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JP3932383B2 - Traveling time prediction device - Google Patents

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JP3932383B2
JP3932383B2 JP2002283593A JP2002283593A JP3932383B2 JP 3932383 B2 JP3932383 B2 JP 3932383B2 JP 2002283593 A JP2002283593 A JP 2002283593A JP 2002283593 A JP2002283593 A JP 2002283593A JP 3932383 B2 JP3932383 B2 JP 3932383B2
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travel time
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雅夫 桑原
純子 山本
義和 大場
秀樹 上野
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Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • Time Recorders, Dirve Recorders, Access Control (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路交通システムに関わり、対象となる道路の、出発地点から到着地点までの任意の区間の走行所要時間を予測する走行所要時間予測装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、高速道路等において、ある地点から他のある地点までを走行するに要する時間、すなわち、走行所要時間に関する情報は、道路に設置されている車両感知器などのセンサから得られる空間平均速度情報などから求められていた。
【0003】
車両感知器を利用した場合、対象路線のある対象区間を複数の単位区間に分割して各単位区間に車両感知器を設置し、車両感知器により測定した走行車両速度を用いて各単位区間の走行所要時間を算出する。この算出した各単位区間の走行所要時間を合計するなどして対象路線の対象区間の走行所要時間情報を求めていた。
【0004】
この他に、対象区間の両端において走行車両のナンバを画像認識することにより、この対象区間を実際に走行した各車両の、実際の走行所要時間を測定するAVIシステムが実用化されている。
【0005】
しかしながら、このような車両感知器や車両ナンバの画像認識装置等のセンサを用いる方法は、センサが設置されていることが必須条件であり、センサが設置されていない路線では、走行所要時間情報が得られない。また、車両感知器等、センサによっては、路線上に密に設置されていないと利用価値のある走行所要時間情報が得られない場合があった。
【0006】
このような場合に対しては、道路上の複数箇所に設けられた有料道路の料金所から得られる情報を基に走行所要時間情報を演算する方法が研究されている。しかしながら、この方法に関しては、現時点では、「現在目的地に到着した車両はどれくらいの走行所要時間が掛かったか」という実績値を演算し、これをもとに走行所要時間情報を作成している段階である。このため、走行所要時間情報提供時点から未来の道路状況の変化を考慮しておらず、本来、走行所要時間情報として理想的である「これから目的地点まで走行するのに必要な走行所要時間」と比較すると精度が落ちる場合があった。
【0007】
更に、料金収受システムが設置されている有料道路などで、料金所の通過時刻がわかる場合は、この通過時刻より実績走行所要時間を演算し、これをもとに走行所要時間の時間推移であるパターンを作成・蓄積し、蓄積されたパターンから予測日に類似するパターンを検索し、この類似パターンを用いて走行所要時間を予測する方法等が提案されている。この方法を用いることで、検索された過去の類似パターンから、将来どのようなパターン変化をするかを考慮し、予測を行うことができる。
【0008】
しかし、この類似パターンによる予測方法は、予測精度が検索された類似パターンに依存するので、予測当日のパターンに類似したパターンを、いかにして検索するかが重要となる。
【0009】
これに対し、当日の交通状況を反映した予測方法として、累積交通量データを利用した手法が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。
【0010】
しかし、累積交通量データを利用した予測方法では、ある程度以上先の時刻における累積交通量の予測精度は悪化する傾向がある。すなわち、車両走行速度は車両運転者の意思に依存するところが大きく、走行中に発生するイベントに対し運転者がどのように対応するかは、ある程度以上の先の時刻では判断が難しく、累積交通量の予測精度は悪化する傾向にある。このため、累積交通量の予測精度が低くなる時刻を含む中長期間の走行所要時間を予測すると、充分な予測精度が得られない場合があった。
【0011】
【非特許文献1】
電気学会 道路交通研究会RTA-01-14「擬似累積交通量を用いた所要時間予測モデル」上野、大場、桑原著
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、センサが設置された路線でのみ可能な方式や、これまでの料金所から得られるデータを用いた走行所要時間情報は、将来の道路状況の変化を考慮していないため、理想的な走行所要時間情報とはいえない場合があった。特に渋滞前後の道路状況が極端に変化する場合などは、正確な走行所要時間情報が得られない。
【0013】
これらを改善した、類似パターン検索を使用する場合には、予測精度が過去の蓄積データに依存してしまうので、予測当日のパターンに類似したパターンを検索できなければ予測精度が低下するという課題があった。また、累積交通量を用いた予測に関しては、当日の交通状況を反映できるものの、ある程度以上先の時刻に於ける予測値の精度が悪化する傾向があった。
【0014】
本発明の目的は、予測当日の交通データを利用した短期間の走行所要時間予測と、類似パターン検索による中長期間の走行所要時間予測とを組み合わせることにより、精度の高い走行所要時間を予測することができる走行所要時間予測装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明による走行所要時間予測装置は、道路の車両走行方向に沿って配置された複数のデータ収集地点を通過した車両の台数や通過時刻等の交通情報を収集・蓄積して、走行所要時間実績値を求めると共に、過去の走行所要時間の実績値から求めた走行所要時間推移を蓄積する交通データ処理手段と、この交通データ処理手段に収集・蓄積された情報に基づき、現時点から所定時間経過した時刻までの短期間走行所要時間推移を予測する短期間所要時間予測手段と、この予測された短期間走行所要時間時間推移と、前記交通データ処理手段で求められた現時点までの走行所要時間実績値の時間推移とから当日走行所要時間推移を求め、前記蓄積された走行所要時間推移から、上記当日走行所要時間推移に類似した類似走行所要時間推移を抽出し、この類似走行所要時間推移を用いて以後の走行所要時間を予測する所要時間予測手段とを備えたことを特徴とする。
【0016】
前記交通データ処理手段は、走行所要時間推移を、道路交通流シミュレータを用いて作成することもできる。
【0017】
本発明では、短期間所要時間予測手段は、各データ収集地点における累積交通量を求める累積交通量演算手段と、各データ収集地点における現時点以降の累積交通量の時間推移を予測する累積交通量予測手段と、出発地点となる上流側のデータ収集地点での累積交通量が、現時点から所定時間経過した時刻における到着地点となる下流側データ収集地点での累積交通量予測値と等しくなる時刻を求め、この時刻と前記到着地点の前記時刻との時間差を走行所要時間とする短期間走行所要時間演算手段とを有するものを用いるとよい。
【0018】
また、本発明では、短期間所要時間予測手段は、各データ収集地点における累積交通量を求める累積交通量演算手段と、各データ収集地点における現時点以降の累積交通量の時間推移を予測する累積交通量予測手段と、出発地点から到着地点までの間に複数のデータ収集地点が存在する場合、現時点から所定時間経過した時刻における到着地点の累積交通量を求め、複数の上流側データ収集地点のうち、現時点までに、最も遅く前記到着地点の累積交通量と同じ累積交通量になった最終上流地点での時刻を求め、この時刻と前記到着地点の時刻との時間差を前記最終上流地点から到着地点までの走行所要時間とし、前記最終上流地点から出発地点までの区間は走行所要時間実績値を用い、これらの合計値を出発地点から到着地点までの走行所要時間とする短期間走行所要時間演算手段とを有するものでもよい。
【0019】
また、本発明では、累積交通量演算手段として、各データ収集地点を通過した車両台数を積算して得るものを用いればよい。
【0020】
また、本発明では、累積交通量演算手段は、対象道路の最下流におけるデータ収集地点での現時刻の累積交通量を基に、前記最下流地点からその上流のテータ収集地点までの区間の走行所要所用時間実績値、およびさらに上流の各区間の走行所要時間実績値を用い、前記現時刻を基に、対応する区間の走行所用時間実績値順次遡った時刻を、対応する上流地点での前記累積交通量に達した時刻として各地点での時刻毎の累積交通量を擬似的に求め、累積交通量予測手段は、各データ収集地点における、前記擬似的な累積交通量に対応する時刻以降の累積交通量の時間推移を予測する機能を併せ持つものでもよい。
【0021】
また、本発明では、短期間所要時間予測手段は、各データ収集地点間の現時点までの走行所要時間実績値から、現時点以降の、前記各データ収集地点間の走行所要時間の時間推移を予測する短期間走行所要時間予測手段と、出発地点となる上流のデータ収集地点から到着地点となるデータ収集地点までの区間の走行所要時間の時間推移を用い、現時点から所定時間経過した時刻に到着地点に到着する走行所要時間予測値を求め、前記到着時刻から、求められた走行所要時間予測値遡った時刻を出発時刻として、出発地点から到着地点までの走行所要時間を求める短期間走行所要時間演算手段とを有するものを用いるとよい。
【0022】
また、本発明では、短期間所要時間予測手段は、各データ収集地点間の現時点までの走行所要時間実績値から、現時点以降の、前記各データ収集地点間の走行所要時間の時間推移を予測する短期間走行所要時間予測手段と、出発地点から到着地点まで複数のデータ収集地点が存在する場合、到着地点となるデータ収集地点からその上流のデータ収集地点までの区間の走行所要時間の時間推移を用い、現時点から所定時間経過した時刻に到着地点に到着する走行所要時間予測値を求め、この求められた走行所要時間予測値だけ前記到着時刻から遡った上流のデータ収集地点の出発時刻を、この上流のデータ収集地点への到着時刻として、その上流側区間の走行所要時間推移を用い、順次出発地点まで、各上流側区間の出発時刻を求め、出発地点から到着地点までの走行所要時間を求める短期間走行所要時間演算手段とを有するものでもよい。
【0023】
さらに、本発明では、データ収集地点を通過した車両の台数や通過時刻等の交通情報を、有料道路の料金所における料金収受システムから収集するようにしてもよい。
【0024】
これらの発明では、交通データ処理手段により収集された、複数のデータ収集地点からの交通情報により、走行所要時間実績値を求めると共に、走行所要時間推移を蓄積する。短期間所要時間予測手段では現時点から所定時間経過した時刻までの短期間走行所要時間推移を予測する。そして、この短期間所要時間推移と、現時点までの走行所要時間実績値の時間推移とから、所要時間予測手段にて、当日の走行所要時推移を求め、前記蓄積された走行所要時間推移から、当日走行所要時間推移に類似した類似走行所要時間推移を抽出し、この類似走行所要時間推移を用いて以後の走行所要時間を予測する。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による走行所要時間予測装置の一実施の形態を、図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施の形態に関わる走行所要時間予測装置の全体構成を示している。
【0026】
始に、高速道路等においては、対象となる道路の複数地点において累積交通量データが入手可能であったり、または料金収受システム等の料金所にて入出料金所ID、入出時刻、料金所通過交通量などのデータが得られる道路交通システムが採用されている。本発明はこのような道路交通システムに適用されるものである。
