首都高速道路におけるオンライン予測
シミュレーションの精度向上に関する一考察
田村

勇二1・割田博2・小山周一3・白石智良4・桑原雅夫5

1非会員

パシフィックコンサルタンツ株式会社 交通政策部（〒163-6018 東京都新宿区西新宿6-8-1）
E-mail: yuuji.tamura@ss.pacific.co.jp

2正会員

3非会員

首都高速道路株式会社 保全・交通部（〒100-8930 東京都千代田区霞が関1-4-1）
E-mail: {h.warita1116 | s.koyama76}@shutoko.jp
4正会員 株式会社アイ・トランスポート・ラボ（〒101-0051 東京都千代田区神田神保町1-4）
E-mail: shiraishi@i-transportlab.jp
5正会員 東北大学大学院情報科学研究科教授（〒980-8579 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉6-3-09）
E-mail: kuwahara@plan.civil.tohoku.ac.jp

首都高速道路は複雑な道路ネットワークで構成され，多発する突発事象による急激な交通状況変化や距
離別料金への移行等，利用者にとって，一般道も含め経路選択はますます多様になってきている．これまで，首都高速道路株式会社では，渋滞解消やサービス向上を目指し，突発事象発生時も含め，高精度に交通状況を予測する交通シミュレーションを研究開発してきた．しかし，24時間365日での実運用化を想定すると，常時の精度確保が課題となっている．そこで，精度向上の一手段として，経路選択モデルと交通容量に時間帯別パラメータの実装を試みた．
本稿は，新規パラメータの実装経緯及び調整方法を説明し，オンライン予測シミュレーションの精度向上を報告すると共に，今後の課題と検討の方向性について考察したものである．

Key Words : Dynamic traffic simulation, Traffic conditions prediction, bottleneck capacity, route choice

1. はじめに
首都高速道路（以下，首都高）は，路線延長約300km，1日の利用台数が約100万台の大規模な道路ネットワークであり，首都圏の大動脈としての役割を担っている道路網である（図-1）．近年，道路ネットワーク拡充により渋滞は減少傾向にあるが，時間的な交通集中や，多発している事故（30件/日以上）等の突発事象により，渋滞問題の解消には至っていない．また，2012年には，地域毎の均一料金制から利用出入口間の距離に応じた距離別料金制に移行しており，首都高の利用者にとって，一般道も含め，経路選択はますます多様になってきている．
この様な背景の下，首都高では，渋滞の解消や利用者へのサービスレベル向上を目指し，様々な情報を提供している．例えば，道路上やパーキングエリア，ホームページ等における所要時間情報もその一つであり，利用者からのニーズが高いコンテンツの一つとなっている．現
在，首都高上では，所要時間情報として，リアルタイムデータを基に，同時刻和で算出した所要時間を提供しており，概ね良好な精度を保っている1）．しかし，事故発生時のように，渋滞が急激に延伸・縮小する場合，提供：首都高速道路

図-1 首都高速道路ネットワークしている所要時間と利用者が経験する所要時間に大きな乖離が生じることがある．この乖離を解消するには，将1

来の交通状況を予測することが一つの解決策となる．
首都高では，2005年からリアルタイム交通状況予測シミュレーション（Real time traffic Information by dynamic Simulation on urban Expressway：以下，RISE）の開発研究を行

OD表
OD表※

車両感知器データ（※ETCデータから作成）＋ （入口地点交通量）
ETCデータから作成）

O2
O1ってきており，2009年には交通管制システム（TTIS）と接続され，試験的な稼動を継続している．
本研究は，RISEの精度向上の一手段として，経路選択と交通容量に時間帯別パラメータの実装及び調整を試みた結果を報告し，更に，Q-K関係に関する分析結果を踏まえ，今後の将来展開について考察したものである．

