となる。
【００５１】
図３は、本実施形態に相当する地点１，２間の区間において、複数のカメラ３０を設置し、画像処理装置３１により、車線封鎖または渋滞状態の発生を判定するシステムである。本実施形態のシステムは、高コストのカメラ３０や画像処理装置３１を使用することなく、例えばＥＴＣ車載器などの車載器２０からのアップリンク情報を収集することにより、車線封鎖または渋滞状態の発生を判定することができる。
【００５２】
（アップリンクミス処理）
前述したように、本実施形態のシステムにより、地点１，２間を異常検知区間Ｌとして、この区間を走行する車両からアップリンク情報を収集することにより、通過時間又は平均速度に基づいて、車線封鎖の状態あるいは渋滞状態の発生を判定することができる。これにより、図１２に示すように、例えばトンネル３００内において、突発事故などにより車線封鎖の状態あるいは渋滞状態が発生した場合に、それらの状態を検知して、情報表示装置９に表示して、走行中の車両に知らせることができる。
【００５３】
ところで、実際の道路交通状況下では、車載器２０からのアップリンクが正常に動作せずに、車載器２０からアップリンク情報を収集できない状態（アップリンクミスと呼ぶ）が頻繁に発生する。このアップリンクミスは、電波通信の分野では周知の現象である。
【００５４】
アップリンクミスには、各種の原因が考えられる。本実施形態の背景である道路交通状況下では、図１３に示すように、トンネル３００内において、大型車２Ｃの陰になる車線を走行する車両２Ｂから車両ＩＤ情報を含むアップリンク情報を、アップリンク情報収集装置１Ｂが収集できない場合である。即ち、本実施形態では、アップリンクミスは、いわゆる陰になる現象であるシャドーイングによる原因で発生することが最も多いと推定される。
【００５５】
アップリンクミスが発生すると、地点１を正しくアップリンクして通過した車両が、実際には地点２も通過しているにもかかわらず、地点２を通過していないと判定される可能性がある。ここで、地点１を通過した車両がある時間を経過しても地点２を通過しない原因として、前述の地点１，２間での車線封鎖あるいは地点２でのアップリンクミスのいずれが原因であるのかは、リアルタイムのシステムで即時に判断することは容易でない。
【００５６】
そこで、本実施形態のシステムは、１台の車両だけでなく、連続して複数の車両（Ｎ台）を判定対象として設定し、これらのＮ台の車両が規定の時間（遅延判定値）を経過しても地点２を通過しない場合は、地点１，２間で異常（車線封鎖）が発生したと判定する。
【００５７】
以下、本実施形態のシステムでのアップリンクミス処理を具体的に説明する。
【００５８】
まず、図５に示すように、アップリンク情報処理部５で生成された情報１００Ａにおいて、車両番号３の車両ＩＤ（CCCCC）は、地点２でアップリンクした車両の車両ＩＤと一致する車両ＩＤがないことを示している。これは、地点２を通過する時に、シャドーイングなどでアップリンクミスが発生した例である。また、アップリンク情報処理部５で生成された情報１００Ｂにおいて、地点２を通過した車両番号ｍ＋５の車両の車両ＩＤ（XXXXX）は、地点１でアップリンクした車両ＩＤと一致する車両ＩＤがないことを示している。これは、地点２を通過した車両番号ｍ＋５の車両が、地点１を通過した時にアップリンクミスが発生した例である。この場合、地点２を通過した車両番号ｍ＋５の車両からのアップリンク情報に関しては、以後使用しないことになる。
【００５９】
本実施形態のシステムは、前述の判定対象とするＮ台の車両において、Ｎ台を遅延車台数と呼び、このＮ値は適用する道路に応じたパラメータである。ここで、パラメータＮを「４」と設定した場合に、図８に示す例では、車両番号３〜６の４台の車両が遅延判定時刻になっても地点２を通過しないため、車線封鎖異常判定ブロック６Ｃは、時刻０時００分２６秒で車線封鎖と判定する。
【００６０】