【0027】
図1において、1は料金収受システムが設置されている有料道路で、この有料道路1には、車両走行方向に沿って複数の料金所(データ収集地点に対応)2が設置されている。これら料金所2は、有料道路への出入口となるもので、それぞれ料金収受システム3に接続されており、走行距離に応じて決まる料金収受情報等の各種交通情報は、収料金収受システム3に出力される。
【0028】
4は交通データ処理手段で、料金収受システムデータ収集手段41、走行所要時間実績値取得手段5、パターン作成手段6を有する。
【0029】
料金収受システムデータ収集手段41は、料金収受システム3から、複数の料金所2を通過した車両の台数や通過時刻、車種等の交通情報を収集する。走行所要時間実績値取得手段5は、収集された交通情報を蓄積する料金収受システムデータ蓄積手段51と、収集された交通情報に基づいて各料金所間の走行所要時間実績値を求める走行所要時間実績値演算手段52とを有する。
【0030】
パターン作成手段6は、走行所要時間パターン作成手段61と走行所要時間パターン蓄積手段62とを有する。走行所要時間パターン作成手段61は、過去の走行所要時間の実績値を基に、一定周期(例えば、1日周期)で、走行所要時間パターン(走行所要時間推移に相当)を求め、走行所要時間パターン蓄積手段62に蓄積する。
【0031】
7は短期間所要時間予測手段で、交通データ処理手段4に収集・蓄積された情報に基づき、現時点から所定時間経過した時刻までの短期間走行所要時間推移を予測する。この短期間所要時間予測手段7は、累積交通量演算手段71、累積交通量予測手段72、短期間走行所要時間演算手段73を有する。
【0032】
累積交通量演算手段71は、各料金所(データ収集地点)2における累積交通量をそれぞれ求める。累積交通量は、各料金所2における通過車両台数の実績値を累積したもので、時間の経過に伴って増加する。
【0033】
累積交通量予測手段72は、各データ収集地点における現時点以降の累積交通量の時間推移を予測する。すなわち、各料金所2において、通過車両台数の実績値を用いて累積交通量を演算すれば、図3の曲線a,bの黒丸で示すように、現時点までの累積交通量実績値が求められる。現時点以降の累積交通量(白丸)は、現時点までの累積交通量の変化率を利用する、自己回帰モデルを利用する、多項式近似モデルを利用する、ニューラルネットワークを利用する、などの方法を用いて求めることができる。
【0034】
短期間走行所要時間演算手段73は、現時点から所定時間先までの、比較的短期間での走行所要時間を、累積交通量の時間推移から求める。すなわち、図3で示すように、上流側料金所Aでの累積交通量曲線aと下流側料金所Bでの累積交通量曲線bとを用いて、料金所A,B間の走行所要時間を求める。図3の例では、 先ず、曲線bにより、現時点tから所定時間経過した時刻t+2Δtにおける下流側料金所B(到着地点)での累積交通量b1を求める。次に、曲線aを用い、上流側料金所A(出発地点)の累積交通量が、前記下流側料金所Bの累積交通量予測値b1と等しくなる時刻(図の例ではt−4Δtとt−5Δtとの間)を求める。そして、この累積交通量予測値b1となる料金所Aの時刻と料金所Bの時刻との時間差を走行所要時間とする。
【0035】
8は所要時間予測手段で、当日走行所要時間パターン作成手段81、類似走行所要時間パターン抽出手段82、走行所要時間予測演算手段83を有する。
【0036】
当日走行所要時間パターン作成手段81は、短時間所要時間予測手段7で求められた短期間の走行所要時間の時間推移と、前記交通データ処理手段4で求められた現時点までの走行所要時間実績値の時間推移とから、当日走行所要時間パターン(当日走行所要時間推移に対応)を求める。
【0037】
類似走行所要時間パターン抽出手段82は、前記走行所要時間パターン蓄積手段62に蓄積された過去の走行所要時間パターンから、上述のようにして求めた当日走行所要時間パターンに最も類似した類似走行所要時間パターンを抽出する。
【0038】
走行所要時間演算手段83は、抽出された類似走行所要時間パターンを用いて以後の走行所要時間を予測する。
【0039】
次に、図2のフローチャートを参照して動作説明を行う。
【0040】
まず、料金収受システム3にて得られる料金収受システムデータ、例えば、入口通過時刻、出口通過時刻、車種等を、料金収受システムデータ取得手段41にて取得する(S101)。料金収受システムとしては、現状の磁気式通行券による料金収受システムであれば、磁気式通行券から得られるデータを利用すればよく、ETC(ノンストップ自動料金収受システム)であれば、ETCから得られるデータを利用すればよい。
【0041】
次に、料金収受システムデータ取得手段41にて取得した料金収受システムデータを、料金収受システムデータ蓄積手段51に蓄積する(S102)。走行所要時間実績値演算手段52は、料金収受システムデータ蓄積手段51に蓄積された料金収受システムデータを使用し、各料金所間の走行所要時間実績値を演算する(S103)。
【0042】
走行所要時間実績値は、料金収受システムデータ取得手段41にて取得された入口料金所通過時刻と出口料金所通過時刻をもとに演算する。最も簡単な方法として以下の式を使用する。
【0043】
走行所要時間実績値=出口料金所通過時刻−入口料金所通過時刻
この演算手段52で求められた走行所要時間実績値は、交通情報と共に前記データ蓄積手段51に蓄積される。
【0044】
なお、上記の演算により求めた、各料金所間の走行所要時間実績値は、出入口付近での加減速の影響を受ける。このため、上流から下流まで本線のみを走行した場合の走行所要時間よりも遅れが生じることがあるので、統計値などに基づいて算出した遅れ時間を差し引くなどの補正を行っても良い。
【0045】
次に、走行所要時間パターン作成手段61では、所定の周期(例えば1日)毎に(S104:YES)、料金収受システムデータ蓄積手段51に保存された走行所要時間実績値を用いて走行所要時間パターンを演算する(S105)。走行所要時間パターンは、走行所要時間データの所定の周期(例えば1日)に亘る時間的推移を、ある時間間隔毎(例えば、5分毎)に演算したものとする。パターンの作成方法として、最も簡単な方法は、得られたデータの平均を取り利用することである。
【0046】
しかし、有料道路には、サービスエリアやパーキングエリアがある場合が多く、これらで休憩のために長時間停車した自動車等の特異なデータが存在する。これらの特異データを除去してパターンを作成する方法としては、出願人により提案された特開2000−259983号公報および特開2000−285372号公報に示されている方法を用いればよい。さらに、走行所要時間パターンを作成する際、出願人により提案された特願2002−74784号に示されるように、フィルタリングを行って走行所要時間パターンの小刻みな変化を削除したり、最大値をもとに走行所要時間パターンを正規化したりしてもよい。
【0047】
なお、実際のシステム導入の際に、道路の運用前であったり、運用開始から間もなかったりすると、走行所要時間パターンが(充分)入手できない場合がある。その場合は、道路交通流シミュレータを利用し、仮想交通流により仮想的に走行所要時間パターンを作成してもよい。この際に、少しでも走行所要時間実績値が入手できる場合は、これをもとに道路交通流の特性を解析し、道路交通流シミュレータのパラメータに反映することで、より有効な走行所要時間パターンの作成が可能である。
【0048】
このようにして、走行所要時間パターン作成手段61にて作成した走行所要時間パターンは走行所要時間パターン蓄積手段62に蓄積する(S106)。蓄積の方法としては、計算機のメモリや、ハードディスク等のデータ蓄積媒体に時系列に保存すれば良い。
【0049】
また、累積交通量演算手段71にて、料金収受システムデータ蓄積手段51に蓄積された料金収受システムデータ(交通量や走行所要時間など)を使用し、累積交通量を作成する(S107)。累積交通量は、料金収受システムデータに含まれる出入口料金所通過交通量を積算することにより作成できる。つまり、ここでは各料金所における現時点までの累積交通量の実績値が演算されることになる。
【0050】
次に、累積交通量予測手段72では、累積交通量演算手段71にて求めた現時点までの累積交通量実績値を使用して、現時点以降の累積交通量を予測する(S108)。
【0051】
次に、短期間走行所要時間演算手段73により、累積交通量予測手段72で演算された累積交通量予測値を利用して、現時刻から一定時間後に目的地に到着する場合の走行所要時間を、図3で説明した累積交通量と走行所要時間の関係を使用して演算する(S109)。すなわち、現時刻から一定時間後の時刻における目的地Bの累積交通量を調べ、出発地Aの累積交通量が同じ値となる時刻を抽出し、これらの時刻の差を求めることにより、上流の出発地Aから下流の目的地Bまでの走行所要時間予測値を演算する。
【0052】
次に、当日走行所要時間パターン作成手段81で、料金収受システムデータ蓄積手段81から読み出した現時点までの走行所要時間実績値に、短期間走行所要時間演算手段71で演算した短期間走行所要時間予測値を組合わせて修正し、予測当日の一定時間先の時刻までの走行所要時間パターン(当日走行所要時間推移に対応)を作成する(S110)。
【0053】
次に、類似走行所要時間パターン抽出手段82では、当日走行所要時間パターン作成手段81で演算した予測当日の一定時間先の時刻までの走行所要時間パターンに最も類似した走行所要時間パターンを、走行所要時間パターン蓄積手段62に蓄積されている過去の走行所要時間パターンから抽出する(S111)。最も類似した走行所要時間パターンの抽出には、例えば、特開2001-126180号公報に記されるような、二乗誤差の演算を基本とした方法を用いればよい。
【0054】
当日の走行所要時間データを利用する際に、利用できる当日のデータ(実績値および予測値)に対しフィルタリングを施せば、予測当日のデータに小刻みな振動がある場合でも、その悪影響を低減させることが可能である(特願2002-74784号参照)。また、走行所要時間パターン作成手段61で作成する走行所要時間パターンと、当日のパターンを、最大値をもとに正規化すれば、比較的少ない走行所要時間パターンの蓄積であっても、精度よく走行所要時間を予測することが可能となる(特願2002-74784号参照)。このような処理により予測当日の走行所要時間データに最も類似した走行所要時間パターンを抽出できる。
【0055】
最後に、走行所要時間演算手段83によって、予測当日の走行所要時間データに最も類似した類似走行所要時間パターンを用いて、現時刻に出発地を出発した場合の走行所要時間を予測する(S113)。抽出された類似走行所要時間パターンは、出口料金所を通過した時刻に対応して、走行所要時間データが並べられているので、これを、入口料金所を通過した時刻に対応するよう並べなおし、これを使用して、予測対象区間をこれから走行する場合の走行所要時間予測値を演算する。走行所要時間予測値を演算する方法としては、最も簡単な方法として、入口料金所通過時刻順に並べ直された走行所要時間パターンを用いて、予測時点に対応する時刻の走行所要時間を予測値として使用する方法がある。
【0056】
なお、抽出された類似走行所要時間パターンの類似度が低い場合、実際にはありえない走行所要時間予測値が演算されることがあるが、実際の走行所要時間実績値の時間的推移をみれば、その変化分のリミットがわかるので、このリミットを用いて走行所要時間の補正を行うことにより、実際の走行所要時間の時間的推移からありえない予測結果を補正することができる(特願2002-74784号参照)。
【0057】
以上の作用により、走行所要時間予測値が演算される。
【0058】
このように、料金収受システムが設置されている有料道路に於いて、走行所要時間の予測値が演算可能である。また、近い将来までの短期間走行所要時間の推移を、予測当日の交通データに基づく累積交通量を利用して、高い精度で予測し、この予測値を、当日の走行所要時間パターンに加味して、類似パターン検索を行うことにより、当日の交通状況を反映させると同時に、高い精度で走行所要時間を予測することができる。
【0059】
上記実施の形態では、各料金所において、現時点までの累積交通量実績値を求めているが、料金所の構造によっては、累積交通量の実績値が得られない場合があり、その場合は擬似的な累積交通量を用いる。例えば、入口料金所に関しては、上り下りの入口料金所が同じ場合があり、単純に通過台数を積算することで正しい累積交通量が得られるとは限らない。この場合は、最下流端の出口料金所の流出交通量と料金所間の走行所要時間から、擬似的に各料金所付近の累積交通量を演算する (電気学会道路交通研究会RTA-01-14「擬似累積交通量を用いた所要時間予測モデル」上野、大場、桑原著 参照)。
【0060】
すなわち、有料道路の最下流端料金所における流出交通量は誤差の無い正しい値であり、この流出交通量を最下流端における累積交通量とし、それより上流の各料金所の累積交通量を擬似的に求める。