D1

D1

D2

D2

D1

D1

D2

D2

D1

D2
D2 D2

車両感知器データ 二項ロジット経路選択モデル1pL （区間速度）
左ルートの1  exp  C R  C L 

選択確率

右ルートを取った
場合の目的地までの最小費用

左ルートを取った
場合の目的地までの最小費用

図-3 ベースシミュレーションの動作イメージ
ここで，各ルートのリンク費用は，経路固定層と経路選択層にわけられ，式-1 及び式-2 にて算出される．また，リンク費用関数には，時間帯別の速度変動を考慮した信頼性指標パラメータや，JCT 係数を実装している．
信頼性指標パラメータとは，ネットワークの信頼性分析で指標として使われる Buffered Index のアイデアを借り，時間帯別の速度変動域 R5（50%ile 速度と 5%ile 速度の差）を変数にとったパラメータであり，JCT 係数とは，所要時間のみでは説明困難なバイアス（走り易さ等）に対応すべく実装し，補正コストとして JCT 部の渡り線（合流側，52 区間）に設定している．

2. RISEの概要
RISEは現在から2時間先までの将来交通状況を5分周期で予測するシステムであり，大別して4つの機能で構成されている．各モジュールの接続関係を図-2に示す．
ここでは，RISEの概要について，本論で対象となるベースシミュレーション及び予測シミュレーションについて詳しく説明し，その他のモジュールについては，簡単な説明に留める（詳細は既往の研究を参照2）3））．
TTIS

経路固定層：

予測結果

オンラインデータ

RISEc (t ) 

ベースシミュレーション
入口交通量予測モジュール

 3 .6 L
3 .6 L
3.6 L  60 F
 a1 
v50E
 (v50  R 5) v50 （式-1）

経路選択層：

突発事象対応モジュール

 3.6 L
3.6 L  60 F
c(t )  T (t )  a 2  JCTCoef （式-2） (v50  R5) v50  E

A.突発的BN検出 （未実装）
B.車線閉塞時間予測

ここで，C.車線規制下の交通容量予測
D.入口交通量変動予測

c (t ) ：時刻 t でのリンク費用
T (t ) ：時刻 t でのリンク旅行時間（秒）L ：リンク長（m）
v 50 ：時刻帯別リンク 50%タイル速度(km/h)
R 5 ：時間帯別リンク速度変動域(km/h)
F ：通行料金(円)
E ：時間価値(円/分)

E.出口転換予測
予測シミュレーション
予測結果補正モジュール

図-2 RISE の各モジュールの接続関係

a1 , a 2 ：信頼性指標パラメータ
JCTCoef ：JCT 係数（秒）(1) ベースシミュレーション（以下，ベースSIM）
ベース SIM は，予測の初期状態を与えるためのモジュールであり，リンク上の車両の目的地と車種構成比率が出力される．各車両は，車種と目的地を属性として持ち，各リンクの交通容量の制約を受けずに，オンラインで取得した車両感知器速度に従って走行する．また，各入口交通量は，入口に設置された車両感知器の交通量を使用し，ETC-OD データから作成された OD 表を拡大・縮小して入力する．経路選択モデルには，首都高での適用実績が多い TRANDMEX4）の二項ロジット経路選択モデルを採用している．ベースシミュレーションの動作イ
メージを図-3 に示す．

(2) 入口交通量予測モジュール
予測入口交通量は，予測直前の入口交通量と入口交通量基本パタン（入口毎に作成された平均流入交通量パタン）を使用し，自己回帰移動平均モデルにて予測する．
モデル式を式-3 に示す．

