土木学会第49回年次学術講演会（平成6年9月）

ハイブリッドブロック密度法を用いた都市街路網の交通流シミュレータ の開発：AVENUE（株）熊谷組
東京都立大学
千葉工業大学
東京大学生産技術研究所
１． はじめに信号制御や交通規制などの評価に有効な，利用者の経路選択を考慮した都市街路網のシミュレーションツー
ルは，これまでにもCONTRAMやSATURNといったシステムが開発されているが，渋滞時における交通密度の管理が簡略化され過ぎていたり，交差点での個別車両の挙動が交通に及ぼす影響を表現することが不十分であるな
ど，いくつかの問題点が指摘される．
本稿では交差点数が数十規模の都市街路網を対象とする交通流シミュレータ -AVENUE (an Advanced & Visual Evaluator for road Networks in Urban arEas) について述べる．AVENUEは離散車両を流体近似した交通量に従って移動させるハイブリッドブロック密度法で交通流を管理する．また各車両は内包された経路選択モデルにしたがって動的に経路を選択する．

KKm

Bi+1

正会員
正会員
正会員正会員

○堀口良太
片倉正彦
赤羽弘和
桑原雅夫

Bi
Ain ijamKc

Aout i+10

Q i,i+1

freeL

図１：ブロック間の移動交通量

2.2 ハイブリッドブロック密度法での離散車両の移動
離散車両の移動台数は，(3)で連続量として算出されたブロック間の移動交通量を切り上げることで整数化して求める．同時に各ブロックでの交通量を保存するために，切り上げによって増えた小数点以下の交通量(アンダーフロー)は補正値として保存される．次のスキャン
以降ではアンダーフローの移動を優先的に行った後，離散車両を移動させる．

２． ハイブリッドブロック密度法
ハイブリッドブロック密度法は，与えられたリンク
３．車両の経路選択モデル
容量に基づく交通量管理に適した流体的表現と，車両のAVENUEでは一定間隔でリンク旅行時間と右左折の経路選択のモデル化が容易な離散的表現の両者を組み合ペナルティに基づいた経路探索を行い，各リンクの目的わせたものである．
地別方向表示の内容を変更する．車両はリンクに流入し2.1 ブロック密度法による流量管理
交通の流体表現の一つであるブロック密度法では， た時点で，自分の目的地とそのリンクの方向表示を参照
リンクは単位距離で区切られたブロックに分割され，隣 して次に流入するリンクを選択する．現在のところは車接するブロック間の交通量は，下流側の流入可能量と上 両は最短時間経路を選択する．
流側の流出可能量の最小値で決定される(図1)．すなわち次式(1)(2)(3)(4)で与えられる．単位距離はスキャン時間 ４．システムの概要
AVENUEはEWSで稼働するリアルタイムエキスに自由流速度で進む距離である．
パートシステムG2上に構築されている(図２)．オブジェ••• (1)
Aout i(t) = min(Kc i , Ki(t)) dL
dt
クト指向でプログラミングされており，様々な機能や交(Kmi - Ki(t)) dL( Ki(t) <= Kc i)
dt
通規制の部品化が可能になった．また道路網データ，信Kc(KmK(t))iiidL
Ain i(t) =(Kc i < Ki(t) <= Kmi)
号制御パラメータ，OD交通量などの入力は，ダイアロ
Kmi - Kc i
dt
グボックスから対話的に入力できる．
(Ki(t-1) = Kmi) ••• (2)0Qi,i+1(t) = min(Ain i(t), Aout i+1(t))••• (3)Ki(t+1) dL = Ki(t) dL - Q i-1,i(t) dt + Q i,i+1(t) dt••• (4)

ここで，シミュレーション結果は交通状況を画面上にダイナミックに表示するほか，
１）特定のリンクや経路の渋滞長情報

Aini(t) : 第iブロックの流入可能量

２）特定のリンクや経路あるいはネットワーク全体の旅行時間情報
Kci, Kmi : 第iブロックの臨界密度，ジャム密度
３）車線占有率，パルスデータなどの感知器情報
Ki(t) : 第iブロックの交通密度などを出力として得ることができる．
dL, dt : ブロック長およびスキャン時間
Aouti(t) : 第iブロックの流出可能量

Qi,i+1(t) : 第iおよび第i+1ブロック間の交通量
第IV部門講演論文集

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流出交通量

両国二丁目Ｃ上り120BlockLane

1008060
4020

Signal-LightLink

001020流出交通量

Intersection

405060

両国三丁目Ｃ上り

70Vehicle

30
サイクルNo.

6050

図２：AVENUE表示画面（交差点部拡大）

4030

５．システム検証
システムの検証にあたって，京葉道路(国道14号)の緑町一丁目から両国一丁目までの４交差点，路線延長約600mの区間を対象とし(図3)，過飽和状態である8:00〜10:00と非飽和の12:00〜14:00の計4時間の交通量デー
タを用いてシミュレーションを行った．図4a，図4bは各時間帯の京葉道路の上り方向の流出交通量をサイクル毎に比較したもの，図5a，図5bは各時間帯の京葉道路の上り方向の旅行時間をサイクル毎に比較したものである．
どちらも比較的よい再現性が得られているが，図4aではシミュレーション値が実測値よりも小さくなっている．
これは区間途中の両国二丁目交差点において，モデル上は直進２車線，右折１車線のレーン構成となっているが，実際は右折車線を直進車が走行しており，シミュレーションの設定よりも大きい交通容量となっているためと考えられる．

20100102030サイクルNo.

直進（シミュレーション値）
右折（シミュレーション値）

50
直進（実測値）
右折（実測値）

図４a（上）：流出交通量(8:00〜12:00)
図４b（下）：流出交通量(12:00〜14:00)
両国三丁目〜両国一丁目

旅行時間
200
180
160
14012010080
60
40
200102030サイクルNo.

40102030サイクルNo.

40

旅行時間
90

上り方向

40506080

両国一丁目 両国二丁目

両国三丁目

緑町一丁目

706050

車両感知器

40300

シミュレーション値

130m250m
70m

270m

5060

実測値

図５a（上）：区間旅行時間(8:00〜12:00)
図５b（下）：区間旅行時間(12:00〜14:00)

210m【参考文献】

図３：シミュレーション対象地域

１）堀口良太，他：「都市街路網の交通流シミュレータ-AVENUE-の開発」，第13回交通工学研究発表会論文集，

６．おわりにpp.33-36，1993

AVENUEは現在開発の第１段階を終えたところである．今後は機能向上のための開発を続けると共に，より一般的なものを目指して様々な事例に適用するように努めていく予定である．

２）上野隆一：「街路網の交通運用評価のためのオンラインシミュレーションモデルの開発」，東京都立大学土木工学科修士論文，1993年度
３）Gensym Corporation：「G2リファレンスマニュアル
Ver.3.0」，伊藤忠テクノサイエンス，1993

第IV部門講演論文集