【0061】
この場合、累積交通量演算手段71は、対象道路の最下流における料金所での現時刻における累積交通量実績値と、これより上流の各料金所間の走行所要時間実績値とを求めておく。そして、この最下流の累積交通量実績値は、すぐ上流の料金所との区間における走行所要時間遡った時刻に、すぐ上流の料金所を通過したものとみなして、すぐ上流の料金所における走行所要時間遡った時刻での累積交通量として擬似的に定める。以下、同様に、上流側の各料金所について、上流側の各区間の走行所要時間実績値を用い、下流側の時刻から対応する走行所用時間実績値遡った時刻の累積交通量として擬似的に定める。
【0062】
最下流料金所以外の上流側料金所については、現時刻に於ける最下流料金所での累積交通量と同じ累積交通量になる時刻(各料金所で異なる)から現時刻までの累積交通量は、累積交通量予測手段72により、現時刻から先の累積交通量を予測するのと併せて推測するようにしてもよい。
【0063】
すなわち、累積交通量予測手段72は、各データ収集地点における、前記擬似的な累積交通量に対応する時刻以降の累積交通量の時間推移を推測する機能を有する。なお、得られた累積交通量に関しては、走行所要時間パターンを作成する場合と同様の方法で、フィルタリングを行い、小さなばらつきの影響を抑えるようにしてもよい。
【0064】
このような、擬似的累積交通量を用いた場合、最下流料金所以外の上流側料金所については、現時刻における最下流料金所での累積交通量と同じ累積交通量になる時刻から現時刻までの累積交通量は推測値であり、累積交通量予測手段72により現時刻より先の部分と併せて予測した場合など、走行所要時間実測値データを利用しないで演算されている場合もある。
【0065】
そこで、現時刻より過去の部分については、累積交通量を用いず、各区間の走行所要時間実測値データを利用して走行所要時間予測してもよい。
【0066】
例えば、図4において、曲線aは出発地点の上流料金所Aの累積交通量、曲線cは中間地点の料金所Cの累積交通量、曲線bは到着地点となる下流料金所Bの累積交通量曲線である。他の曲線d、eもそれぞれ中間部に存在する料金所の累積交通量曲線である。
【0067】
このような各料金所の累積交通量を用いて、現時刻より一定時間先の短期間の走行所要時間を求める場合は、先ず、累積交通量曲線bを用いて、現時刻から一定時間後の時刻における目的地(到着地点)Bの累積交通量予測値b1を調べる。次に、現時刻までの間に累積交通量推測値がこの値b1に最も遅く達する上流側の料金所を、各累積交通量曲線を用いて調べる。図の例では料金所Cが最も遅く累積交通量b1に達する。そこで、累積交通量曲線cを用いて、料金所Cにおいて累積交通量b1に達する時刻を求め、これを出発時刻として、現時刻から一定時間後の時刻に料金所Bに到着する場合の料金所C〜B間の走行所要時間Xを求める。
【0068】
次に、料金所Cにおける前記出発時刻に、料金所Cに到着する、一つ上流側の料金所Dからの走行所要時間Yを求める。この期間D〜Cは現時刻以前に走行しているので走行所要時間実績値が求められており、この実績値を用いて、直線補間などにより求める。同様に出発地Aまで遡って、区間A〜Cの走行所要時間Zを実績値から求める。これらの結果、現時刻以前に走行した料金所A〜C間は実績値を用いた走行所要時間を値が得られ、現時刻以降の走行を含む料金所C〜B間は累積交通量曲線b、cを利用して走行所要時間が得られるので、これらを合計したものが料金所A〜B間の走行所要時間予測値となる。
【0069】
これらを要約すると、出発地点Aから到着地点Bまで複数の料金所(データ収集地点)が存在する場合、現時点から所定時間経過した時刻における到着地点Bの累積交通量b1を求め、複数の上流側データ収集地点のうち、現時点までに、最も遅く前記到着地点Bの累積交通量b1と同じ累積交通量になった最終上流地点Cでの時刻を求め、この時刻と前記到着地点の時刻との時間差を前記最終上流地点Cから到着地点Bまでの走行所要時間とし、前記最終上流地点Cから出発地点Aまでの区間は走行所要時間実績値を用い、これらの合計値を出発地点Aから到着地点Bまでの走行所要時間として予測する。
【0070】
このように、現時刻から所定時間経過後の短期間走行所要時間を予測する場合、現時点以前に走行した区間を含むときは、走行所要時間実績値を用いることで、最終的な走行所要時間の予測精度を高めることができる。
【0071】
図5は、本発明の別の実施の形態に関わる走行所要時間予測装置の構成を示すものである。
【0072】
この走行所要時間予測装置は、図1で示したものと比べ、短期間所要時間予測手段7が異なり、他の部分は図1と同じである。この短期間所要時間予測手段7は、短期間走行所要時間予測手段74と、短期間走行所要時間演算手段75とを有する。
【0073】
短期間走行所要時間予測手段74は、各料金所間の現時点までの走行所要時間実績値から、現時点以降における各料金所間の走行所要時間の時間推移を予測する。
【0074】
短期間走行所要時間演算手段75は、出発地点となる上流の料金所から到着地点となる料金所までの区間の走行所要時間の時間推移を用い、現時点から所定時間経過した時刻に到着地点に到着する走行所要時間予測値を求める。そして、前記到着時刻から、求められた走行所要時間予測値遡った時刻を出発時刻として、出発地点から到着地点までの走行所要時間を求める。
【0075】
次に、図6のフローチャートを参照して動作説明を行う。
【0076】
図6のステップS201からS206までの動作は、図2におけるステップS101からS106に対応し、同じ動作である。
【0077】
すなわち、対象の有料道路1の料金所2を通過した各車両の情報が、料金収受システム3から入手可能であること、料金収受システムデータ取得手段4で料金収受システムデータを取得し、料金収受システムデータ蓄積手段51に蓄積し、このデータをもとに走行所要時間実績値演算手段52で各料金所間の走行所要時間実績値を演算して料金収受システムデータ蓄積手段51に蓄積し、所定の周期毎に走行所要時間パターン作成手段61で走行所要時間実績値から走行所要時間パターンを演算し、走行所要時間パターン蓄積手段61にて蓄積することは、図1および図2で説明した実施の形態と同じである。
【0078】
この実施の形態では、短期間所要時間予測手段7の短期間走行所要時間予測手段74により、料金収受システムデータ蓄積手段51に蓄積された料金収受システムデータ(交通量や走行所要時間など)を使用して、所定時間経過した時刻までの各料金所間における短期間走行所要時間の推移を予測する(S208)。対象区間の全行程の走行所要時間実績値が得られている場合には、対象区間の走行所要時間を直接予測しても良い。
【0079】
上記走行所要時間の予測には、現時点までの走行所要時間実績値を用いて、走行所要時間の変化率を利用する、自己回帰モデルを利用する、多項式近似モデルを利用する、ニューラルネットワークを利用する、などの方法を利用する。
【0080】
次に、短期間走行所要時間演算手段75により、短期間走行所要時間予測手段74にて演算された走行所要時間予測値を利用して、現時刻から一定時間後に目的地に到着する場合の短期間走行所要時間を演算する(S209)。
【0081】
ここで、短期間走行所要時間予測手段74で各料金所間の走行所要時間を予測した場合は、目的地側から出発地まで、区間毎の走行所要時間を求めながら遡ればよい。
【0082】
例えば、対象道路の上流側から、A、D、C、Bの順で料金所が配置されているものとする、図7は各料金所区間の走行所要時間の推移を表しており、曲線adは上流側区間A〜Dの走行所要時間の推移を表し、曲線cbは下流区間C〜Bの走行所要時間の推移を表し、曲線dcは中流区間D〜Cの走行所要時間の推移を表す。
【0083】
このような状態において、料金所A〜B間の現時点以降の走行所要時間を求める場合、まず、曲線cbにより、現時刻より一定時間経過した時刻(t+2Δt)に料金所Bに到着するときの、区間C〜B間の走行所要時間X(予測値)を求める。次に、前記到着時刻から走行所要時間X遡った料金所Cからの出発時刻を、一つ上流の区間での料金所Cへの到着時刻として、曲線dcにより区間D〜C間の走行所要時間Y(予測値)を求める。以下同様に、料金所Cへの到着時刻から走行所要時間Y遡った料金所Dからの出発時刻を、さらに一つ上流の区間での料金所Dへの到着時刻として、曲線adにより区間A〜D間の走行所要時間Z(図の例では実績値)を求める。そして、この料金所Dへの到着時刻から走行所要時間Z遡った時刻を出発地点である料金所Aの出発時刻とし、料金所Aの出発時刻から料金所Bへの到着時刻までの時間差(X+Y+Z)を、所定時間後における料金所A〜B間の走行所要時間として予測する。
【0084】
すなわち、料金所Bのすぐ上流側の料金所CからBまでの走行所要時間予測値に基づいて、走行所要時間を、線形補間などにより演算する。次に、Cの出発時刻にCに到着する、その一つ上流側の料金所Dからの走行所要時間を、D〜C間の走行所要時間予測値に基づいて、線形補間などにより演算する。さらに、Dの出発時刻にDに到着する、その一つ上流側の料金所A(出発地)からの走行所要時間を、A〜D間の走行所要時間(図の例ではDへの到着時刻が現時刻より過去の時刻なので実測値)に基づいて、線形補間などにより演算する。この結果、対象区間A〜Bの走行所要時間が得られる。
【0085】
上記説明は、対象区間A〜Bの間に複数の料金所が存在する場合であるが、短距離走行所要時間予測手段74で対象区間A〜Bの走行所要時間を直接予測できた場合は、得られた走行所要時間予測値に基づいて、現時刻より一定時間後に目的地に到着する場合の走行所要時間を、線形補間などにより演算する。
【0086】
すなわち、出発地点Aから到着地点Bまでの区間について直接求められている走行所要時間の時間推移を用い、現時点から所定時間経過した時刻に到着地点Bに到着する走行所要時間予測値を求め、前記到着時刻から、求められた走行所要時間予測値遡った時刻を出発時刻として、出発地点Aから到着地点Bまでの走行所要時間を求める。
【0087】
このあとは、図1および図2で説明した実施の形態と同様に、当日走行所要時間パターン作成手段81で、料金収受システムデータ蓄積手段51から読み出した現時点までの走行所要時間実績値と、短期間走行所要時間演算手段75で演算した短期間走行所要時間予測値とを用いて、予測当日の一定時間先の時刻までの走行所要時間パターンを作成し(S210)、類似走行所要時間パターン抽出手段82で類似パターン検索を行い(S211)、走行所要時間演算手段83にて、現時刻に出発地を出発した場合の走行所要時間を予測する(S210)。
【0088】
このように、料金所毎に累積交通量が求められなくとも、料金所間の走行所要時間実績値が求められていれば、近い将来までの走行所要時間の推移を、予測当日の交通データを利用して、高い精度で予測できる。このため、この予測値を、当日の走行所要時間パターンに加味して、類似パターン検索を行うことにより、当日の交通状況を反映させると同時に、予測精度の悪化を防ぐことができる。
【0089】
上記各実施の形態は、料金収受システムが適用されている有料道路に関するものであるが、出入口料金所の通過時刻、車種に関するデータが入手可能であればどのようなシステムにも適用可能である。よって、料金収受システムをETC(ノンストップ料金収受システム)に置き換えることで、ETCにおいても容易に適用可能である。更に、AVIシステム(自動車両認識システム)においても、任意の2地点の通過時刻が入手可能であれば、適用可能である。または将来的には、路車間通信システム等、走行所要時間実績値が得られるインフラ設備が整備してあり、任意の2地点間の走行所要時間が利用可能であれば適用可能である。
【0090】
図8は本発明の効果を説明する図で、いずれも走行所要時間の推移を曲線で表している。同図(a)の曲線αは、当日の予測時刻までの実績値を示している。同図(b)の曲線βは、予測時刻までの実績値αを用いて類似パターン検索を行い抽出した類似パターンを示している。図から明らかなように、予測時刻以降の実績値α1と比べると、時間の経過に伴い、かなりの違いが生じる。
【0091】
同図(c)の曲線γは、予測時刻までの実績値αを用い、自己回帰モデル等により予測時刻以降の推移を予測した場合を示している。図から明らかなように、予測時刻から一定時間経過した時刻までは、実績値α1とほぼ一致した高い予測精度を有するが、一定時間経過後は、実績値α1から乖離する。したがって、この予測曲線γを用いて予測を行うと、一定時間経過後の長時間先の予測誤差が大きくなる。
【0092】
同図(d)は本発明により得られる予測特性を示しており、曲線δは予測時刻までの実績値と、一定時間経過した時刻までの短期間予測値とを組合わせた当日パターンにより類似パターン検索して得られた類似パターンである。図から明らかなように、一定時間経過後の中長期間に渡って、実績値α1に近い状態で推移している。したがって、この予測曲線(類似パターン)δを用いれば、中長期間に渡って予測精度が向上する。