x(0)  a1 x(1)  a 2 x(2)    a m x(m) （式-3）
ここで，x ( 0) ：推定値
x ( 1)･･･x (  m) ：1～m 期前の観測値
a1･･･a m ：自己回帰係数
m ：自己回帰モデルの次数2(3) 突発事象対応モジュール
RISE には，突発事象への対応として，RISE へのインプットデータに対し，以下に示す 4 つの対応モジュールを実装している．
a) 車線閉塞時間予測
事故時に TTIS に登録される事故情報から，統計的手法を用いて車線閉塞時間を分類しており，その結果を基に車線閉塞時間を予測する．予測に用いる登録情報は①
消防・救急の出動有無②事故台数③作業車両の出動有無である．詳細は稲富らの研究 5）による．
b) 交通容量予測
事故登録区間の上流地点に対して渋滞判定を行い，事故渋滞が発生している場合は，捌け交通量をリンク交通容量値とし，渋滞が発生していない場合は，閉塞車線数に応じたリンク交通容量値を設定する．
c) 入口交通量変動対応
事故発生箇所と入口交通量変動の関係をパタン化した
入口交通量変動パタンテーブルを作成している．当テー
ブルにて，事故影響を受けると特定された入口の交通量が，通常時とは異なる観測値となった場合に，入口交通量基本パタンを予測車線閉塞時間長だけ減少・増加方向に書き換える．詳細は筆者らの研究 6）による．
d) 出口転換対応
事故発生箇所と出口転換範囲をパタン化した，出口転換パタンテーブルを作成している．当テーブルにて事故影響を受けると特定された出口の交通量が，通常時とは異なる観測値となった場合に，発生交通の目的地 D を書き換える．

【リンクパラメータ】
Kj: ジャム密度
Kc: 臨界密度
Vf: 自由流速度
Qc: リンク容量
Q’c:下流端の流出容量
W：渋滞側直線の傾き

QcQ’c

Vf：ボトルネックリンク以外：ボトルネックリンク

W
Kj

Kc

累積交通量

図-4 RISE で用いる Q-K 関係

流入

点線を超えて流入できない

流出

上にKj*L
右にw-1LKj ：ジャム密度
L：リンク長w：渋滞側直線の傾き
時間

図-5 RISE のフローモデル概念図（Kinematic Wave 理論）(5) 予測結果補正モジュール
RISE の予測結果（予測区間所要時間）と最新の観測値データを比較し，乖離量を補正する．

3. パラメータの改良(1) 時間帯別 JCT 係数の実装(4) 予測シミュレーション（以下，予測 SIM）
a) 実装に至った経緯
予測シミュレーションのコアエンジンには「広域道路7）
まず，これまでの RISE の経路選択モデル（2.(1)参網交通流シミュレーションモデル SOUND/A-21 」を利照）に関する検討内容及び時間帯別JCT 係数の実装に用しており，フローモデルはこれと同一である．リンク
至った経緯を説明する．RISE 開発当初，所要時間のみ上の走行車両を容量制約付の待ち行列で扱うメソスコピックモデルであり，三角形近似された Q-K 関係に従い， では，ベース SIM による現況再現性（目標精度：日交通量%RMSE で 15%以下）の確保が困難であった．そこ
Kinematic Wave 理論に基づき，渋滞延伸・解消のショッで，信頼性指標パラメータを実装するも，目標精度にはクウェーブ伝播を再現する．
至らなかったため，走り易さ等経路選択のバイアスを表RISE で用いている Q-K 関係を図-4 に，フローモデル現するものとして，JCT 係数と称するコストを実装するの概念図を図-5 に示す．Q-K 関係は，ボトルネック（以ことで，目標精度の達成に至った．しかしながら，時間下，BN）以外は三角形近似（図中,実線）で表され，BN帯別での交通量%RMSE には，目標精度以下となる時間部では下流端流出容量を絞った型で表される（図中，点帯が見られ，更なる精度向上への検討の余地があると考線）．なお，BN 区間については，一定期間の 5 分間区え，時間帯別 JCT 係数の実装に至った．
間速度データを使用し，上下流区間の速度差をポイント
ここで，RISE における経路選択モデルパラメータの化することで，BN 候補箇所を抽出し，更に抽出された調整について説明する．RISE
では，ベース SIM を使用
BN 候補箇所周囲の Q-V 図を描き，RISE で設定する BNして経路選択モデルパラメータを調整している．これは，区間を特定している．この方法により特定した BN 区間
RISE のベース SIM が，車両感知器で観測された実際のは 33 区間である．
流入交通量と区間速度で実行されているためである
3

