5章

第ITS

長谷川孝明（埼玉大学大学院理工学研究科 教授）

5.1

ITS概論

5.1.1 ITSとはITSという呼称が生まれて，2014年現在で約20年になる。ITSとはIntelligent
Transport SystemsあるいはIntelligent Transportation Systemsの略で，広義にはIT（情報技術）により高度化されるモビリティに関するシステム一般を意味するが，国によりまた立場により異なる名称や概念が存在する。
日本の政府やITS Japanではその日本語の名称を「高度道路交通システム」としているが，電子情報通信学会，情報処理学会，電気学会等では「高度交通システム」と呼んでいる。
その定義も国交省によれば 「ITSとは，最先端の情報通信技術を用いて人と道路と車両とを情報でネットワークすることにより，交通事故，渋滞等といった道路交通問題の解決を目的に構築する新しい交通システム」としており，図1のように説明している1）。
また，ITS Japanでは，「ITSとは，人と道路と自動車の間で情報の受発信を行い，道路交通が抱える事故や渋滞，環境対策等，さまざまな課題を解決するためのシステムとして考えられました。常に最先端の情報通信や制御技術を活用して，道路交通の最適ひと化を図ると同時に，事故や渋滞の解消，省エネや環境との共存を図っていきます。関連技術は多岐にわたり，社会システムを大きく変えるプロジェクトとして，新しい産業や市場を作り出す可能性を秘めています」と説明している2）。

みち図1

情報通信技術 くるま
国土交通省のITS 1）

52 ■  理論編

前述の各学会では，車に限らず，鉄道や航空機，船舶も含めて，モビリティ一般のITによる高度化を対象領域としている。このようなモビリティ・オリエンテッドな考え方は，諸外国でも特にヨーロッパでその傾向が強い。

5.1.2 ITSを推進する組織
ITSを推進する組織は，各国とも政府，地方自治体，産業界，学界等広がりがあるが，例えば日本では，1996年当時は関係5省庁（警察庁，通商産業省，運輸省，郵政省，建設省）と呼ばれ，省庁再編を経て現在は，内閣官房，内閣府，警察庁，総務省，経済産業省，国土交通省が関係することが多い。また，特定非営利活動法人ITS Japanは，日本におけるITS分野を進める要であり，ITS世界 会 議やITSシンポジウムの事 務局を担当し，またInternational Journal ofITS Research等の学術誌の発行も行い，産官学連携して積極的な国際連携の中でITSの推進活動を行っている。
後 述 するITS世 界 会 議は，欧 州ITS推 進のための官 民 連 帯 組 織ERTICO（European Road Transport Telematics Implementation Coordination
Organization），米国のUS DOT（米連邦運輸省）の公式諮問委員会で，ITS推 進 を目 的とす る 非 営 利 の 科 学・ 教 育 団 体 ITS America（IntelligentTransportation Society of America）とITS Japanが中心となって，毎年欧州，アジア，アメリカの世界三極持ち回りで開催されている。また，このほかにも各国にITSを推進する官民連携の組織が多数存在する。また，これに各大学や研究所が加わり，全体としてITS分野が進められている。
一方，学会としては，米国のIEEE，TRB，日本の前述の3学会のほか自動車技術会，土木学会，交通工学研究会，国際交通安全学会等広く扱われている。
また，標準化では，ISO/TC 204 - Intelligent transport systemsが中心的であるが特に情報通信分野ではITUとの連携が取られている。

5.1.3 ITSの目的
ITSの定義により分野の意味する範囲や考え方は変わるが，その目的は一般に「交通や輸送に関する，安全性，効率，環境，利便性に関し，ITを駆使して向上させること」にある。従って，ライフスタイル・価値観の変化や科学技術の進歩・普及による情報通信・位置特定・センシング基盤の変化は常にITSの世界に変化をもたらす。次節ではITSの歴史を概観する。