【0093】
【発明の効果】
本発明によれば、予測当日の交通データを利用した短期間の走行所要時間予測と、類似パターン検索による中長期間の走行所要時間予測とを組み合わせたので、精度の高い走行所要時間を予測することができ、ドライバのストレスを軽減し、走行所要時間情報に対する信頼性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による走行所要時間予測装置の一実施の形態を示すシステム構成図である。
【図2】同上一実施の形態の動作説明を行うフローチャートである。
【図3】同上一実施の形態における走行所要時間予測手法を説明する特性図である。
【図4】同上一実施の形態における別の走行所要時間予測手法を説明する特性図である。
【図5】本発明による走行所要時間予測装置の他の実施の形態を示すシステム構成図である。
【図6】同上他の実施の形態の動作説明を行うフローチャートである。
【図7】同上他の実施の形態における走行所要時間予測手法を説明する特性図である。
【図8】本発明の効果を説明するための特性図である。
【符号の説明】
1 道路
2 データ収集地点
4 交通データ処理手段
5 走行所要時間実績値取得手段
51 データ蓄積手段
52 走行所要時間実績値演算手段
6 パターン作成手段
61 走行所要時間パターン作成手段
62 走行所要時間パターン蓄積手段
7 短期間所要時間予測手段
71 累積交通量演算手段
72 累積交通量予測手段
73 短期間走行所要時間演算手段
74 短期間走行所要時間予測手段
75 短期間走行所要時間演算手段
8 所要時間演算手段
81 当日走行所要時間パターン作成手段
82 類似走行所要時間パターン抽出手段
83 走行所要時間演算手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a road traffic system and relates to a travel time prediction device for predicting the travel time of an arbitrary section of a target road from a departure point to an arrival point.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, on a highway or the like, the time required to travel from one point to another point, that is, information on the required travel time is spatial average speed information obtained from a sensor such as a vehicle detector installed on the road. It was demanded from.
[0003]
When a vehicle detector is used, a target section with a target route is divided into a plurality of unit sections, a vehicle detector is installed in each unit section, and each unit section is measured using the traveling vehicle speed measured by the vehicle detector. Calculate travel time. The required travel time information of the target section of the target route is obtained by summing the calculated travel time of each unit section.
[0004]
In addition, an AVI system that measures the actual travel time of each vehicle that actually traveled in the target section by recognizing the number of the traveling vehicle at both ends of the target section has been put into practical use.
[0005]
However, such a method using a sensor such as a vehicle detector or a vehicle number image recognition device requires that the sensor is installed, and the travel time information is not provided on a route where the sensor is not installed. I can't get it. Also, depending on sensors such as vehicle detectors, there is a case where useful travel time information that is useful can not be obtained unless it is densely installed on the route.
[0006]
In such a case, a method for calculating travel time information based on information obtained from toll road toll roads provided at a plurality of locations on the road has been studied. However, regarding this method, at the present time, the actual value of “how long it took for the vehicle that has arrived at the current destination” was calculated, and the required travel time information was created based on this value. It is. For this reason, changes in road conditions in the future are not taken into account since the travel time information is provided, and it is essentially ideal as travel time information, “travel time required to travel to the destination” In some cases, the accuracy was reduced.
[0007]
In addition, if the toll road's passage time is known on a toll road where a toll collection system is installed, the actual travel time is calculated from this passage time, and the travel time is a time transition based on this. A method has been proposed in which a pattern is created and stored, a pattern similar to the predicted date is searched from the stored pattern, and a travel time is predicted using the similar pattern. By using this method, prediction can be performed in consideration of what pattern change will occur in the future from the retrieved similar patterns in the past.
[0008]
However, since the prediction method based on the similar pattern depends on the searched similar pattern, it is important how to search for a pattern similar to the pattern on the prediction day.
[0009]
On the other hand, as a prediction method reflecting the traffic situation of the day, a method using cumulative traffic data has been proposed (for example, see Non-Patent Document 1).
[0010]
However, in the prediction method using the accumulated traffic volume data, the accuracy of the accumulated traffic volume prediction at a certain time ahead tends to deteriorate. In other words, the vehicle traveling speed largely depends on the intention of the vehicle driver, and it is difficult to determine how the driver responds to an event that occurs during traveling at a certain time or more, and the cumulative traffic volume The prediction accuracy tends to deteriorate. For this reason, there are cases where sufficient prediction accuracy cannot be obtained when the required travel time for a medium to long period including the time when the prediction accuracy of the accumulated traffic volume becomes low.
[0011]
[Non-Patent Document 1]
The Institute of Electrical Engineers of Japan Road Traffic Research Group RTA-01-14 “Time Estimate Model Using Pseudo Cumulative Traffic Volume” by Ueno, Oba, Kuwahara
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the method that can be used only on the route where the sensor is installed and the travel time information using data obtained from the tollgate so far do not take into account changes in the future road conditions. In some cases, it could not be said to be a typical travel time information. In particular, when the road conditions before and after traffic congestion change extremely, accurate travel time information cannot be obtained.