し．ただし，精度の変化が 0.1%以下となった場
合は，目標精度以下でも次の時間帯に移行．）（2.(1) 参照）．即ち，ベース SIM の精度は，OD 表と経路選択の再現性に依存するものであり，OD 表は，ETCOD データから生成している（首都高での ETC 利用率は90%以上）ことから，経路選択モデルのみに特化した調整が可能となっている．
b) JCT 係数の調整方法
JCT 係数の調整は，以下，手法 A を実施し，次いで，手法 B を実施した．ここで，2 通りの手法を併用しているのは，調整時間の短縮が目的である．本来であれば，交通工学的な知見に基づいた観測値からの JCT 係数設定が望ましいが，走り易さ等の経路選択バイアスに関する知見が十分でないため，本論では機械的な調整方法を採用している．

【手法 B】：繰返し調整方法① 任意に選定した代表日を対象に，任意の１箇所の JCT 係数について，0～900 秒の範囲で 60 秒間隔の値を設定し，ベース SIM を実施する．
② 交通量%RMSE が最小となる JCT 係数を採用し，次の JCT 係数の調整に移行する（以降，①，②を全 JCT 係数に対して繰り返す）．

各分流部における交通量増減割合(2) 時間帯別 BN 容量の実装a) 実装に至った経緯
RISE では，車両感知器による観測値から Q-K 関係をフィッティングし，予測 SIM に実装している．Q-K 関【手法 A】：JCT 係数の影響度をモデル化した調整方法
係のフィッティング手法については，実務向きと考えら① 任意の代表日を対象に，JCT 係数を設定しないれる簡易的な調整方法を考案しており，複数のフィッテベース SIM を実施し，基本ケースとする．
ィングパラメータを用いた Q-K 関係を作成し，予測② 各 JCT 係数個別に 0～900 秒の範囲で 60秒間隔のSIM の精度が最良となる組合せを選定する等の調整を実値を設定し，全分流リンクに対する交通量増減施してきている．しかしながら，目標とする予測精度が割合を多項式でモデル化する（各 JCT 係数につ十分に得られず，課題となっていた．
いて，分流交通量への影響をモデル化．ただし
BN 容量は，既往の研究成果において，時間帯や曜日，日単位．）（図-6）．
天候等によって変動することが示されている 8）．そこ③ ①の基本ケースにおける誤差が大きい分流交通量を対象に，誤差が最小となる様，②のモデルで，更なる予測精度の向上を目的に，既往の知見を取り式を使用し，最適な JCT 係数値の組合せを線形込むべく，時間帯別の BN 容量の実装を試みた．
計画法にて求める（時間帯別で実施）（図-7）． b) 設定方法
④ 求められた最適な JCT 係数を設定したベース
既往の研究を参考に、BN 箇所が臨界状態となり、SIM を実施し，対象時間帯の交通量%RMSE が目
Capacity Ball（Q-V 図における臨界状態の分布域．詳細は標精度以上となれば，次の時間帯の調整に移行
参考文献 8 を参照）が出現している時の交通状況のみをし，目標精度未満であれば③に戻り，再度最適抽出し、曜日別・時間帯別による分類を実施した．使用な JCT 係数を算出する．（以降，③④の繰り返したデータは 2010 年 4 月～2011 年 3 月における 1 年間の車両感知器 15 分データを使用した．
50%
y = ‐8E‐07x2 + 0.0011x
なお、Capacity Ball の抽出時における異常値除去とし25%て、交通量が 2,000 台/時未満，臨界速度±15 km/h から外0%れるデータは除去している。また，時間帯別ボトルネッ
y = 9E‐07x2 ‐ 0.0013x
中央‐25%
ク容量について，統計的検定（ｔ検定）を実施し，時間環状線
9号深川線
‐50%
帯別で設定する妥当性を検証している（表-1）．
湾岸線
+0秒

