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森田綽之、割田博

特集 ● 交通における予知・予測／紹介

動的な交通状況の予測と交通情報提供
森田綽之＊

割田博＊＊

首都高速道路は、首都圏の基幹的交通ネットワークとして重要な役割を担っており、交通需要の時間的、空間的な分散を可能とする交通管制が重要である。首都高速道路における交通管制は、世界初の道路交通情報（収集・処理・提供）の自動化システムを導入する等、常に世界に先駆けた運用を行っている。提供情報もハードウェアの技術的進歩に併せ、利用者の要望に応えて拡充してきている。交通管制の現状と、現在検討中の新たな取り組みについて紹介する。

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備や渋滞対策等を進めるとともに、利用者に最適な１．はじめに経路や時間帯の選択を促し、交通需要の時間的、空首都高速道路は、延長２８０ｋｍ、利用台数１１５万台／日、利用者数２００万人／日を超え、首都圏におけ間的な分散を図るため、適切な道路交通情報提供を行うなどの交通管制が重要となる。
Table 1１）に示すように、首都高速道路における交る基幹的交通ネットワークとして重要な役割を担っている（Fig.1）。

通管制は、昭和４４年３月の実験システムの導入に始

一方で、交通集中による渋滞が慢性化しており、まり、昭和４８年に世界で初めて道路交通情報の収集・渋滞による遅れは大きな問題となっている。このこ処理・提供を自動化したシステムの導入以降、常に世とから、交通渋滞を軽減するためのネットワーク整界に先駆けて先進的に進められてきた。情報提供内＊ 日本交通技術㈱常務取締役

容についても、利用者の要望を実現可能とするようＭａｎａｇｉｎｇＤ
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＊ ＊ 首都高速道路㈱東東京管理局調査・環境グループ上級メンバー
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原稿受理 ２００
６年２月１日国際交通安全学会誌 Ｖｏｌ．
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なハードの技術的進歩に伴い、渋滞長、所要時間、渋滞通過時間と徐々に拡充させてきている。さらに近年は、交通管制システムとはオンラインで接続されてはいないが、その蓄積データを活用し、インターネットによるホームページでの統計的所要時間の提供（２４）

平成１８年６月

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動的な交通状況の予測と交通情報提供についてもパソコンや携帯電話向けに行っている２） 。
本稿では、首都高速道路における道路交通情報シ
ステムの現状とその中での動的な道路交通情報提供に関する考え方や具体的な方法、現在検討中の新たな取り組み等について紹介する。
２．首都高速道路に関する道路交通情報提供の現状
首都高速道路に関する道路交通情報は、出発前（自宅や勤務先等を対象）、出発地から首都高入口まで、さらに首都高走行中の三場面において、利用者の声を基に場面毎に必要と考えられる情報をさまざまなメディアを通じて提供している。Fig.2に首都高速道路の情報提供の位置とその内容のイメージを示す。
２−１

出発前

出発前では、インターネットにより「所要時間案内」と「現在の道路交通情報」を提供している。
「所要時間案内」では、過去の交通状況をもとに、出発地（入口）から到着地（出口）までの平均的な所要時間を提供しており、出発の前日や数時間前などのFig. 1 首都高速道路網段階における事前の所要時間の目安情報として利用可能である。

供を行っており、首都高を利用するか否か、もしく「現在の道路交通情報」では、車両感知器により自は他の入口へ迂回するかの判断に利用可能である。

動収集された全路線の区間毎の渋滞状況を５分周期２−３で提供しており、出発時点における首都高の交通状

首都高走行中には、「渋滞末尾情報板」「所要時間表示板（出口部、本線分岐部）」「図形情報板」「文況の確認に利用可能である。
２−２

首都高走行中出発地から首都高入口まで字情報板（出口部、本線分岐部）」「ＶＩＣＳ（道路交通自宅もしくは勤務先等を出発してから首都高まで情報通信システム）」が設置されている。の一般道には、「街路文字情報板」「街路図形情報「渋滞末尾情報板」は、渋滞が頻繁に起こる地点板」「所要時間表示板（入口部）」「文字情報板（入（ボトルネック）の手前に渋滞末尾への追突注意喚起口部）」が設置されている。