[0013]
When using similar pattern search that improves these, the prediction accuracy will depend on past accumulated data, so there is a problem that the prediction accuracy decreases if a pattern similar to the pattern on the prediction day cannot be searched. there were. Moreover, regarding the prediction using the accumulated traffic volume, although the traffic situation of the day can be reflected, the accuracy of the predicted value at a certain time ahead tends to deteriorate.
[0014]
An object of the present invention is to predict a travel time with high accuracy by combining a short-term travel time prediction using traffic data on the prediction day and a medium-long-term travel time prediction based on a similar pattern search. An object of the present invention is to provide a travel time predicting device that can perform the above-mentioned.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The travel time prediction apparatus according to the present invention collects and accumulates traffic information such as the number of vehicles that have passed through a plurality of data collection points arranged along the vehicle travel direction on the road and the passage time, and the travel time results. Based on the traffic data processing means that accumulates the travel time transition obtained from the past travel time actual value and the information collected and accumulated in this traffic data processing means, a predetermined time has elapsed from the present time Short-term travel time predicting means for predicting a short-term travel required time transition to the time, the predicted short-term travel required time transition, and the travel-time actual value obtained up to the present time obtained by the traffic data processing means The required travel time transition for the day is obtained from the time transition of the current time, and the similar travel required time transition similar to the travel time transition for the day is extracted from the accumulated travel time transition. , Characterized in that a required time estimating means for estimating the subsequent drive elapsed time using the similar drive elapsed time transition.
[0016]
The traffic data processing means can create a travel time transition using a road traffic flow simulator.
[0017]
In the present invention, the short-term required time prediction means includes cumulative traffic calculation means for obtaining cumulative traffic at each data collection point, and cumulative traffic prediction for predicting temporal transition of cumulative traffic after each point at each data collection point. And a time at which the accumulated traffic volume at the upstream data collection point that is the departure point becomes equal to the estimated cumulative traffic volume at the downstream data collection point that is the arrival point at the time when a predetermined time has elapsed since the present time. In addition, it is preferable to use one having a short duration travel time calculation means that takes a time difference between this time and the time at the arrival point as a travel time.
[0018]
Further, in the present invention, the short-term required time prediction means includes cumulative traffic calculation means for obtaining cumulative traffic volume at each data collection point, and cumulative traffic for predicting time transition of cumulative traffic volume at each data collection point after the present time. If there are multiple data collection points between the volume forecasting means and the departure point to the arrival point, the cumulative traffic volume at the arrival point at the time when a predetermined time has elapsed from the present time is obtained, and among the multiple upstream data collection points The time at the final upstream point where the accumulated traffic volume is the same as the cumulative traffic volume at the arrival point is obtained up to the present time, and the time difference between this time and the arrival point time is calculated from the final upstream point. The actual travel time value is used for the section from the final upstream point to the departure point, and the total value of these points is the travel point from the departure point to the arrival point. Or it may have a short-term traveling required time calculating means to time.
[0019]
Moreover, in this invention, what is obtained by integrating | accumulating the number of vehicles which passed each data collection point should just be used as a cumulative traffic calculation means.
[0020]
Further, in the present invention, the accumulated traffic volume calculation means is based on the accumulated traffic volume at the current time at the data collection point on the most downstream side of the target road, and travels in the section from the most downstream point to the upstream data collection point. Using the required time actual value and the travel required time actual value of each upstream section, based on the current time, the time sequentially following the travel time actual value of the corresponding section, the time at the corresponding upstream point The accumulated traffic volume at each point in time is calculated in a pseudo manner as the time when the accumulated traffic volume is reached, and the accumulated traffic volume predicting means is the time after the time corresponding to the pseudo accumulated traffic volume at each data collection point. It may have a function of predicting the time transition of the accumulated traffic.
[0021]
In the present invention, the short-term required time predicting means predicts the time transition of the required travel time between each data collection point after the present time from the actual travel time value up to the present time between the respective data collection points. Using the short-term travel time prediction means and the time transition of travel time in the section from the upstream data collection point that is the departure point to the data collection point that is the arrival point, A short duration travel time calculation means for obtaining a predicted travel time value for arrival and obtaining a travel time period from the departure point to the arrival point using a time that is retroactive from the arrival time as a departure time. It is good to use what has these.
[0022]
In the present invention, the short-term required time predicting means predicts the time transition of the required travel time between each data collection point after the present time from the actual travel time value up to the present time between the respective data collection points. When there are multiple data collection points from the departure point to the arrival point, the time transition of the required travel time in the section from the data collection point that is the arrival point to the upstream data collection point is calculated. Using the estimated travel time to arrive at the arrival point at the time when a predetermined time has elapsed from the present time, and the departure time of the upstream data collection point that is traced back from the arrival time by the estimated travel time estimated value. The arrival time at the upstream data collection point is used to determine the departure time of each upstream section until the departure point, using the travel time transition of the upstream section. Or it may have a short-term traveling required time calculating means for calculating a traveling time required to al arrival point.
[0023]
Further, in the present invention, traffic information such as the number of vehicles that have passed the data collection point and the passage time may be collected from the toll collection system at the toll gate on the toll road.
[0024]
In these inventions, the travel required time actual value is obtained from the traffic information from the plurality of data collection points collected by the traffic data processing means, and the travel required time transition is accumulated. The short-term required time predicting means predicts a short-term required travel time transition from the current time to a time when a predetermined time has elapsed. Then, from this short-term required time transition and the time transition of the travel required time actual value up to the present time, the required time prediction means obtains the travel required time transition of the day, and from the accumulated travel required time transition, A similar travel time transition similar to the travel time transition on the same day is extracted, and a subsequent travel time is predicted using this similar travel time transition.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a travel time prediction apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the overall configuration of a travel time prediction apparatus according to an embodiment of the present invention.
[0026]
First, on highways, etc., cumulative traffic volume data is available at multiple points on the target road, or at the toll gate ID, entry / exit time, toll gate traffic at a toll gate such as a toll collection system. A road traffic system that can obtain data such as volume is adopted. The present invention is applied to such a road traffic system.
[0027]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a toll road where a toll collection system is installed. A plurality of toll gates (corresponding to data collection points) 2 are installed on the toll road 1 along the vehicle traveling direction. These toll gates 2 serve as entrances and exits to toll roads and are connected to the toll collection system 3, and various traffic information such as toll collection information determined according to the travel distance is output to the toll collection system 3. Is done.
[0028]
A traffic data processing unit 4 includes a toll collection system data collection unit 41, a travel time actual value acquisition unit 5, and a pattern creation unit 6.
[0029]
The toll collection system data collecting means 41 collects traffic information such as the number of vehicles that have passed through the plurality of toll gates 2, the passage time, and the vehicle type from the toll collection system 3. The required travel time actual value acquisition means 5 includes a toll collection system data storage means 51 for storing the collected traffic information, and a required travel time for determining the actual required travel time value between the toll stations based on the collected traffic information. And actual value calculation means 52.
[0030]
The pattern creating unit 6 includes a travel required time pattern creating unit 61 and a travel required time pattern accumulating unit 62. The required travel time pattern creating means 61 obtains a required travel time pattern (corresponding to the required travel time transition) at a constant cycle (for example, a daily cycle) based on the past actual travel time values, and the required travel time. It accumulates in the pattern accumulation means 62.
[0031]
Reference numeral 7 denotes short-term required time predicting means for predicting a short-term required travel time transition from a current time to a time when a predetermined time has elapsed based on information collected and accumulated in the traffic data processing means 4. This short period required time predicting means 7 includes cumulative traffic amount calculating means 71, cumulative traffic amount predicting means 72, and short period required travel time calculating means 73.
[0032]
The accumulated traffic calculation means 71 obtains the accumulated traffic at each toll gate (data collection point) 2. The cumulative traffic volume is a cumulative value of the number of passing vehicles at each tollgate 2 and increases with time.
[0033]
The cumulative traffic volume predicting means 72 predicts the temporal transition of the cumulative traffic volume after the present time at each data collection point. That is, if the accumulated traffic volume is calculated using the actual value of the number of passing vehicles at each tollgate 2, the actual accumulated traffic volume value up to the present time is obtained as shown by the black circles of curves a and b in FIG. . Cumulative traffic volume (white circles) after the current time is calculated using methods such as the rate of change in cumulative traffic volume up to the current time, using autoregressive models, using polynomial approximation models, and using neural networks. Can be sought.
[0034]
The short period travel time calculation means 73 obtains the travel time in a relatively short period from the present time to a predetermined time ahead from the time transition of the accumulated traffic volume. That is, as shown in FIG. 3, using the accumulated traffic curve a at the upstream toll booth A and the accumulated traffic curve b at the downstream toll booth B, the travel time between the toll booths A and B is calculated. Ask. In the example of FIG. 3, first, the accumulated traffic b1 at the downstream toll booth B (arrival point) at the time t + 2Δt when a predetermined time has elapsed from the current time t is obtained from the curve b. Next, using curve a, the time when the accumulated traffic volume at the upstream toll booth A (departure point) becomes equal to the estimated accumulated traffic volume b1 at the downstream toll booth B (t-4Δt and t in the example in the figure). Between -5Δt). Then, the time difference between the time of the toll booth A and the time of the toll booth B that becomes the cumulative traffic volume predicted value b1 is set as the required travel time.
[0035]
Reference numeral 8 denotes required time prediction means, which includes a required travel time pattern creation means 81 on the day, a similar required travel time pattern extraction means 82, and a required travel time prediction calculation means 83.
[0036]
The required travel time pattern creating means 81 on the day is a time transition of the short travel required time obtained by the short time required time predicting means 7 and the actual travel required time value obtained up to the present time obtained by the traffic data processing means 4. The time required travel pattern on the day (corresponding to the time required travel on the current day) is determined from the time transition of the current time.
[0037]
The similar travel required time pattern extracting means 82 is similar to the required travel time pattern of the day determined from the past required travel time pattern stored in the travel required time pattern storage means 62 as described above. Extract the pattern.
[0038]
The required travel time calculation means 83 predicts the required travel time thereafter using the extracted similar required travel time pattern.