+300秒

+600秒

+900秒

辰巳JCTにおける9号深川線上り方向のJCT係数値

葛西JCT
辰巳JCT
（JCT係数設定箇所）

表-1 時間帯別 BN 容量の検定結果（有意水準：5%）（都心環状線（内）芝公園入口下流 BN 箇所）

図-6 JCT 係数による影響のモデル化例（辰巳 JCT）○：有意差無、／:有意差有7時 8時 9時 10時 11時 12時 13時 14時 15時 16時 17時 18時 19時 20時

交通量差分図
（SIM-観測値）
飯田橋

早稲田

堀 切J CT

7時
8時
9時
10時
11時
12時
13時
14時
15時
16時
17時
18時
19時
20時

誤差が大きな分流箇所を抽出

堤通

入谷

西神田

竹 橋J CT

向島
四つ木一ツ橋

上野神 田橋 JC T

駒形

呉服橋
平井大橋

北の丸
本町

小松川

箱 崎J C T

神田橋
常磐橋
江戸橋

三 宅坂 JC T

新京橋

一之錦糸町

京 橋J C T
箱崎Ｒ

京橋

西 銀座 JCT

福住

東銀座
西銀座
新橋

一 ノ橋 JCT

箱崎Ｒ

宝町

丸の内町J CT

両 国JC T

江 戸橋 JC T

八重洲

新富町

銀座
土橋

汐留

木場

枝川

豊洲

船堀橋

塩浜

清新町

汐 留J CT

葛西

浜 崎橋 JC T
台場
芝公園

千鳥町

芝 浦J CT
有明
芝浦

東 雲J C T

辰 巳JC T浦安

葛 西J C T
新木場

舞浜

各JCT係数の影響モデルを使用し、誤差が最小となる組合せを算出（線形計画法による算出）

有 明JC T
臨海副都心

図-7 JCT 係数の影響モデルを使用した最適解の算出
4○／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／

○／／／

○／

○

○

○

○

○／

○／／

○

○

○

○／

○／／

○

○

○

○／

○／／

○／／／

○／／

○

○／

○／／

○／／

○／／

○／／／／／／／
○

7時
8時
9時
10時
11時
12時
13時
14時
15時
16時
17時
18時
19時
20時

4. パラメータの改良による精度評価結果(2) 精度評価結果
a) ベースシミュレーション精度
時間帯別 JCT 係数を実装したベース SIM の精度評価を実施した．
まず，パラメータ調整を実施した代表日（2012 年 6 月
28 日（木））における時間帯別交通量%RMSE の結果を図-9 に示す．時間帯別 JCT 係数を実装することで，全時間帯の精度向上が確認され，これまでの日単位での JCT係数では調整が困難であったピーク時間帯等（例えば11 時台）での精度向上が見られる．
次に，代表日以外における精度評価結果を図-10 に示す（2012 年 6 月の平日）．代表日以外でも概ね目標精度としている日交通量%RMSE15%程度となっており，実装したパラメータの適用性があることが示された．

(1) 精度評価方法a) ベースシミュレーションの精度評価方法
首都高全線の平均区間交通量に対する平均誤差割合（%RMSE）で評価する（式-4）．
2

（式-4）

A

Ai , A ：観測区間交通量，観測区間交通量の平均値
Pi ：ベースシミュレーションの区間交通量
N ：区間数b) 予測シミュレーションの精度評価方法
予測 SIM については，所要時間及び速度ランク（RYG：区間速度を赤 20km/h 以下，黄 20～40km/h，緑40km/h～の 3 区分で表現）にて評価する．
まず，所要時間については，7～20 時台の 10 分毎の予測開始時刻を対象に、現在時刻を出発時刻とした路線単位の予測所要時間をタイムスライスで算出する．同手法
で車両感知器速度から算出した所要時間を真の所要時間とし，誤差が±5 分以内であれば的中とする（図-7）．
的中数を全数で除し，的中率を算出する．なお，非渋滞時は，評価対象外とする．次に，RYG については，所要時間と同様の時間範囲の予測開始時刻を対象に、現在時刻から 30 分後、60 分後の真の路線 RYG（車両感知器速度より算出）が変化している場合を評価対象とし，将来時刻の RYG が的中している区間数を全区間数で除することで，的中率を算出する（図-8）．