として設置されており、事故多発箇所手前で前方の「街路文字情報板」は首都高の入口が利用できるか

渋滞末尾情報を確認する手段として利用可能である。

どうかを示しており、さらに入口近傍に設置されて「所要時間表示板」は、設置されている場所から表いる板では所要時間情報も提供されている。

示目的地までの所要時間を情報提供しているもので「街路図形情報板」では、入口の利用が可能な場合、ある。出口手前に設置されたものでは街路との比較首都高の渋滞状況を図形で示している。

を、ＪＣＴ手前に設置されたものでは首都高の２経路「所要時間表示板（入口部）」では、当該入口から表の比較を行うことが可能である。このように、首都示目的地までの所要時間を情報提供しており、首都高だけでなく街路も含めた経路選択や目的地までの高を利用するか否かの判断に利用可能である。

所要時間の目安として利用可能である。

「文字情報板（入口部）」では、渋滞情報をはじめと「図形情報板」は首都高速道路網を模式化した図形して種々の道路交通情報を提供している。特に渋滞上に交通状況を表示したもので、ＪＣＴ部手前で進行情報に関しては、後述する首都高走行中の文字情報

方向の広域交通状況の把握と経路選択を判断する際板と同様に、断続渋滞（進行方向に対し、異なるボの参考情報として利用可能である。

トルネックを原因とした渋滞が近距離で発生してい「文字情報板」では入口部と同様の情報を提供し、る状況を同一の渋滞として表示）や渋滞長と通過時

出口手前に設置された「文字情報板」は、その先の間の交互表示（４−１で詳述）等、きめ細かな情報提高速道路の交通状況を表示したもので、出口も含めＩＡＴＳＳ Ｒｅｖ
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Table 1 首都高速道路の交通管制の歩み

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（２６）

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Fig. 2 首都高速道路における道路交通情報提供システムのイメージた道路交通情報を確認する手段として利用可能であた。このうち、所要時間情報は利用者がスケジューる。また、ＪＣＴ手前に設置された「文字情報板」はルに沿った交通行動の計画や調整を行う上でわかり左右それぞれのルートの交通状況を表示したもので、やすい情報であること等から、利用者のニーズが最進行方向の交通状況を確認し、経路選択する手段とも高い情報の一つである。現在提供している所要時しても利用可能である。

間情報は、入口及び本線上で提供している同時刻の「ＶＩＣＳ」は、進行方向の道路交通情報を提供するも所要時間を累加した「同時刻所要時間和」と、インので、「文字」「簡易図形」「カーナビ上の地図」

ターネットで提供している過去の交通状況をもとに、の三つのタイプで表示され、多岐に渡る広範囲の交出発地（入口）から到着地（出口）までの平均的な所要通状況を確認する手段として利用可能である。

時間を示した「統計値」の二種類がある。ここでは、これらの情報は、出発前の「所要時間案内」を除

この所要時間情報の作成方法について述べる。さらに、出発直前に利用可能な予測所要時間についてもいて全てリアルタイムの情報である。
このように、首都高の道路交通情報は、さまざま実提供に向けて研究中であり、この手法についても紹介する。

な場面で的確・迅速に提供されている。

３−１

３．道路交通情報の作成方法

同時刻所要時間和は、以下の手順で算出する。

前項で、現在提供している道路交通情報としては、

約３００ｍ間隔に設置された車両感知器から地点毎の平均速度を算出。

渋滞長情報、所要時間情報、渋滞末尾情報、事故や故障車等の異常事象発生情報等があることを紹介し

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同時刻所要時間和約７００ｍ間隔で区切られた区間内の２〜３地点の（２７）Ｊｕｎｅ，２００６

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森田綽之、割田

Fig. 3 同時刻所要時間和の計算方法

博

Fig. 5 手法の考え方

去のため中央値を採用）を用いて、走行軌跡所要時間和にて算出する方法である。ここで走行軌跡所要時間和とは、Fig.4に示すように、走行に伴う時間経過を区間毎に考慮して算出したものであり、以下の手順で算出する。
Fig. 4 走行軌跡所要時間和の計算方法