第5章 ITS｜53   5.2    ITSの歴史
5.2.1 ITS世界会議の始まりと日本のITSの変遷
毎年行われるWorld Congress on Intelligent Transport Systems（以降世界会議と略す）の第1回は1994年パリ，翌年第2回が横浜での開催となる。
正確には会議の名称にITS とつくのは第2回の横浜以降であり，第1回の世界会
議と位置付けられている会議は“The first World Congress on Advanced
Transport Telematics and Intelligent Vehicle-Highway Systems”という呼 称 で あ る が，そ の 世 界 会 議 の テ ー マ が“Towards an intelligent
highway transport system”であった3）。日本では，1995年の横浜の世界会
議以降大きく盛り上がり，1996年に当時の関係5省庁により「高度道路交通システム（ITS）推進に関する全体構想」 が策定され，活発にこの分野が推進された。図2はこれ以降の流れを示している。
ここから2004年半ばまでをITSファーストステージと後に呼ぶようになる。今では広く利用されるVICS（Vehicle Information and Communication system）に代表されるナビゲーションの高度化やETC（Electronic Toll Collection）
自動料金収受システム（当時の呼称）等，9分野21サービスが設定され進められた4）。
ファーストステージ（実用化の推 進）

2004
日本ITS推進会議

自動料金収受システム
安全運転の支援
交通管理の最適化
道路管理の効率化
公共交通の支援
商用車の効率化

安全性向上

ITS推進の指針

ITS推進に関する全体構想

ナビゲーションシステムの高度化

円滑化・環境負荷軽減

利便性向上

地域の活性化歩行者の支援緊急車両の運行支援

1995
世界会議 横浜

基盤の整備と国際化

2004
世界会議 名古屋

図2 日本のITSの流れ 4）

次世代ITS（社 会 的 課 題への対 応）
2013
ITS Japan

ITSによる未来創造の提言

1996
関係5省庁セカンドステージ（普 及と社 会 還 元 加 速）

持続可能なモビリティの実現

2013
世界会議 東京

54 ■  理論編

ITSはシステムのシステムであり，システムに対する理解を深めることが重要である。一般に以前はシステムも小規模で，多くのシステムはそれぞれ専用システム（システム・バイ・システム）で作られていた。近年のシステムはプラットフォームの上のアプリケーションとして作られる傾向が強い。例えば，ワープロ専用機は姿を消して，PCのOSの上に乗ったアプリケーションの1つとして実現され，携帯電話機はフィーチャーフォンの比率が減り，AndroidやiOSのようなプラットフォームの上の携帯電話アプリとして実現されるスマートフォンのような携帯機器の比率が高まる傾向にある。近年ではカーナビが，専用機からスマートフォン上のカーナビナビアプリケーションによる実現にシフトしている。すなわち，専用システムからプラットフォーム指向への顕著な変化である（図3）。
アプリN

アプリ3

アプリ2

アプリ1

システムN

システム3

システム2

システム1

・・・

・・・

・・・

プラットフォーム
図3 プラットフォーム指向。プラットフォーム＋アプリケーションによるシステムの実現

2004年，日本ITS推進会議で「ITS推進の指針」 が示され，その柱は「安全・安心」，「環境・効率」，「快適・利便」4） 等，上位の目的オリエンテッドな表現がなされ，個別のシステムの統合やプラットフォーム化が前面に出された。各種プロ
ジェクト等は文献4）を参照されたい。
実用化の推進のファーストステージ，普及と社会還元加速のセカンドステージ，そして2010年以降は，社会的課題への対応の次世代ITSとして持続可能なモビリティ環境の実現が謳われている。特に今後のITSについて，社会背景の変化，技術的背景の変化を踏まえて，地域ITSの拡大，次世代モビリティ社会の実現に向けて努力が続けられている。その方向性は，（1）安全・安心な交通システムの構築，（2）次世代型自動車社会の構築，（3）環境への対応，（4）情報通信技術発展への対応，（5）次世代型の人や物の移動への対応，（6）地域と一体となったITS導入促進，（7）災害時への対応，（8）国際化への対応，の8点にまとめられている4）。