[0039]
Next, the operation will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0040]
First, fee collection system data obtained by the fee collection system 3, for example, entrance passage time, exit passage time, vehicle type, and the like are acquired by the fee collection system data acquisition means 41 (S101). As a toll collection system, if it is a current toll collection system using a magnetic toll ticket, data obtained from a magnetic toll ticket may be used, and if it is an ETC (non-stop automatic toll collection system), it can be obtained from an ETC. Can be used.
[0041]
Next, the fee collection system data acquired by the fee collection system data acquisition unit 41 is stored in the fee collection system data storage unit 51 (S102). The travel required time actual value calculation means 52 uses the charge collection system data stored in the charge collection system data storage means 51 to calculate the required travel time actual value between the toll gates (S103).
[0042]
The actual travel time actual value is calculated based on the entrance toll gate passage time and the exit toll gate passage time acquired by the toll collection system data acquisition means 41. The following formula is used as the simplest method.
[0043]
Travel time actual value = Exit toll gate passage time-Entrance toll gate passage time
The travel required time actual value obtained by the calculation means 52 is stored in the data storage means 51 together with traffic information.
[0044]
Note that the actual travel time value between the toll booths obtained by the above calculation is affected by the acceleration / deceleration near the entrance / exit. For this reason, since there may be a delay from the required travel time when traveling only on the main line from upstream to downstream, correction such as subtraction of the delay time calculated based on statistical values or the like may be performed.
[0045]
Next, the required travel time pattern creating means 61 uses the actual travel required time value stored in the toll collection system data storage means 51 for every predetermined period (for example, one day) (S104: YES). The pattern is calculated (S105). The travel required time pattern is obtained by calculating a temporal transition of travel required time data over a predetermined cycle (for example, 1 day) at certain time intervals (for example, every 5 minutes). The simplest method for creating a pattern is to use an average of the obtained data.
[0046]
However, toll roads often have a service area and a parking area, and there are unique data such as a car that has stopped for a long time for a break. As a method for removing these unique data and creating a pattern, the methods disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2000-259983 and 2000-285372 proposed by the applicant may be used. Furthermore, when creating the travel time pattern, as shown in Japanese Patent Application No. 2002-74784 proposed by the applicant, filtering may be performed to remove small changes in the travel time pattern or to set a maximum value. In addition, the travel time pattern may be normalized.
[0047]
It should be noted that the travel time pattern may not be (sufficiently) available if the actual system is introduced before the road is in operation or shortly after the start of operation. In this case, a travel time pattern may be created virtually using a virtual traffic flow using a road traffic flow simulator. In this case, if the actual travel time value can be obtained as much as possible, the characteristics of the road traffic flow are analyzed based on this and reflected in the parameters of the road traffic flow simulator. Can be created.
[0048]
Thus, the required travel time pattern created by the required travel time pattern creating means 61 is stored in the required travel time pattern accumulating means 62 (S106). As a storage method, the data may be stored in time series in a computer memory or a data storage medium such as a hard disk.
[0049]
Further, the accumulated traffic calculation means 71 uses the toll collection system data (traffic volume, travel time, etc.) accumulated in the toll collection system data accumulation means 51 to create the accumulated traffic (S107). The accumulated traffic volume can be created by integrating the traffic volume passing through the entrance / exit toll gate included in the toll collection system data. That is, here, the actual value of the accumulated traffic volume at each tollgate up to the present time is calculated.
[0050]
Next, the cumulative traffic volume predicting means 72 uses the cumulative traffic volume actual value obtained up to the current time obtained by the cumulative traffic volume calculating means 71 to predict the cumulative traffic volume after the current time (S108).
[0051]
Next, by using the cumulative traffic volume predicted value calculated by the cumulative traffic volume predicting means 72 by the short period travel time calculating means 73, the required travel time when arriving at the destination after a certain time from the current time is calculated. The calculation is performed using the relationship between the accumulated traffic volume and the travel time described in FIG. 3 (S109). That is, the accumulated traffic volume of the destination B at a certain time after the current time is examined, the time when the accumulated traffic volume of the departure place A is the same value is extracted, and the difference between these times is obtained, The estimated travel time from the departure point A to the downstream destination B is calculated.
[0052]
Next, the short-term required travel time prediction calculated by the short-term required travel time calculation means 71 is calculated by the short-term required travel time calculation means 71 to the current travel required time actual value read from the toll collection system data storage means 81 by the required travel time pattern creating means 81. The value is combined and corrected to create a travel time pattern (corresponding to the travel time transition on that day) up to a certain time ahead on the predicted day (S110).
[0053]
Next, the similar travel required time pattern extracting unit 82 calculates the travel required time pattern most similar to the travel required time pattern up to a time ahead of the predicted day calculated by the current day travel required time pattern creating unit 81. Extracted from the past required travel time pattern stored in the time pattern storage means 62 (S111). For extracting the most similar travel time pattern, for example, a method based on the calculation of the square error as described in JP-A-2001-126180 may be used.
[0054]
When using the travel time data for the current day, filtering the available data (actual values and predicted values) for the current day will reduce the adverse effects of the predicted data even if there is a slight vibration. (See Japanese Patent Application No. 2002-74784). Further, if the required travel time pattern created by the required travel time pattern creating means 61 and the pattern of the day are normalized based on the maximum value, even if a relatively small required travel time pattern is accumulated, it is accurate. The travel time can be predicted (see Japanese Patent Application No. 2002-74784). By such a process, the required travel time pattern most similar to the travel required time data on the predicted day can be extracted.
[0055]
Finally, the required travel time calculation means 83 predicts the required travel time when the departure point is departed at the current time using a similar required travel time pattern that is most similar to the travel required time data on the predicted day (S113). . In the extracted similar travel time pattern, since the travel time data is arranged corresponding to the time passing through the exit toll gate, this is rearranged to correspond to the time passing through the entrance toll gate, This is used to calculate a predicted travel time value when traveling in the prediction target section. The simplest way to calculate the estimated travel time is to use the travel time pattern rearranged in the order of the entrance toll gate passage time, and use the travel time at the time corresponding to the predicted time as the predicted value. There is a method to use.
[0056]
In addition, when the similarity of the extracted similar travel required time pattern is low, a predicted travel required time that may not be actually calculated may be calculated, but if you look at the time transition of the actual travel required actual value, Since the limit of the change is known, by correcting the travel time using this limit, it is possible to correct an impossible prediction result from the temporal transition of the actual travel time (Japanese Patent Application No. 2002-74784) reference).
[0057]
With the above operation, the estimated travel time estimated value is calculated.
[0058]
Thus, the predicted value of the required travel time can be calculated on the toll road where the toll collection system is installed. In addition, the transition of short-term travel time up to the near future is predicted with high accuracy using the accumulated traffic volume based on the traffic data on the predicted day, and this predicted value is added to the travel time pattern of the current day. By performing a similar pattern search, the travel time can be predicted with high accuracy while reflecting the traffic situation of the day.
[0059]
In the above embodiment, the actual accumulated traffic volume value up to the present time is obtained at each toll gate. However, depending on the structure of the toll gate, the actual accumulated traffic volume value may not be obtained. Use cumulative traffic volume. For example, for entrance toll gates, there are cases where the entrance toll gates for up and down are the same, and it is not always possible to obtain the correct accumulated traffic volume by simply adding the number of passing cars. In this case, the cumulative traffic volume near each toll gate is calculated in a pseudo manner from the outflow traffic at the exit toll gate at the downstream end and the travel time between the toll gates (RTA-01- 14 (See Ueno, Oba, and Kuwabara) “Time required model using simulated cumulative traffic”.
[0060]
In other words, the outflow traffic volume at the tollgate at the most downstream end of the toll road is a correct value without error, and this outflow traffic volume is taken as the accumulated traffic volume at the most downstream end, and the accumulated traffic volume at each upstream tollgate is simulated. Ask for.
[0061]
In this case, the accumulated traffic volume calculation means 71 obtains the accumulated traffic volume actual value at the current time at the tollgate at the most downstream of the target road and the actual travel time actual value between the respective toll stations upstream from this. . The accumulated traffic volume value at the most downstream is considered to have passed through the toll booth immediately upstream at the time required for traveling in the section with the upstream toll booth. Estimated as the cumulative traffic volume at the time required to go back. Hereinafter, similarly, for each toll station on the upstream side, the actual travel time value of each section on the upstream side is used, and as a cumulative traffic volume at the time traced back from the time actual value for the corresponding station from the downstream time, Determine.
[0062]
For upstream toll stations other than the most downstream toll gate, the accumulated traffic volume from the time when the accumulated traffic volume at the most downstream toll gate at the current time is the same as the accumulated traffic volume (different for each toll gate) to the current time May be estimated together with the prediction of the previous accumulated traffic volume from the current time by the accumulated traffic volume predicting means 72.
[0063]
In other words, the cumulative traffic volume predicting means 72 has a function of estimating the time transition of the cumulative traffic volume after the time corresponding to the pseudo cumulative traffic volume at each data collection point. Note that the obtained accumulated traffic volume may be filtered by the same method as that for creating the required travel time pattern to suppress the influence of small variations.
[0064]
When such pseudo cumulative traffic volume is used, for upstream toll stations other than the most downstream toll gate, the current time from the time when the accumulated traffic volume is the same as the accumulated traffic volume at the most downstream toll gate at the current time. The accumulated traffic volume up to is an estimated value, and may be calculated without using the travel required time actual value data, such as when the accumulated traffic volume predicting means 72 predicts it together with the portion ahead of the current time.
[0065]
Therefore, for the portion past the current time, the travel required time may be predicted using the travel required time actual value data of each section without using the accumulated traffic volume.
[0066]
For example, in FIG. 4, curve a is the cumulative traffic volume at the upstream toll booth A at the departure point, curve c is the cumulative traffic volume at the toll booth C at the intermediate point, and curve b is the cumulative traffic volume at the downstream toll booth B as the arrival point. It is a curve. The other curves d and e are also cumulative traffic volume curves of the toll gates present in the middle part.
