道路交通情報システム

高田邦彦，堀江清一!
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附
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1.

状況について紹介するものである.

はじめに

わが国の自動車交通は，今や最も重要な交通手段として社会に大きな貢献をしており，不可欠なものである.

近年の社会構造，経済構造の変化は，旅客・貨物輸送構造の変化を含め，自動車交通に対しても多様なニーズを2. 道路交通情報システムの概要(1) CHAIN システム
道路交通情報システムは，道路利用者が必要とする多様な情報を双方向(利用者とセンターまたは外部)，

リアルタイムに，また個別に収集，提供するものである.こ生んでいる.

しかし，現実には道路整備の速度を上回る自動車の急のような情報収集，提供を可能にする総合的なシステム(Comprehensive Highway

激な増加は，各所に渋滞や交通事放を生んで、いる.今後を CHAIN システムの道路整備には，道路交通の安全性，正確性や信頼性あAutomobileInformation Network System)

るいは道路のわかりやすさなどを念頭においた道路交通でいる.

環境の整備が急務となっている.のサブシステムから構成されており，すでに実用化されこのニーズにこたえるには2 つの面から整備を進めと呼ん

CHA1N システムは，図 1 に示すように多くているものの他，開発中，計画中のものも含まれている.

1 つは質の高い道路網整備を進めること

この CHAIN システムは，全国の主要な幹線道路にでありつは，道路・交通管理の質を高めることであおいて道路利用者に道路交通情報を提供する以外にも物る.短期的に見れば，既存道路資産の効率的な活用を進流情報，観光情報等の多様な情報を提供することを目的

める後者の整備は重要である.としたものである.情報提供方法として，以下のものがる必要がある.

道路交通システムは，航空，鉄道のようにセンターコントロールされているシステムと異なり，外部からの情考えられている.

①

報が非常に少なく，自動車の運転者個々の判断や技量にィアによる情報提供手段.

依存して運用される度合が大きかった.また，外界との交信の手段を持たない閉空間でもあった.

道路情報板，路側通信システム等の拡充，道路交通情報を主とする FM放送なと，既存タイプのメデ②

路上装置と車載機器との間においてデジタル通信

道路交通情報システムは，道路・交通に関する種々のを行なうことにより，車両現在位置の把渥や経路案情報を収集・処理し，その結果を道路管理者や利用者に内のようなナピゲーション機能，道路・交通情報な提供し，かつ車の利用者と外界との交信を可能にするこどの情報提供機能.詳細でリアルタイムの情報収集とにより安全，円滑，快適な道路交通環境を創出する役や個別のデータ通信，つまり個別通信機能などが可割をはたしていこうとするものである.

能となる現在開発が進められている「路車問情報シ

近年，技術革新が急速に進展し，各種ユューメディアや光ファイパーネットワーク等が実用化され，道路交通

ステム J

③

高速道路のサービスエリア等にビデオテックス，情報を効果的に収集・提供することが可能になりつつあ

ファクシミリ等を設置し，道路利用者に対し道路交る.本文は，道路・交通の分野において最近急速に開通情報をはじめとする各種情報を提供する総合的な発，実用化が進められている情報システムの現況と開発

情報拠点としての「道路情報ターミナル J(2) 道路交通情報システムと OR

たかだくにひこ建設省土木研究所
ほりえせ L 九、ち紛長大

206(16)干 104 中央区湊 l ー 1 ー 12

各々の情報提供方法にはそれぞれの特徴があるが，いずれの場合にも，情報の収集，処理，提供というプロセ© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

オベレーションズ・リサーチ

セ情主報体過供交提日民本間tilt-­図 1齢制…

•道路交通情報システムー CHAIN システム

スを経る.このプロセスの中で OR のはたす重要な役割網上に発生している，あるいは発生が予測される情報をは，主としてシステムの予測を含めた高度な判断と最適各システムの情報提供端末(情報板，アンテナ)毎に最適な情報を選択し，理解しやすい情報内容(表示文，放化に関するものである.
この中で用いられる手法は，まだ確立されていないも送文)に作成し提供される(図 2 }.のも多く，試行錯誤を重ねているものもある.本文にお(1)放送文，表示文の作成

いては，建設省を中心とした道路管理者によって実施，カーラジオによる受信時間は約 2 分間程度であり，こ開発中のシステムを対象として，システムの基本的な考の間に最低 2 回以上聴取できることを前提に放送文え方を説明する.