第5章 ITS｜55

5.2.2 関係分野の歴史
ITSという名称が使われたのは前述の通り1994年からであるが，センシングや情報通信，信号処理，情報処理を用いて，特に道路交通の高度化を図るITS分
野 の 源 は，米 国 カリフォル ニ ア 州 のPATH（Partners for Advanced
Transportation TecHnology） プ ロ グ ラ ム や 欧 州 のPROMETHEUS（PROgraMme for European Traffic with Highest Efficiency andUnprecedented Safety）計画等，1980年代まで遡れる。さらに自動運転，経路誘導，交通情報提供等のプロジェクトを含めれば，欧米日（原文の表記順を尊重）で1950年代まで遡れる5）。1950年代から始まる自動運転の研究開発の変遷は，近年の日本のエネルギー ITSの隊列走行の研究開発プロジェクトまで，ニーズや法制面も含めて包括的に述べられた論説 6）があるので，そちらを参照されたい。

5.2.3 システムアーキテクチャ
システムアーキテクチャとは，システム全体の目標を達成するためのシステムの各要素の相互作用やシステム全体の動作を概念的に表現したものであり，大規模で実用化・普及まで時間を要するシステムの開発を効率的に進めるためのもので，いわば海図のようなものである。システムアーキテクチャ策定の目的は，統合的なシステムの効率的な構築，システムの拡張性の確保，国内・国際的な標準化の促進にある。
1990年 代 後
半 に 策 定された日本におけるシステムアーキテクチャ（ 図4参 照 ） と，その策 定の前 提とし た 利 用 者
サ ービス 体 系の 全 体 像（ 図5参照）を挙げる7）。

センター
検知（事故、障害物、人間、物資）・旅行・観光・娯楽
関連情報提供ヒューマンインターフェース部

・ビジネス・マスコミ・行 政 関 連 情
報提供
・沿道施設情報提供

道路交通情報管理（移動路）

・ 救 急 活 動 支 援・
防災情報提供

車椅子制御

有線通信

広域無線通信(衛星通信、放送等広域無線通信での代替もあり得る)

料金計算

車両制御

移動路計画管理ヒューマンインターフェース部

道路交通情報管理

道路交通情報管理・バンキングサー
ビス
・公共交通機関利用予約・チェック
イン・チケット発券サービス
等

交通流制御計画管理（移動路､交通､気象）

検知（事故、車両、ドライバ、障害物、人間）・情報ネットワーク
アクセス

(*)

検知（事故、車両、障害物）
ヒューマンインターフェース部（*）狭域通信（路車間）は、路側と車及び人の間で行われる狭域通信を示す。

図4 システムアーキテクチャ（サブシステム相互接続図）7）

56 ■  理論編

（開発分野）（利用者サービス）（個別利用者サービス）（1）交通関連情報の提供

1. ナビゲーションシステムの高度化（2）
目的地情報の提供
2. 自動料金収受システム（3）
自動料金収受3. 安全運転の支援（4）走行環境情報の提供（サブサービス）
1. 最適経路情報の提供（1）ドライバーへの経路情報の提供