交通量%RMSE（%）

改良後%RMSE

目標精度

15%
14%
13%
12%
11%

0時 2時 4時 6時 8時 10時 12時 14時16時18時20時 22時

図-9 時間帯別の評価結果（平日代表日）

日交通量RMSE（台）350

予測速度（RISE）

300

RMSE%RMSE

20%
15%

250
10%

200
150

5%

10050

日交通量%RMSE（%）

400

0%

06/1(金)
6/4(月)
6/5(火)
6/6(水)
6/7(木)
6/8(金)
6/11(月)6/12(火)6/13(水)6/14(木)
6/15(金)6/18(月)6/19(火)6/20(水)6/21(木)
6/22(金)6/25(月)6/26(火)6/27(水)6/29(金)進行方向

改良前%RMSE

16%

10%

予測時間

現 在 実時間

真値（車両感知器速度）

17%

12%
15%
14%
13%
14%
13%
15%
13%
14%
13%
14%
15%
15%
16%
13%
16%
15%
14%
16%
13%

ここで，

 (Pi  Ai) ) N 100

182200195180195202205
184192189220204217217184230
206199229
193% RMSE (真の所要時間（TT真）予測所要時間（TT予）図-10 代表日以外における評価結果（平日，2012/6）

判定：TT真 - TT予≦±5分であれば的中

図-7 所要時間の評価イメージ
現在 実時間予測時間b) 予測シミュレーション精度
時間帯別 JCT 係数及び時間帯別 BN 容量を実装した予測 SIM の精度評価を実施した．評価ケースを表-2 に示す．評価対象期間は，2012 年 6 月 25 日（月）～6 月 29日（金）の平日 1 週間とした．
まず，各評価指標に対する各ケースの精度評価結果（日単位での的中率）を表-3 に示す．本論で示したパラメータ改良が未実装である Case1 と比較し，Case2，Case3 共に精度向上が確認された．特に，Case3 における精度向上が比較的高く，時間帯別 JCT 係数実装による精度向上効果が伺える．

真値（車両感知器速度）
進行方向

凡例：渋滞：混雑：自由流

Y Y G G Y Y R
予測速度（RISE）【判定】 × ○ ○ ○ ○ × ○R Y G G Y R R【評価】RYG的中率=5/7=71%

図-8 RYG の評価イメージ5時間帯別BN容量の実装
×○○

表-3 パラメータ改良による予測精度評価結果一覧

Case3

1580%
1070%60%

550%
40%
30%

0

図-11 所要時間的中率（平日，平常時）
サンプル数

Case1

Case2

100%

1060%
540%
20%

12555432455655

次に，所要時間評価結果について，時間帯別での所要時間的中率を図-11 に示す．時間帯別 BN 容量の実装ケース（Case2）では，パラメータ改良未実装の Case1 と比較し，1～5%程度の精度向上が見られる．それ以上に精度向上が見られるのが時間帯別 JCT 係数の実装ケース（Case3）であり，朝夕ピーク時間帯に大幅な精度向上が見られる．
次に，RYG の時間帯別での評価結果について，現在時刻から 30 分後の結果を図-12 に示し，60 分後の結果を図-13 に示す．所要時間と同様に，Case2 よりも Case3 の精度向上が顕著であり，RYG についてはほぼ全時間帯での精度向上が見られる．