が 40秒 -60秒以下になるように放送文を構成する.

放送文の構成伊j を図 3 に示す.提供すべき事象が多く

3. 道路交通情報システム

なると，制限時間内に放送文をおさめるために，事象を利用者の求める主な道路交通情報は，進行方向の渋滞選択しなければならない.事象の選択には，その重要度情報，道路障害等道路の通行障害状況である.最適経路

W と事象の発生位置と放送区間との関係 C( 距離やトリや所要時間等の情報ニ}ズも増加している.一方では利ップの関連状況など)を考慮した情報の評価量(通常は用者を災害から守るための防災情報も夏主要である.これw.C) を用いる.選択された事象はさらに!ì1lj途用意さらの情報は渋滞のように短時間に変化する動的情報と比れている文節や単語と組み合わせ適切な文章とするが，較的長時間にわたって変化しない工事情報のような非日文章長が長い場合には文章の短絡を行なう(図 4 ).最近常的な動的情報に分類される.以下では，主に動的情報は高速道路のように放送区間が隣接している場合も増えを対象として述べる.ており，区間相互の放送内容の連続性についても考慮している.

3.
1 可変情報板と路側通信システム
現在，最も普及し利用されているものである.可変情可変情報板表示の作成方法も同様なプロセスを経る

報板は，電光や字幕等により 13-26文字，あるいは図形が，表示内容が少ないため，アルゴリズムは簡単なものなどを用いて情報を提供するものである(全国 11 ， 805基，になる.

平成元年 3 月末).

路側通信、ンステム(ハイウェイラジ(2) 放送音声の合成

オ)は路側に設置された 2-3km のアンテナから徴弱電(1)1こより作成された放送文は，登録されている音片を波が発信され一般のカーラジオで聴取できる( 1620kHz,組み合わせて完結したものにする.つまり，事前に提供す全国 97区間，同).

これらは L 、ずれも地域毎にセンタ­る放送文を大量に想定し，この放送文を多数の文節，接Z ントロールされている場合が多い.センターでは道路続詞および単誌に分解し，音片化して人声をデジタル化(17)207

1990 年 4 月号
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〈↑古報処理系〉〈情報収集系〉

く情報提供系〉(自動収集)
気象観測機器(テレメータ・レ -11
災害検知器
車両感知器

トンネ Jレ防災施設
可変情報板

道路施設監視装置(手動収集)ITV (動画，静止樹)屯話(非常，業務，保守，一般)
道路パトローノレ

道路モニター

道路情報ラジオ

工事予定表

テレフォン・イン

7 アックス

フォメーション

他機関から情報入手

図 2

路側通信システム全体構成

特別j 緊急、を要する最j重要情報を選択する

く上り情報と同様〉〈上り情報と問機〉

図 3

図 4

放送文の構成例

放送文章と表示文の作成プロセス(例)(文献 [2J に加筆)

208(18)© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

オベレーションズ・リサーチ

し，ディスク等に登録する.放送時には，提供すべき地

路上交通センサー

名，道路名，事象，数値などを含めこれらの音片を組み全区間の初期存花台数の設定合わせて連続した自然な文体，音声として放送する.登録する音片は，通常の区間で 2 ， 000 語程度である.

予測時間3.
2 旅行時間予測システム

T=T+ ム T-最上流地点とオンランプの交通量予測(指数平滑法)
・オフランプの流出量算出

渋滞情報に関する利用者のエーズは非常に高い.渋滞の有無や渋滞長については路上に設置した各種センサーψ+区間 1 =1 1
(1-.流側から下流畑u へ)

によって自動的に知ることができる.渋滞が発生している場合には，走行所要時間情報は非常に有効である.一

区間 I の予測交通量 Q 1 算出

般道路では，交差道路等の多くの撹乱的要因が存在する(上流区 l甘!と白区間の交通流より)ため，まだ十分な精度の予測モデルは得られていない.

〈ごご Q 1 と区間交通容量二三〉

都市高速道路や都市開高速道路の一部では，所要時間C 1 の比較を予測するモデルが開発され，経路選択情報や早道経路
手f 花台数 P

推奨として利用者にリアルタイムで情報提供することも1 の算出

く区間数 N>

開始している.ここでは，東京都心と千葉，成田を結ぶ京下流側から 1~.iÆへの調盤

葉道路，東関東自動車道において開発中の旅行時間予測

Jレシステムと，それにもとづく箱崎一宮野木聞の 2 ルート

チン区間JJ=J‑1

交通号:・冶ー皮モデ/レより最大 QJ.