2. 道路交通情報の提供（2）ドライバーへの他機関情報の提供

3. 渋滞時の所要時間情報等の提供（5）危険警告

4. 選択した経路の確実な誘導（6）運転補助（7）自動運転
4. 交通管理の最適化（8）交通流の最適化

5. 道路管理の効率化（10）維持管理業務の効率化（9）交通事故時の交通規制情報の提供

I TS（11）特殊車両等の管理（12）通行規制情報の提供
6. 公共交通の支援（13）公共交通利用情報の提供

7. 商用車の効率化（15）商用車の運行管理支援

8. 歩行者等の支援（17）経路案内（14）公共交通の運行・運行管理支援（16）商用車の連続自動運転（18）危険防止（19）緊急時自動通報

9. 緊急車両の運行支援（20）緊急車両経路誘導・救援活動支援（21）高度情報通信社会関連情報の利用

92156172

図5 システムアーキテクチャ策定の前提とした利用者サービス体系の全体像

7）   5.3    ITS分野と研究開発テーマ
5.3.1 ITSの分野の俯瞰
ITSの分野はその要素技術からアプリケーションまでレイヤが深く，また，その広がりも多岐にわたる。
図6はITS分野の構成を説明したもので，情報 通 信，位 置 特 定，

事故・
安全系

安全

歩行者系

環境・エネ
ルギ系

環境

物流
系

テレマ
ティクス

利便

その他の系

娯楽
その他の要素技術

ITS分野の構成

ITS地図技術系

図6

ITS ＨＭＩ技術系

要素技術的

ITS制御技術系

をミドルレイヤに要 素

ITSセンシング技術系

れ，プラットフォーム等

能に支えられて安 全

交通計画・
道路管理系

効率
ITS位置特定技術系の要 素 技 術に支えら技術の提供する諸機

交通
管制系

ITSアーキテクチャ系／プローブ系／ITSプラットフォーム系
ITS情報通信技術系

センシング等それぞれ

システム技術・サービス・施策的第5章 ITS｜57

運転支援系，交通管制系，歩行者系等，数々のアプリケーションがある8）。
アプリケーションも要素技術もそれぞれ時代により変化する。例えば，専用の情報 通 信・ 位 置 特 定・センシングシステムから 汎 用 の 携 帯 電 話・Wi-Fi・Bluetooth・スマートフォン内蔵センサー等で実現可能なアプリケーションも出てくる。また，各要素技術やシステム技術の進化で，単なる危険警告から安全運転支援そして自動運転まで安全運転支援系は進化しつつある。
本図は要素技術からアプリケーションまでを，時代を超えて普遍的，抽象的に示しているものである。

5.3.2 世界のITSの潮流の変化と研究開発テーマ
ITSの初期，その本質は
ほ と ん ど がAwarenessEnhancement（気付きの範 囲の拡 大，図7）であった。ドライバーに自身の視界の範 囲を超えて迫りくる・行動決定のための人 間の知 覚 範 囲の拡 大（ミクロの把握にマクロの把 握の追 加）
ー 安全性の向上
ー 経路選択による効率の向上、イライラ防止
ー 電子看板と回遊による経済効果（地価まで変える回遊、コンテクスト
自位置 マーケティング）

危 険を知らせる危 険 警 告系安全運転支援システム，
従来ドライバーが知ることのできなかった広域かつリアル

図7

ITS分野におけるアウェアネス・エンハンスメント

タイムな渋滞情報，あるいはさらに先の予測渋滞情報を知らせ，それを回避する行動を支援する。また，先の路面状況を検知して知らせ，事故防止のための注意喚起をする。 そこから，ドライバ ーの 操 作を支 援 するABS（Anti-lock BrakeSystem）や衝突被害軽減ブレーキの普及へ進んだ。大まかに，事後の安全パッシブセーフティ（衝突安全）から事前の安全アクティブセーフティ（予防安全）への流れである。さらにその先はいろいろなレベルはあるが，自動運転へつながる。
VICSは当初，ループコイルや超音波感知器のようなインフラ設置型センサーにより比較的大きな道路を中心にセンシングしたデータを集め，交通情報を発信するシステムであった。しかながら，このデータは基本的にセンサーの設置してある場所の近くしか得られない。それに対し，この10年で急速に発達したプロー
ブ情報システムは，位置情報を含む車両の情報をネット上のサーバにアップし，集計することで交通状況が把握でき，各車両に交通情報を配信する方式であ58 ■  理論編る。車1台1台をプローブに見立てるわけである。この方 法であれば，センサーを設 置 するというインフラへの投資は必要ないし，車が通りさえすれば，インフラセンサーの 設 置 位 置に限 定されずに情報が得られる。
しかしながら，全てにわたりプローブ型が有利なわけではない。インフラセンサー
は，設 置 場 所 は 限られるが，通 過 交 通の情 報は細図8 プ
 ローブ情報システム（震災直後のホンダインターナビの走行実績）の例 9）