[0067]
When using the accumulated traffic volume at each toll booth to determine the required travel time for a short period of time ahead of the current time, first, using the accumulated traffic curve b, a certain time after the current time. The cumulative traffic volume predicted value b1 of the destination (arrival point) B at the time is examined. Next, the upstream toll gate where the estimated cumulative traffic volume reaches the latest value b1 until the current time is examined using each cumulative traffic curve. In the example shown in the figure, the toll gate C reaches the accumulated traffic volume b1 the latest. Therefore, using the cumulative traffic curve c, the time to reach the cumulative traffic b1 at the toll gate C is obtained, and this is used as the departure time, and the toll gate when arriving at the toll gate B at a certain time after the current time. The required travel time X between C and B is obtained.
[0068]
Next, the required travel time Y from the toll booth D that arrives at the toll booth C at the departure time at the toll booth C is obtained. Since the vehicle travels before the current time during this period D to C, a travel time actual value is obtained, and is obtained by linear interpolation or the like using the actual value. Similarly, the required travel time Z in the sections A to C is obtained from the actual value by going back to the departure place A. As a result, the travel time using the actual value is obtained between the toll stations A to C that traveled before the current time, and the cumulative traffic curve b between the toll stations C and B including the travel after the current time. , C is used to obtain the required travel time, and the total of these is the predicted travel time between the toll stations A and B.
[0069]
In summary, when there are a plurality of tollgates (data collection points) from the departure point A to the arrival point B, the accumulated traffic volume b1 at the arrival point B at the time when a predetermined time has elapsed from the present time is obtained, and a plurality of upstream sides Among the data collection points, the time at the last upstream point C that has reached the same cumulative traffic volume as the cumulative traffic amount b1 of the arrival point B until the present time is obtained, and the time difference between this time and the time of the arrival point Is the required travel time from the final upstream point C to the arrival point B, the section from the final upstream point C to the departure point A uses the actual travel time value, and these total values are calculated from the departure point A to the arrival point B. Estimated as the required travel time.
[0070]
In this way, when predicting the short duration travel time after the lapse of a predetermined time from the current time, when the section traveled before the present time is included, the actual travel time is used to calculate the final travel time. Prediction accuracy can be increased.
[0071]
FIG. 5 shows a configuration of a required travel time prediction apparatus according to another embodiment of the present invention.
[0072]
This travel time prediction device is different from the one shown in FIG. 1 in the short time required time prediction means 7, and the other parts are the same as those in FIG. This short period required time predicting means 7 includes a short period required travel time predicting means 74 and a short period required travel time calculating means 75.
[0073]
The short-term travel required time predicting means 74 predicts the time transition of the travel required time between each tollgate after the current time from the actual travel required time value between the toll gates at the current time.
[0074]
The short-term travel time calculation means 75 uses the time transition of travel time in the section from the upstream toll booth as the departure point to the toll gate as the arrival point, and arrives at the arrival point at the time when a predetermined time has elapsed from the present time. The estimated travel time is calculated. Then, the time required for traveling from the departure point to the arrival point is obtained with the departure time as the time that is obtained from the estimated time required for traveling.
[0075]
Next, the operation will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0076]
The operations from Steps S201 to S206 in FIG. 6 correspond to Steps S101 to S106 in FIG. 2 and are the same operations.
[0077]
That is, information on each vehicle that has passed through the toll booth 2 of the target toll road 1 is available from the toll collection system 3, the toll collection system data is acquired by the toll collection system data acquisition means 4, and the toll collection system The data is accumulated in the data accumulating means 51. Based on this data, the required traveling time actual value calculating means 52 calculates the actual traveling required time value between the toll stations, and stores it in the toll collection system data accumulating means 51. The required travel time pattern creating means 61 calculates the required travel time pattern from the actual travel required time value for each cycle and stores it in the required travel time pattern storage means 61 in the embodiment described with reference to FIGS. Is the same.
[0078]
In this embodiment, the toll collection system data (traffic volume, travel time, etc.) stored in the toll collection system data storage means 51 is used by the short period travel time prediction means 74 of the short period required time prediction means 7. Then, the transition of the required travel time for a short period between the toll stations until the time when the predetermined time has elapsed is predicted (S208). When the travel required time actual value of the entire process of the target section is obtained, the travel required time of the target section may be directly predicted.
[0079]
To estimate the required travel time, use the actual travel time value up to the present time, use the rate of change of the required travel time, use an autoregressive model, use a polynomial approximation model, or use a neural network , Etc. are used.
[0080]
Next, the short-term travel required time calculation means 75 uses the predicted travel-time required value calculated by the short-term travel required time prediction means 74, and the short-term when the vehicle arrives at the destination after a certain time from the current time. The required traveling time is calculated (S209).
[0081]
Here, when the travel required time between each toll booth is predicted by the short period travel required time predicting means 74, the travel time required for each section may be traced back from the destination side to the departure point.
[0082]
For example, assuming that the toll gates are arranged in the order of A, D, C, B from the upstream side of the target road, FIG. 7 shows the transition of the travel time of each toll gate section, and the curve ad Represents the transition of the required travel time in the upstream sections A to D, the curve cb represents the transition of the required travel time in the downstream sections C to B, and the curve dc represents the transition of the required travel time in the midstream sections D to C.
[0083]
In such a state, when the required travel time between the toll booths A and B after the current time is calculated, first, the curve cb is used when arriving at the toll booth B at a time (t + 2Δt) after a predetermined time from the current time. The required travel time X (predicted value) between the sections C to B is obtained. Next, the departure time from the toll gate C, which is the required travel time X from the arrival time, is the arrival time at the toll gate C in the upstream section, and the required travel time between the sections D to C by the curve dc. Y (predicted value) is obtained. In the same manner, the departure time from the toll booth D, which is the required travel time Y from the arrival time at the toll booth C, is set as the arrival time at the toll booth D in the further upstream section by the curve ad. A required travel time Z between D is obtained (actual value in the example in the figure). The time required for traveling Z from the arrival time at the toll booth D is taken as the departure time for the toll booth A as the departure point, and the time difference from the departure time at the toll booth A to the arrival time at the toll booth B (X + Y + Z) is predicted as the required travel time between the toll gates A to B after a predetermined time.
[0084]
That is, the required travel time is calculated by linear interpolation or the like based on the predicted travel time from the toll stations C to B immediately upstream of the toll booth B. Next, the required travel time from the toll booth D that arrives at C at the departure time of C is calculated by linear interpolation or the like based on the predicted travel time between D and C. Further, the required travel time from the toll booth A (departure point) on the upstream side, which arrives at D at the departure time of D, is the required travel time between A and D (the arrival time at D in the example in the figure). Is a past time from the current time, and is calculated by linear interpolation or the like based on the measured value). As a result, the required travel time for the target sections A to B is obtained.
[0085]
The above explanation is a case where there are a plurality of tollgates between the target sections A to B, but when the required travel time of the target sections A to B can be directly predicted by the short distance travel required time prediction means 74, Based on the estimated travel time estimate value, the travel time required to arrive at the destination after a certain time from the current time is calculated by linear interpolation or the like.
[0086]
That is, using the time transition of the travel required time directly obtained for the section from the departure point A to the arrival point B, the travel required time predicted value arriving at the arrival point B at the time when a predetermined time has elapsed from the present time is obtained, The required travel time from the departure point A to the arrival point B is obtained by using the time that has been obtained from the arrival time and the predicted travel time estimated value as the departure time.
[0087]
Thereafter, as in the embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2, the required travel time actual value up to the present time read from the toll collection system data storage means 51 and the short-term travel required time pattern creating means 81. The required travel time pattern up to a certain time ahead of the predicted day is created using the short-term travel required time prediction value calculated by the required travel time calculation means 75 (S210), and similar travel required time pattern extraction means A similar pattern search is performed at 82 (S211), and the travel time calculation means 83 predicts the travel time required when departing from the departure place at the current time (S210).
[0088]
In this way, even if the accumulated traffic volume is not calculated for each toll booth, if the actual travel time between toll gates is calculated, the transition of the travel time to the near future It can be used and predicted with high accuracy. For this reason, the predicted value is added to the travel time pattern of the current day, and the similar pattern search is performed, thereby reflecting the traffic situation of the current day and preventing the deterioration of the prediction accuracy.
[0089]
Each of the above embodiments relates to a toll road to which the toll collection system is applied, but can be applied to any system as long as data on the time of passage at the entrance / exit toll gate and the vehicle type are available. Therefore, by replacing the toll collection system with ETC (non-stop toll collection system), it can be easily applied to ETC. Furthermore, the present invention can be applied to an AVI system (automatic vehicle recognition system) as long as the passage time at any two points is available. Or, in the future, infrastructure equipment that can obtain the actual travel time value, such as a road-to-vehicle communication system, has been developed and can be applied if the travel time between any two points is available.
[0090]
FIG. 8 is a diagram for explaining the effect of the present invention, and in each case, the transition of the required travel time is represented by a curve. A curve α in FIG. 6A shows the actual value up to the predicted time of the day. A curve β in FIG. 5B shows a similar pattern extracted by performing a similar pattern search using the actual value α up to the predicted time. As is clear from the figure, there is a considerable difference with the passage of time when compared with the actual value α1 after the predicted time.
[0091]
A curve γ in FIG. 5C shows a case where a transition after the prediction time is predicted by an autoregressive model or the like using the actual value α up to the prediction time. As is clear from the figure, the prediction accuracy is almost the same as the actual value α1 until a time after a predetermined time has elapsed from the predicted time, but after the predetermined time has elapsed, the actual value α1 deviates. Therefore, when prediction is performed using the prediction curve γ, a prediction error ahead for a long time after a predetermined time has elapsed.
[0092]
FIG. 4D shows the prediction characteristics obtained by the present invention, and the curve δ is a similar pattern based on the current day pattern that combines the actual value up to the prediction time and the short-term prediction value up to the time after a certain time has elapsed. It is a similar pattern obtained by searching. As is apparent from the figure, it has been in a state close to the actual value α1 over a medium to long period after a predetermined time has elapsed. Therefore, if this prediction curve (similar pattern) δ is used, the prediction accuracy is improved over a medium to long period.
[0093]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the required travel time for a short time using the traffic data on the prediction day is combined with the predicted required travel time for the medium to long term by the similar pattern search, the required travel time with high accuracy is predicted. This can reduce the driver's stress and ensure the reliability of the travel time information.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of a travel time estimation device according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment.
FIG. 3 is a characteristic diagram for explaining a travel time prediction method according to the embodiment.