に関する早道推奨ルート提供システムについて述べる.

臨界 YJ 交通 i止を mB(1)システム概要

ー-ご P J と Q J. Y J の比較二-ー

渋滞長は路上センサーからの情報を処理して得られる

区間 J ，が，それは現在時点での渋滞長である.この状況を利用

く区間数 N>

して所要時聞を提供した場合(現行モデル)，現場に到着<予測時刻J>

した時点では時間違れの関係から，走行ルート上で実際1: 流側(J -1) の存在

台数の修正

干f:.(1 台数 P 1 ，予 ii!lJ 交通量 Q 1 よに遭遇する交通状況は変化している可能性がある.よっり区間旅行迷!主 V 1 を算出て，本システムでは，各区IlIJi虚過時五IJ における V 1 を求

ドライパーが通行する時点における各箇所の交通状況を予測しめ.

2 地点間(宮野木~箱崎)の所要時聞を予測することが目的とされている.

R持制旅行 l時 IUl を鉱山

予測旅行時間の従供(広域情報板)

本システムのモデルでは，自然渋滞と事故・工事等による車線閉塞に伴う渋滞が考慮されている.路上センサ

図 5

旅行時間予測システム(文献 [3J に加筆)

ーから情報( 5 分間交通量，平均速度など)を収集し，
図 5 に示すようなオンライン・リアルタイムシミュレー

各区間の旅行速度 V t は，次式により算出する.

④

ションにより予測される.この予測モデルは次のようなものである.

①⑤

対象路線を道路条件，規制条件，オン・オフラインに着目しつつ等質と見倣せる多くの短区間に分割する.

②

2 地点聞の所要時間は，利用者が各区聞を通過する時刻(予測)における V i により区間所要時間 T t を求め，これを累加して求める.

以上のモデルにより得られる地点間(箱崎一宮野木)の各区間には，道路や交通状況を表わすパラメータが設定され交通流が制御される.
③Vt=Pt!
((QiHQtO)/2)

各区間の存在台数民は，区間に到着する交通量

2 ルートの予測所要時間の精度は，自然渋滞の場合には非常に高いものであった.しかし，事故，工事の場合には情報収集面の遅れがあり，まだ十分な精度となってい

Qi I と区聞から流出する交通量 Qi O により決まるない.所要時分の短いんートを「早道推奨」として広域(Input-Output 法). Qi I , QiO は各々上流側(i-情報板に提供するべく，さらに検討が進められている.

1) 区間，下流側 (i+ 1)区間の交通流の影響をうけ3.3

る.

ここまで述べてきた道路交通情報システムは，道路管1990 年 4 月号

路車問情報システム© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

(19)209理者から道路利用者に比較的少量の情報を提供する一方る機能である.車載センサーの誤差を補正するため，向情報、ンステムである.近年の電気通信技術や情報処理

道路網上に配置されたビーコンから正確な位置情報を技術の進展により，道路交通情報においても個々の利用受ける.

者のニーズに応じたきめの細か L 、情報を提供し，自動車②の外部とリアルタイムな双方向の情報交換も可能なシス

情報サービス機能

ビーコンからテムとして，路車問の通信システムの開発が進められて道路交通情報，気象情報，駐車場情報等のリアルタイム情報を送信し，ドライパーは，自いる.わが国だけでなく欧米でも同種のシステムの開発分の目的地などに応じて，必要な情報のみを選択してが精力的に進められている.本文では，建設省が昭和61得ることができる.

年度より民間企業 25社との共同研究開発プロジ z グトと③して開発し，実用化実験中の「路車問情報、ンステム j

個別通信機能前述した機能はビーコンから車両へ一方向通信によ(RACS) について述べる.って可能であるが，個別通信は車両とビーコンの聞の(1)路車問情報システムの概要日]

双方向通信により可能となる.車両 10 の認識が可能

全体システムは図 S に示すとおりである.路側に設置となり，車両の運行管理，道路交通情報の収集などがされた通信機(ビーコン)と車載機器およびシステムセ可能となる.また，システムセンターを通し一般回線ンターから構成されており，車両とピーコンの間を無線と接続させることで個々の車両が，音声や文字などに通信で，ビーコンとシステムセンターの問を有線ネットより，外部と通信を行なうことも可能となる.

ワークで結び，各種情報の提供，収集，交換をめざすも(2)のである.