80%

Case3
15

サンプル数（百件）

RYG（60分後）

Case2

0

20時台
19時台
18時台
17時台
16時台
15時台
14時台
13時台
12時台
11時台
10時台
9時台
8時台
7時台

図-12 RYG 的中率（平日，平常時，30 分後）
サンプル数

Case1

Case2

RYG的中率（%）

100%
80%

1060%
540%

2256644345666520%

20時台
19時台
18時台
17時台
16時台
15時台
14時台
13時台
12時台
11時台
10時台
9時台
8時台
7時台

5. おわりに ～今後の課題と方向性～

Case3
15

サンプル数（百件）

RYG（30分後）的中率（日単位）
67%
67%
74%
73%
74%
82%
70%
71%
80%

Case1

20時台
19時台
18時台
17時台
16時台
15時台
14時台
13時台
12時台
11時台
10時台
9時台
8時台
７時台

所要時間

ケース
Case1
Case2
Case3
Case1
Case2
Case3
Case1
Case2
Case3

RYG的中率（%）

評価指標

サンプル数

22
554332
456654

所要時間的中率（%）

Case1
Case2
Case3

時間帯別JCT係数の実装
××○90%サンプル数（百件）

表-2 予測シミュレーションの評価ケース一覧

0(1) 予測所要時間精度向上に関する課題
図-13 RYG 的中率（平日，平常時，60 分後）パラメータ改良による精度評価結果より，時間帯別JCT 係数による大幅な精度向上成果が示された．これは，の RISE で設定している QK パタンとの乖離について分経路選択という交通需要予測の改良による効果が高いこ
析した．即ち，本分析は，現状の RISE における予測所とを示している．しかしながら，予測精度は交通需要と要時間精度の限界を試算するものである．
交通容量の両方の精度に依存するものである．本論の結a) Q-K 関係と予測所要時間精度に関する分析手順
果は，これまでの精度向上の積み重ねが反映されており，① 区間毎に設定している Q-K 関係と，観測された時間帯別 JCT 係数の実装のみが予測精度を確保するもデータの区間所要時間を比較し、所要時間差がのではなく，交通容量の検討，即ち Q-K 関係について±7.5 秒以内となるデータ割合を時間帯別に算出も今後の継続的な研究が必要である．
する（図-14）．ここで，±7.5 秒とは，首都高のそこで，冒頭に述べた RISE の活用方法である，予測平均トリップ長、平均区間長の関係より，車両所要時間の今後の精度向上について検討すべく，Q-K 関
感知器速度から算出される真の所要時間±5 分以係に関する分析を実施した．
内の精度を確保する際に，1 区間当たりに許容さQ-K 関係には，時間や曜日による変動幅があることがれる平均誤差量を示している．
確認されている．そこで，車両感知器による観測データ② 区間毎に①で算出した割合から路線平均値を算の変動幅について、区間毎に観測されたデータと、現状出し，更に首都高全線での平均値を時間帯別で6観測データが±7.5秒以内（緑線内）となるデータ割合を算出±7.5秒誤差
評価対象外範囲：設定しているQK：区間所要時間が7.5秒以内となる幅

Kc

Q-K 関係の例（3 号渋谷線上り区間）

図-14

85.2%

75.7%

70.4%18時

78.0%

71.6%

83.7%

82.9%

15時

17時

82.4%

14時

74.8%

12時

75.6%

72.3%

11時

9時

10時

78.2%

78.1%

60%

76.8%

70%

8時

80%

13時

90%

7時

20時

19時

50%

16時

観測データが閾値以内となる割合算出する．ただし、RISE の所要時間精度評価では、渋滞・混雑区間を含む路線のみを対象としているため，路線平均値から全線平均値を算出する際に、路線（時間帯）におけるデータが全て自由流（RISE に設定されている Q-K 関係における臨界密度 Kc 以下）の場合は除外する．
b) 算出結果及び考察
上記に則り算出した結果を図-15 に示す．朝夕ピーク時間帯の割合が低いのは，渋滞下における Q-K 関係の変動が大きいことを示唆しているものと考えられる．
本算出結果と予測所要時間精度（図-11）を比較すると，Q-K 関係の所要時間差が 7.5 秒以内となる時間帯別の割合と所要時間精度の傾向が同様となっている．即ち，現状以上の予測所要時間精度を得るには，観測データの変動幅に，RISE の Q-K 関係を動的に対応させる必要があり，解決には長期的な時間を要する課題であると考えられる．