統計的に分類された、時間・区間毎のテーブルを平均速度を交通量により調和平均し、区間平均速

出発時刻・区間に対応したセルの所要時間を計上準備。
して下流の区間に進む。

度を算出。
区間平均速度と区間長から区間所要時間を算出。

当該時点での所要時間がテーブルの時間単位（今同時刻の区間所要時間を足しあわせることにより、回のケースであれば５分）を超えていれば次の時間帯、超えていなければ上流と同一の時間帯の所所要時間を算出。
この所要時間計算値について、５分単位で切り上要時間を加算し下流の区間に進む。

げ処理を行い（例えば１２分と計算された場合は、上記の及びを目的地の区間まで繰り返し、走１５分と提供する）、各メディアで提供する。ここ行軌跡を追うように加算し、所要時間を算出。

で、所要時間情報の提供時においては、提供する３−３直前の５分間の所要時間計算値を用いる。例えば、出発直前に利用する情報は、インターネットや携

１０：００時点で提供する場合、９：５５〜１０：００のデータ帯端末等で提供されているが、これはアクセス時点から所要時間を算出。の「同時刻所要時間和」もしくは「統計値」が提供

同時刻所要時間和の算出方法のイメージをFig.3されている。このため、ほとんどの場合、実際に首に示した。上記の過程において実際の走行では、都高速道路を走行した時点では渋滞状況等が変化し走行時間に伴って時刻が経過していくが、図中の１０：ている。したがって、特に出発直前の情報は、今後００の時点では、１０：０５分以降の所要時間はわからなの変動状況を勘案して情報提供をする必要があるといことから、同時刻の区間所要時間を足しあわせる思われる。このようなことから、出発直前におけることにより、同時刻所要時間和を算出している。

道路交通状況の予測手法として、蓄積された交通デ

出発直前情報この手法は、１０：００時点の状況が数十分先も同程ータと当日の交通データとをマッチング処理する手度であることを前提として算出している手法である法の研究を行った３，４） 。ここでは、この予測手法のことから、交通状況が変化する場合には誤差が発生

概要を述べる。

することになる。

１）予測手法の考え方

３−２

統計値

手法の考え方を所要時間の変動を例にしてFig.5

統計値は、出発の直前や数時間前の情報提供をタに示す。図のように、直前までの道路交通状況の変ーゲットとしたものである。統計値は、区間毎に所動が、近い将来の道路交通状況にも影響することに要時間を蓄積し、曜日、月、祝祭日等で分類し、分着目し、蓄積された過去の道路交通データと当日の類されたグループ内の所要時間の平均値（異常値除道路交通データをマッチングすることで、情報提供

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動的な交通状況の予測と交通情報提供

走行軌跡所要時間和を計算することで、所要時間の予測値を算出した。
この手法による精度は、現在提供している統計値よりも優れており、現在、実提供に向けて取り組んでいるところである。
４．新たな取り組み
首都高速道路における道路交通情報提供に関する新たな取り組みとして、交通管制システムでの情報提供と、交通シミュレーションを利用した予測情報提供に関して紹介する。
４−１

新たな交通管制老朽化した交通管制システムの更新に際し、いかに文字情報板を有効活用するかという観点から、平成１８年２月１４日より新たなメニューを導入し、情報提供している。ここでは、リニューアルされた文字情報板の情報提供内容について代表的な２例を紹介
する５） 。
１）所要時間交互表示の改良と増減傾向の提供

Fig. 6 予測手順

利用者から高い評価を得ている所要時間情報を拡充すべく、文字情報板の交互表示機能を改良し、併時点以降の道路交通状況を予測する手法とした。

せて渋滞の増減傾向についても提供することで、利２）予測手順用者にとって、より利便性の高い情報とする。

Fig.6に予測手順を示し、以下に概説する。詳細［旧機能］
渋滞末尾に近い出入口・ＪＣＴ等（以下、出入口等）

は参考文献３）４）を参照されたい。

から、渋滞先頭に近い出入口等までの 所要時間（渋ａ）
過去の蓄積データ
蓄積データの基礎パターン分類は、平日、土曜日、滞通過時間）を表示。この情報では、情報取得位置日曜日の三分類とした。また、蓄積データの対象期から渋滞末尾までの状況は把握できず、変動傾向も間は１年間とした。

把握できない（Fig.7）。

ｂ）マッチングに利用するデータ［新機能］
情報板を取得した位置から、渋滞の先頭に近い出マッチングに利用するデータは、交通量と速度の両者を勘案できる存在台数とした。