基本的には車両の位置の特定が最も重要である.そのシステムの整備レベルにより，次の 3 段階の機能が考えられる.
①

位置をデジタル地図情報と合わせて CRT 画面に表示する.位置の算出方法は 2 次元座標系上の短時間の車両のナピゲーション機能

事載の方位，距離センサーとデジタノレ道路地図によ移動量を検出し，加算することで任意の時点における車両の位置を求める.具体的には，図 7 に示すように単位

り，車載の CRT 表示装置上の地図に車両の現在位置

時間ム t における車両の移動を(移動距離)ム L と車両、、tlIJ'で成一

一一

一一声一!
一ム音一以一一-白川幽戸/jl守 t\一一[}

FaE'S112、レ』々ノレモ，，tt

両
テ車‑

ドライパーを目的地まで最適ノレートで案内す)を示し，ナピゲーションシステムの進行方向( 2 次元の z 方向からの方位角)0 とで表わす.これらは，各々，距離センサー，方位センサー(磁気センサー，ジャイロンセンサーなど)により検出される.
この方法は，車の短時間の移動量を加算して，現在位置を算出するものである.よって，移動量が大きくなるにつれ，センサーの精度，計算精度の関係から現在推定位置が道路からずれてしまう.この誤差は道路網上に配置されているビーコン地点、'1'-上を通過し，座標情報を得ることによって補正される.
しかし，ビーコン間隔が大きい場合もあり，その場合には，ずれを他の方法により補正する必要があり，地図マッチング手法がとられてい図 S

210 (20)システムの構成

る.その方法(例)を図 S に示す.

‑<';;チングすべき路線の決定方法に
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Y(:)
1‑.
.
1ない

図 7は大別して次のような方法が考えられる.

a. 現在の方位データのみを使用し，その方位に合った路線を選定する.
b. 直前の方位の変化を利用して，その変化の方向に合致する路線を選定する.

C. 直前までの軌跡を使用して，その軌跡に合った線形の路線を選定する.

a. の方法は最も簡単であるが，道路網が複雑な場合には，精度が低く，路線を選定できない場合もある. b. の方法は主に交差点を中心に利用されている. C. の方法は使用するデータ量が多く，処理も複雑となる.しかし，精度は最も高く，今後はこの方法が用いられていくものと考えられる.

4.

図 8

おわりにマップマッチングの概略処理フロー

予測j システムの向上が含まれる.推測，予測方法の開発

本文では，道路交通情報、ンステムの概要を説明した.には，OR 手法を有効に取り入れたモデルやシ九テムが本システムは，最近の関連技術の飛躍的進歩と道路交通求められることになる.本文において述べたシステムや情報に対するニーズの高度化を背景に開発，整備が進め今後必要となるシステムの開発にあたって種々ご教示をられてきている.本システムの整備は，既存道路の有効いただければ幸いである.

活用と利用者への効果からみれば，道路整備と問じく重参芳文献

要な社会基盤の整備と言える.本文で述べたシステムの他に，駐車場情報案内や道路交通にかかわる防災情報，気象情報あるいは情報ターミナルなどが稼働している.

また，警察庁を中心として開発，実用化され稼働中のシ[1J

坂元信:道路交通情報システムステム)の概要，

r道路セミナー J(CHA 1N シ

1987.7[2J 森田，塚本，林:路側通信システムの現況交通工学 J \'01.21 , No.4 , 1986ステムもある.

これらのシステムの中では，可変情報板は約 20年間の[3J 青木，藤岡:新東京国際空港関連道路における旅実績を持つメディアであるが，他のシステムはここ数年行時間予測システムの運用に関する検証，評価， r 高間に実用化あるいは実用化実験に入ったところである.
昨今の交通事情の悪化や交通事故の増加など道路をとり速道路と自動車 J ¥'01.31 , ¥'0.
19, 1988.9[4J 柴田正雄 :OECDMC5 車内通信による運まく環境は厳しいものがある.本システムは，これらの転者への情報伝達，誘導システム第 3 回会議報告，環境を改善する上でも不可欠なものであると考えられ，「道路交通経済 J

今後，より高度なものへ発展させる予定である.
本システムにおいては，今後充実させなければならな

'87‑
10

[5J 高田邦彦:路車問情報システムの開発高速道
路と自動車 J\'0 1. 30 , No.11 , 1
987.
1
1

いものとして，道路上に点的に配置したセンサーから得られる情報を用いて現況を正確に推測すること，および1990 年 4 月号
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