大漏らさず得られるのに対し，プローブ型は絶対交通量とシステム搭載率で情報の質が決まる。交通量の少ないところでは，情報は得られにくく，確度・精度が低下する。システム搭載車が通過しない場合は，全く情報は得られない。
この特質を顕著に利用した例が，2011年3月11日の東日本大震災の直後のプ
ローブ情報システムのデータである。図8にその例を示す。24時間以内の通行実績があった部分が青く表示されている。しかしながらこれは，通行可能な道路を示しているわけではなく，四輪普通車が24時間以内に通過できた情報を示していることに注意する必要がある。二輪車でも大型車でもない。また，たまたま通らなかった場合は，何の痕跡も残らず，青以外の道路も通れないということを示しているわけでもない。しかしながら，災害時の支援活動において極めて重要な情報であったことは疑いの余地はない。
スマートフォンをプローブに用いるスマホ・プローブ・システムは，さらに細かな粒度で情報が得られる。カープローブが道路に沿って動く車の粒度であるのに対し，スマホ・プローブはバスや電車，車に乗るときのほかにも，歩道，地下，建物内の歩行でも同様のデータは得られ，人の歩行の粒度の情報となる。上がってきたさまざまな情報をサーバで処理することも条件によっては可能である。
ここまでの流れは明らかに，運営主体が国のレベルから一大企業のレベルに軽量化し，さらに一中小組織のレベルに軽量化してくる可能性を示す。
また，カーナビの実現方法も，機能的には劣る部分もあっても，スマートフォンの第5章 ITS｜59

アプリで多くを代替できることが多く，この点での軽量化トレンドも明らかである。
ETCは通行した車の道路維持のための受益者負担の料金徴収自動化の目的で作られたシステムであるが，この目的であれば必ずしもゲート通過のチェックが必要なわけではない。位置情報から経路情報を割り出し，課金する方法もある。
この場合，課金を逃れるような行為を防ぐ機能がシステムに必要になる。
さて，要素技術としての位置特定基盤の話に話題を移そう。第一の位置特定基盤はGPSであることは疑いないが，近年Wi-Fi（無線LAN）のアクセスポイン
トのMACアドレスとRSSIを用いた位置特定手法が，もはや第二の位置特定社会基盤となりつつある。これにBLEも加わって，位置特定基盤もヘテロジーニアスシステム構造を持つに至った。ここでも同様な軽量化トレンドの中にある。GPSによる位置特定は，国レベルでの実現が必要であるが，Wi-FiやBLEによる位置特定は企業や小規模組織でも可能になってきた。もちろん，GPSとWi-FiやBLEでは適用環境の得手不得手がある。屋外，特に人の少ない山間地，海上等で威力を発揮するGPSに対し，都市部で，特に高層ビル街や地下街，屋内で威力を発揮するWi-Fi，屋内で威力を発揮するBLE。ここでも軽量化トレンドは存在する。
最後に災害で損傷を受けた路面の状況を検知する高価な専用車両がある。
これに対し，ダッシュボードに取り付けたスマートフォンの加速度センサー情報を用いて，道路の損傷による一定の振動を検知するシステムが実用化されている。専用車両はセンサーの精度は高く，車両の速度は遅い。それに対し，スマートフォンにより実現されるシステムは，精度は低いが，通常の走行中に検知してゆく。これも軽量化の一例である。