FIG. 4 is a characteristic diagram for explaining another traveling time prediction method according to the embodiment.
FIG. 5 is a system configuration diagram showing another embodiment of a travel time estimation device according to the present invention.
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of another embodiment;
FIG. 7 is a characteristic diagram for explaining a travel time prediction method according to another embodiment.
FIG. 8 is a characteristic diagram for explaining the effect of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 road
2 Data collection points
4 Traffic data processing means
5 Traveling time actual value acquisition means
51 Data storage means
52 Traveling time actual value calculation means
6 Pattern creation means
61 Traveling time pattern creation means
62 Traveling time pattern storage means
7 Short-term required time prediction means
71 Cumulative traffic calculation means
72 Cumulative traffic prediction means
73 Short-term travel time calculation means
74 Short-term travel time prediction means
75 Short term travel time calculation means
8 Time required calculation means
81 Traveling time pattern creation means on the day
82 Similar travel time pattern extraction means
83 Traveling time calculation means

Claims (9)

道路の車両走行方向に沿って配置された複数のデータ収集地点を通過した車両の台数や通過時刻等の交通情報を収集・蓄積して、走行所要時間実績値を求めると共に、過去の走行所要時間の実績値から求めた走行所要時間推移を蓄積する交通データ処理手段と、
この交通データ処理手段に収集・蓄積された情報に基づき、現時点から所定時間経過した時刻までの短期間走行所要時間推移を予測する短期間所要時間予測手段と、
この予測された短期間走行所要時間推移と、前記交通データ処理手段で求められた現時点までの走行所要時間実績値の時間推移とから当日走行所要時間推移を求め、前記蓄積された走行所要時間推移から、上記当日走行所要時間推移に類似した類似走行所要時間推移を抽出し、この類似走行所要時間推移を用いて以後の走行所要時間を予測する所要時間予測手段と、
を備えたことを特徴とする走行所要時間予測装置。
Collects and accumulates traffic information such as the number of vehicles that have passed through multiple data collection points arranged along the road's vehicle travel direction and the time of passage to obtain the actual travel time value and past travel time Traffic data processing means for accumulating the travel time transition obtained from the actual value of
Based on the information collected and accumulated in the traffic data processing means, the short-term required time predicting means for predicting the short-term travel required time transition from the current time to the time when a predetermined time has elapsed,
From the predicted short-term travel time transition and the time transition of the travel time actual value obtained up to the present time obtained by the traffic data processing means, the travel time transition on the day is obtained, and the accumulated travel time transition From the above, a required travel time prediction means for extracting a similar travel time transition similar to the travel time transition on the same day and predicting a travel time thereafter using this similar travel time transition,
A travel time prediction apparatus comprising:
交通データ処理手段は、走行所要時間推移を、道路交通流シミュレータを用いて作成することを特徴とする請求項1に記載の走行所要時間予測装置。The travel time prediction device according to claim 1, wherein the traffic data processing means creates travel time transition using a road traffic flow simulator. 短期間所要時間予測手段は、
各データ収集地点における累積交通量を求める累積交通量演算手段と、
各データ収集地点における現時点以降の累積交通量の時間推移を予測する累積交通量予測手段と、
出発地点となる上流側のデータ収集地点での累積交通量が、現時点から所定時間経過した時刻における到着地点となる下流側データ収集地点での累積交通量予測値と等しくなる時刻を求め、この時刻と前記到着地点の前記時刻との時間差を走行所要時間とする短期間走行所要時間演算手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の走行所要時間予測装置。
The short-term required time prediction means is
Cumulative traffic calculation means for determining cumulative traffic at each data collection point;
Cumulative traffic prediction means for predicting the time transition of the cumulative traffic after each point at each data collection point;
Find the time when the accumulated traffic volume at the upstream data collection point that is the departure point is equal to the estimated cumulative traffic volume at the downstream data collection point that is the arrival point at the time when a predetermined time has elapsed from the current time. And a short-term required travel time calculation means that sets the time difference between the arrival point and the time as travel required time,
The travel time prediction apparatus according to claim 1, wherein
短期間所要時間予測手段は、
各データ収集地点における累積交通量を求める累積交通量演算手段と、
各データ収集地点における現時点以降の累積交通量の時間推移を予測する累積交通量予測手段と、
出発地点から到着地点までの間に複数のデータ収集地点が存在する場合、現時点から所定時間経過した時刻における到着地点の累積交通量を求め、複数の上流側データ収集地点のうち、現時点までに、最も遅く前記到着地点の累積交通量と同じ累積交通量になった最終上流地点での時刻を求め、この時刻と前記到着地点の時刻との時間差を前記最終上流地点から到着地点までの走行所要時間とし、前記最終上流地点から出発地点までの区間は走行所要時間実績値を用い、これらの合計値を出発地点から到着地点までの走行所要時間とする短期間走行所要時間演算手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の走行所要時間予測装置。
The short-term required time prediction means is
Cumulative traffic calculation means for determining cumulative traffic at each data collection point;
Cumulative traffic prediction means for predicting the time transition of the cumulative traffic after each point at each data collection point;
If there are multiple data collection points between the departure point and the arrival point, calculate the cumulative traffic volume at the arrival point at the time when a predetermined time has elapsed from the current point. Find the time at the last upstream point that has the same cumulative traffic volume as the cumulative traffic volume at the arrival point, and calculate the time difference between this time and the arrival point time from the final upstream point to the arrival point. And, the section from the final upstream point to the departure point uses the travel required time actual value, and the short period travel required time calculation means that sets the total required value from the departure point to the arrival point,
The travel time prediction apparatus according to claim 1, wherein
累積交通量演算手段は、各データ収集地点を通過した車両台数を積算して得る
ことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の走行所要時間予測装置。
The travel time prediction apparatus according to claim 3 or 4, wherein the accumulated traffic volume calculation means is obtained by integrating the number of vehicles that have passed through each data collection point.
累積交通量演算手段は、対象道路の最下流におけるデータ収集地点での現時刻の累積交通量を基に、前記最下流地点からその上流のデータ収集地点までの区間の走行所要所用時間実績値、およびさらに上流の各区間の走行所要時間実績値を用い、前記現時刻を基に、対応する区間の走行所用時間実績値順次遡った時刻を、対応する上流地点での前記累積交通量に達した時刻として各地点での時刻毎の累積交通量を擬似的に求め、
累積交通量予測手段は、各データ収集地点における、前記擬似的な累積交通量に対応する時刻以降の累積交通量の時間推移を予測する機能を併せ持つ
ことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の走行所要時間予測装置。
The accumulated traffic volume calculation means is based on the accumulated traffic volume at the current time at the data collection point on the most downstream side of the target road, and the actual travel time required value for the section from the most downstream point to the upstream data collection point, And, using the actual travel time value of each upstream section, based on the current time, the time that was sequentially traced to the actual travel time value of the corresponding section reached the cumulative traffic volume at the corresponding upstream point. Calculate the cumulative traffic volume at each point in time as a time,
The accumulated traffic volume predicting means has a function of predicting a temporal transition of accumulated traffic volume after each time corresponding to the pseudo accumulated traffic volume at each data collection point. The travel time prediction device according to claim 1.
短期間所要時間予測手段は、
各データ収集地点間の現時点までの走行所要時間実績値から、現時点以降の、前記各データ収集地点間の走行所要時間の時間推移を予測する短期間走行所要時間予測手段と、
出発地点となる上流のデータ収集地点から到着地点となるデータ収集地点までの区間の走行所要時間の時間推移を用い、現時点から所定時間経過した時刻に到着地点に到着する走行所要時間予測値を求め、前記到着時刻から、求められた走行所要時間予測値遡った時刻を出発時刻として、出発地点から到着地点までの走行所要時間を求める短期間走行所要時間演算手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の走行所要時間予測装置。
The short-term required time prediction means is
A short-term required travel time prediction means for predicting a time transition of travel required time between each data collection point from the actual travel time actual value between each data collection point and the present time;
Using the time transition of the travel time of the section from the upstream data collection point that is the departure point to the data collection point that is the arrival point, obtain the estimated travel time that will arrive at the arrival point at the time when a predetermined time has elapsed from the current time A short-term required travel time calculation means for determining a required travel time from the departure point to the arrival point, with the departure time as a departure time estimated from the estimated required travel time value from the arrival time;
The travel time prediction apparatus according to claim 1, wherein
短期間所要時間予測手段は、
各データ収集地点間の現時点までの走行所要時間実績値から、現時点以降の、前記各データ収集地点間の走行所要時間の時間推移を予測する短期間走行所要時間予測手段と、
出発地点から到着地点まで複数のデータ収集地点が存在する場合、到着地点となるデータ収集地点からその上流のデータ収集地点までの区間の走行所要時間の時間推移を用い、現時点から所定時間経過した時刻に到着地点に到着する走行所要時間予測値を求め、この求められた走行所要時間予測値だけ前記到着時刻から遡った上流のデータ収集地点の出発時刻を、この上流のデータ収集地点への到着時刻として、その上流側区間の走行所要時間推移を用い、順次出発地点まで、各上流側区間の出発時刻を求め、出発地点から到着地点までの走行所要時間を求める短期間走行所要時間演算手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の走行所要時間予測装置。
The short-term required time prediction means is
A short-term required travel time prediction means for predicting a time transition of travel required time between each data collection point from the actual travel time actual value between each data collection point and the present time;
When there are multiple data collection points from the departure point to the arrival point, the time when a predetermined time has elapsed from the present time using the time transition of the travel time of the section from the data collection point that is the arrival point to the upstream data collection point The estimated travel time required to arrive at the arrival point is obtained, and the departure time of the upstream data collection point retroactive from the arrival time by the calculated travel time prediction value is determined as the arrival time at the upstream data collection point. Using the travel time transition of the upstream section, sequentially determining the departure time of each upstream section until the departure point, and a short period travel time calculation means for obtaining the travel time from the departure point to the arrival point,
The travel time prediction apparatus according to claim 1, wherein
データ収集地点を通過した車両の台数や通過時刻等の交通情報を、有料道路の料金所における料金収受システムから収集することを特徴とする請求項1に記載の走行所要時間予測装置。The travel time prediction apparatus according to claim 1, wherein traffic information such as the number of vehicles that have passed the data collection point and the passage time is collected from a toll collection system at a toll gate on a toll road.
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