パラメータＮの値は、適用する道路におけるアップリンクミスの確率と、システムのリアルタイム性の観点から決定される。アップリンクミスの確率の観点について、実際の２車線の自動車専用道路で測定した結果について説明する。
【００６１】
具体例として、交通量の多い首都圏の自動車専用道路にアップリンク情報収集装置を設置し、アップリンクミスの確率を測定した結果は、３〜５％程度であった。また、３台連続してアップリンクミスが発生することが確認された。しかし、４台連続してアップリンクミスは発生しないという測定結果が確認された。この測定結果に基づいて、パラメータＮの値を「４」と設定することにより、地点１を通過した車両がある時間を経過しても地点２を通過しない原因として、地点１，２間での車線封鎖が原因であると判定することができる。
【００６２】
次に、アップリンクミスの確率が５％の場合に、統計的に連続してアップリンクミスとなる確率の検討を実施した。首都圏の高速道路では、多いときに１日約５万台の車両が走行すると推定される。ＥＴＣ車載器を搭載した車両を８０％と仮定すると、1日４万台のＥＴＣ車載器搭載の車両が走行することになる。この場合、アップリンクミスの確率を５％と仮定した場合、1日２０００台（回）というアップリンクミスが頻繁に発生することになる。
【００６３】
２台連続してアップリンクミスの確率は、５％の２乗を計算すると、１日１００回という値になる。３台の車両が連続して走行しているときのアップリンクミスする確率は、５％の３乗を計算すると、１日５回という値になる。実際の道路で測定した結果と、この計算結果とはほぼ同じ結果であった。従って、４台連続してアップリンクミスが発生する確率は、上記の確率計算でわかるように１日で発生しないことは明らかである。従って、適用する道路では、遅延車台数であるパラメータＮの値としては、「４」が妥当な値と推定できる。
【００６４】
次に、システムのリアルタイム性の観点では、遅延車台数Ｎの値を大きくすればするほど、車線封鎖検出の正確さは増すが、判定するまでの時間がかかりリアルタイム性が損なわれることになるのは明らかである。突発の事故による車線封鎖が発生した場合、極力早く車線封鎖を検知し、後続の車両に通知する必要がある。事故発生後、例えば５分から１０分の間に、地点２を車両が通過しないから車線封鎖と判断してもシステムとしてはリアルタイム性が欠けたものになる。交通量が多い場合、５分から１０分という経過時間は、図２に示す情報提供地点９まで渋滞となり、情報提供地点９で情報提供しても意味がなくなる可能性がある。
【００６５】
そこで、システムのリアルタイム性の観点からは、パラメータＮの値は極力小さな値であることが望ましい。従って、この観点からもパラメータＮの値としては、「４」が妥当な値と推定できる。
【００６６】
以上要するに本実施形態のシステムであれば、アップリンクミスを考慮した複数台の車両を判定対象として、各車両からのアップリンク情報に基づいて道路交通状況の異常である車線封鎖及び渋滞状態を確実に判定することができる。これにより、道路交通状況の異常の発生情報を、低コストでかつ短時間で提供できる道路交通情報サービスのシステムを実現することが可能となる。従って、正確さとリアルタイム性を確保し、車線封鎖判定機能と渋滞判定機能を有する道路交通情報システムの構築が可能となる。
【００６７】
なお、本実施形態では、便宜的に道路の近傍に設置するアップリンク情報収集装置の地点を２カ所としたが、事故の発生しやすい見通し不良区間が数百ｍ〜数キロと言う長区間に及ぶ場合には、アップリンク情報収集装置を適宜増加することが望ましい。この場合、複数のアップリンク情報収集装置を適所に配置して検知区間をブロック化し、上流から下流に向かってチェーンのように各々隣接する２台のアップリンク情報収集装置間をそれぞれ地点１，２として扱うことにより、車線封鎖判定及び渋滞判定の処理を行うことができる。
【００６８】
（応用例）
図１４及び１５は、本実施形態のシステムを、土砂崩れが発生する可能性のある道路に適用した応用例を示す図である。
【００６９】