5.3.3 2014年時点でのトピックスと今後の展開 4）
今後展開すべきITSの7つの重点領域をITS Japanがまとめている。
① 高度運転支援システムによる交通事故ゼロ・渋滞ゼロ② 移動支援情報プラットフォームによる効率的交通課題の解決③ 都市のモビリティを支えるマルチモード輸送の革新④ 道路交通の総合的なマネジメント⑤ 物流の効率化⑥ エネルギー利用の最適化⑦ 国際協力の推進

60 ■  理論編

2013年のITS世界会議では，ITSグリーンセーフティとして，図9のようなショーケースが発表された。また，広義の自動運転への流れは図10のように考えられている。さらに，2014年度の警察庁のプロジェクトの例として，図11のようなグリーンウエーブのプロジェクトを挙げておく。

図9

自律型（車両組込）ITS Green Safety Showcases 4）

衝突安全予防安全・運転支援

シートベルト

衝突被害軽減制動

エアバッグ

車間距離・速度制御

乗員保護
ボディー構造

車線維持制御高度運転支援製品化済み・普及段階

縦横制御
車群制御
隊列走行

情報提供・警報
協調型（路車・車車）完全自動運転前方障害物
合流支援
ダイナミック・ルートガイダンス

広義の自動運転が含まれる領域
図10

広義の自動運転への流れ 4）

第5章 ITS｜61

早めのアクセルオフ

速度

光ビーコンから信号情報提供

交差点通過支援

ふんわり
ブレーキ

位置
システム無し

速度

走行速度
情報提供

システム有り交差点停止支援

位置システム無しシステム有り図11

政府の2014年度のITS関連プロジェクトの例 4）（出典：警察庁）

以上は紙面の制約から日本を中心としたITSの大まかな流れであるが，さらに深く興味がある方は以下の文献を参照されたい。全体の流れは文献4）を，次に 要 素 技 術に関して，V2VやV2I等，通 信 による情 報 の 共 有（ConnectedVehicles）については文献10）を，位置特定に関しては，GPS 11），ジャイロ，デッドレコニング，マップマッチング等が組み合わされ，また，Wi-FiのAP 12），携帯電話基地局，さらにそれらを利用するプラットフォームを含めて，複数の誤差要因がある13）。それぞれのキーワードから必要に応じた文献を当たられたい。自動運転
に関してはさまざまな角度からの文献6）,14）,15）,16）を挙げておく。また，少し広くなるが，Location-Based Services（LBS）を基礎から応用まで述べた文献17），電気自動車普及のシナリオ18）や新しい交通システムのデザイン論 19）も挙げておく。
ITSは前述のように「システムのシステム」とも言われるほど大きなスケールのシステムで，要素技術からシステム技術，提供されるサービスまでの全体を観れば，実社会に密着し，あまりに幅が広く，また階層が深い。自動車や歩行者，陸海空を動く移動体，位置特定と情報通信がその基本にあるが，当該モビリティに適した位置特定サブプラットフォームと情報通信サブプラットフォームの具体的手段は時代とともに変わる。近年はこれにスマートフォンのセンシングサブプラットフォームが加わり，劇的な変化を見せている。自動運転やビッグデータ処理によるさらなる安全性向上，効率向上，環境負荷低減，利便性向上，楽しさの向上等があるよ
うに，ITSに使われる諸技術を当該モビリティに適した要素技術・システム技術に

62 ■  理論編

育てる必要がある。個々の技術分野を熟知した上で，人や物のモビリティを通して社会に貢献するシステムを創成する必要がある。この幅の広さとレイヤの深さへの対応のために，上記の各文献からさらにシステム技術と個別の要素技術を深めていただきたい。
今後のITSについて，社会背景の変化，技術的背景の変化を踏まえ，それぞれの地域に適したITSの普及，次世代モビリティ社会の実現を進める必要がある。
参考文献
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参照すべき実践編プロジェクト
市民参加型交通安全対策・評価システムの実用化

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