入口等までの所要時間を表示。また、直前の状況とｃ）
マッチング処理比較した所要時間の増減傾向も併せて表示。これに過去の蓄積データと当日データの同区間・同時刻より、取得位置から渋滞末尾の状況と最新の変動傾における区間存在台数の累計二乗誤差を日毎に算出し、これが小さい日を傾向が類似している日として抽出した。
ｄ）
マッチングの範囲
予測対象範囲に加えて、隣接する都心環状線「＋Fig. 7 旧機能での交互表示１ＪＣＴ」とした。
ｅ）
予測値の算出方法
マッチング処理結果から、傾向が類似する上位１０日間を抽出した。この上位１０日分に関して、区間時間毎に５分間所要時間の中央値を予測区間所要時間として算出した。これを対象トリップにあわせて、

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１（２９）

Fig. 8 新機能での交互表示

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３０森田綽之、割田向も反映した情報となり、利用者自身の判断材料と博究中である（Fig.11参照）。

して有効な情報となる（Fig.8）。

５．おわりに

２）主要目的地までの所要時間提供（無表示の廃止）
前項同様、利用者から高い評価を得ている所要時

首都高速道路の道路交通情報提供に着目して、現間情報について、近隣に提供すべき状況が存在しな状の情報提供内容とその作成方法、さらに新たな取い場合、無表示となっている文字情報板を有効活用り組みの状況について紹介した。

し、主要目的地までの所要時間を提供する。

最近は民間の情報提供事業者が携帯電話やホーム［旧機能］ページでさまざまな工夫を凝らした情報提供を行っ

特に提供すべき情報が存在しない場合無表示ている。今後もこの傾向は変わらないと考えられ、道（Fig.9）。

路交通を管理する立場から行うべき公共的な情報提［新機能］供と、情報提供事業者に任せる個人向け情報提供の視認位置からの到達率を考慮した主要目的地の所要時間を提供（Fig.10）。
４−２

分担により、利用者にとってさらに利便性の高い情報提供のあり方を検討する必要があると考えられる。

交通シミュレーションによる予測情報提供
参考文献

現在情報板等へ提供しているリアルタイムの道路
交通情報は、特に交通事故等の異常事態が発生する

１）齋藤純一「首都高速道路管制システムの変遷」と大幅に精度が悪化することが指摘されている６） 。

『交通工学』第３７巻５号、Ｐ．
４１、２００２年

また、首都高速道路を利用・管理する両者の立場か

２）須長順行、割田博「首都高速ホームページによら、走行の安全性やネットワークの有効活用をさらる所要時間提供」第２６回日本道路会議ＣＤ-ＲＯＭ、に促進することは、非常に重要な課題である。

２００５年

このような状況に動的な交通管制で対応すべく、

３）割田博、森田綽之、桑原雅夫、田中淳「道路交通情首都高全体の交通状況について交通シミューレーシ

報の高度化に対応する直前の交通状況を考慮した統計的予測手法の研究」第２回ＩＴＳシンポジ

ョンを用いて予測し、情報提供する手法について研

ウム２００３ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、ｐｐ．
２１５-２２０、２００３年
４）割田博、森田綽之、Ｅｄｗａｒｄ ＣＨＵＮＧ、田中淳「パターンマッチングを用いた所要時間予測手

Fig. 9 旧機能での無表示法の研究」『第２４回交通工学研究発表会論文報告集』ｐｐ．
１２
９-１
３２、２００４年
Fig. 10 新機能での所要時間表示

５）割田博「首都高速道路における新たな交通管制」『ＴＥＳＬＡ（建設電気技術）』
ＶＯＬ．
１５３、ｐｐ．
１０-１２、２００６年
６）Ｈｉｒｏｓｈｉ ＷＡＲＩＴＡ，Ｔｏｍｏａｋｉ
ＯＫＡＤＡ， Ａｔｓｕｓｈｉ ＴＡＮＡＫ
Ａ：Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｐｅｒａｔ
ｉｏｎｆｏｒ Ｔｒａｖｅｌ Ｔｉｍｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔ
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１Fig. 11 予測情報の提供イメージ

国際交通安全学会誌 Ｖｏｌ．
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