図-15 Q-K 関係の分析結果（真の所要時間±7.5 秒以内となる時間帯別割合）(2) 今後の方向性
参考文献
RISE は長年に渡り開発を進めてきているが、実運用
1) Warita,H., Okada,T. & Tanaka,A.(2001).: Evaluation Op化には至っていない。これは、実運用に十分な予測所要eration for Travel Time Information on the Metropolitan
時間精度の確保とその安定性の他、交通管制システムとExpressway: ITS Sydney2) 宗像恵子, 割田博, 田村勇二, 白石智良：「首都高速道路にしてメンテナンスの容易性が要求されるためである．
おけるリアルタイム予測シミュレーションの開発」,第 29
両者を解決するにはパラメータの自動調整手法の研究
回交通工学研究発表会, pp.293-296, 2009が必要となり，関連する研究 9）が進められているもの
3) 田村勇二, 割田博, 稲富貴久, 船岡直樹, 佐藤光, 堀口良の，短期的な解決は困難であると考えられる．
太, 白石智良, 桑原雅夫：「首都高速道路における突発事象発生時の交通状況予測に関する感度分析」,
そこで，今後の方向性としては，継続的に更なる予測
ITS シンポジウム 2012
精度向上を図ることは勿論だが，早期実運用化が可能な，
4) 中村毅一郎, 森田綽之, 吉井稔雄, 小根山裕之, 島崎雅博：
新たな RISE の活用方法を並行して検討し，段階的な予「都市内高速道路ｼﾐｭﾚｰｼｮﾝﾓﾃﾞﾙ（TRANDMEX）の適用について」,交通工学, vol.3(2), pp9-, 2004
測情報の活用を図っていくことを検討する必要があると
5)
稲富貴久, 割田博, 桑原雅夫, 佐藤光：「首都高速道路にお考えられる．
ける事故時車線閉塞時間予測に関する研究」,第 29回交通
例えば，現状では予測所要時間よりも精度が高い
工学研究発表会, pp.297-300, 2009
RYG の活用（渋滞の増減傾向への活用等）
6) 田村勇二, 割田博, 桑原雅夫, 佐藤光, 岡田知朗：「首都高速道路における流入制御時の入口転換行動分析」, 土木計画

例えば，交通管理業務の効率化支援システムとし学研究・講演集 Vol.37, 2008ての活用（工事の交通影響予測等）
7)

謝辞：RISEの開発を進めるに当り，ご指導頂いた千葉工業大学の赤羽教授，愛媛大学の吉井教授，首都大学東京の小根山教授，横浜国立大学の田中准教授はじめ，関係各位にこの場を借りて感謝の意を表す．

8)

9)

株式会社アイ・トランスポート・ラボ HP；
http://www.i-transportlab.jp/products/sound/index.html/
割田博, 赤羽弘和, 船岡直樹, 岡村寛明, 森田綽之：「首都高速道路におけるキャパシティボールの抽出とその特性分
析」,土木計画学研究・講演集 Vol.29, 2004
白石智良, 赤羽弘和, 小根山裕之, 田中伸治：「都市高速道路における臨界速度の自動設定法の開発とﾎﾞﾄﾙﾈｯｸ容量分析への適用」, 第 32回交通工学研究発表会, pp.57-, 2012

A STUDY ABOUT IMPROVING THE ACCURACY OF THE TRAFFIC PREDICTION ON
TOKYO METROPOLITAN EXPRESSWAY
Yuji TAMURA, Hiroshi WARITA, Shuichi KOYAMA, Tomoyoshi SHIRAISHI,
Masao KUWAHARA
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