即ち、図１４に示すように、例えば山間部などにおいて、土砂崩れ４００が発生する可能性のある道路３において、その区間にアップリンク情報収集装置１Ａ，１Ｂを設置して、本実施形態のシステムを適用する。図１５に示すように、道路３上に土砂崩れ５００が発生すると、道路が遮断される。このような災害が発生した場合、本実施形態のシステムを適用すれば、２地点のアップリンク情報収集装置１Ａ，１Ｂからのアップリンク情報の収集に基づいて、災害などによる道路遮断を検知することが可能となる。
【００７０】
即ち、災害などによる道路遮断も、前述の車線封鎖の状態に相当する想定できるため、本実施形態のシステムの車線封鎖判定機能を活用できる。また、本実施形態の情報表示装置９を設置することにより、土砂崩れの情報を発生場所の上流で走行中の車両に情報提供できる。
【００７１】
更に、図１５に示すような災害が発生した時に、土砂５００の中に車両が埋まっていないかの判断が可能である。即ち、本実施形態のシステムにより、地点１を通過した車両が地点２を通過していない場合、その車両が土砂５００に埋まっている可能性があることを判定できる。これにより、土砂５００の中に埋まっている車両に乗っている人を、早期に救助できるなどの効果がある。この場合、アップリンク情報収集装置を２地点だけでなく、３地点以上設置すれば、どこの地点間で車両が埋まっているかの場所を正確に特定することが可能となる。
【００７２】
以上のように本実施形態のシステムを応用することにより、土砂くずれなどによる道路遮断を検知して、短時間で道路管理部署などに連絡できる。道路遮断された場所の上流に位置する車両に対して、道路遮断の情報を提供することができる。さらに、道路遮断された場所において、土砂に車両が埋まっているか否かの判定を行うことが可能である。
【００７３】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施形態に関する道路交通情報システムの要部を示すブロック図。
【図２】本実施形態に関するシステムの概要を説明するための図。
【図３】本実施形態に関するシステムにおいて、従来のシステムとの相違を説明するための図。
【図４】本実施形態に関する道路交通情報システムの動作を説明するためのフローチャート。
【図５】本実施形態に関するアップリンク情報処理部により生成される情報の一例を示す図。
【図６】本実施形態に関するアップリンク情報処理部により生成される情報の一例を示す図。
【図７】本実施形態に関する遅延判定時刻の演算結果の一例を示す図。
【図８】本実施形態に関する遅延判定結果の一例を示す図。
【図９】本実施形態に関する平均速度の算出結果の一例を示す図。
【図１０】本実施形態に関する渋滞状態の判定動作を説明するための図。
【図１１】本実施形態に関する車線封鎖判定動作を説明するための図。
【図１２】本実施形態に関する車線封鎖判定動作を説明するための図。
【図１３】本実施形態に関するアップリンクミス処理を説明するための図。
【図１４】本実施形態に関するシステムの応用例を説明するための図。
【図１５】本実施形態に関するシステムの応用例を説明するための図。
【符号の説明】
【００７５】
１Ａ，１Ｂ…アップリンク情報収集装置、２…車両、３…道路、
４…路側処理装置（道路交通判定装置）、５…アップリンク情報処理部、
５Ａ…地点１通過データ処理ブロック、５Ｂ…地点２通過データ処理ブロック、
５Ｃ…車両ＩＤ整合判定ブロック、６…車線封鎖判定部、
６Ａ…遅延判定時刻演算ブロック、６Ｂ…遅延判定ブロック、
６Ｃ…車線封鎖異常判定ブロック、７…渋滞判定部、
７Ａ…地点間通過速度演算ブロック、７Ｂ…平均速度算出ブロック、
７Ｃ…渋滞異常判定ブロック、９…情報表示装置、１０…無線通信装置、２０…車載器、
３００…トンネル。
【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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