JP4425229B2 - 車両走行制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、交差点まで一定距離の上流地点から交差点までの間、車両に前記交差点を青信号・無停止で通過するための走行条件を提示して定速安定走行させることによって、車両の交差点での信号待ち頻度および待ち時間を低減させて信号待ちのための停止、アイドリング、およびその後の発進による燃料消費・汚染ガスの排出を削減するとともに、信号停止による交差点周辺の渋滞を削減する「交差点ノンストップ走行制御システム」（あるいは「信号同期走行制御システム」）の改良に関する。

交差点での車両の信号による停止頻度の大巾削減、交差点にいたる走行路中の車両の定速安定走行、の方策として「交差点ノンストップ走行制御システム」（あるいは「信号同期走行制御システム」）がある。これは交差点Ａにいたる道路上交差点Ａから一定距離Ｄ上流の地点Ｐにおいて、交差点Ａの信号状態情報、前記距離Ｄ情報、および地点Ｐから交差点Ａまでの間の許容最高走行速度Ｖmax情報、から車両が交差点Ａをノンストップで通過するための地点Ｐから交差点Ａまでの走行条件即ち推奨所要時間 topt および推奨走行速度 vopt を算出し、前記算出された推奨所要時間 topt および／あるいは推奨走行速度 vopt に基づいて車両を地点Ｐ−交差点Ａ間を走行させ交差点Ａをノンストップで通過させるものである（特許文献１、特許文献２、非特許文献１）。

ただし本システムにおいては、地点Ｐから交差点Ａへの走行車両は、地点Ｐにおいて指示された走行条件に従って各車走行しなければならず、これが車両ドライバーにとっては大きな心理的・肉体的負荷となると懸念されている。

特開２００６−０３１５７３ 特願２００５−０６３２１７ 省エネルギーセンター 平成６年度「インテリジェント自動車交通と省エネルギー効果」

本発明は、前記「交差点ノンストップ走行制御システム」の特徴・効果を維持しつつ、その問題点であるドライバーの負荷を大幅に軽減する方策を提供しようとするものである。

「交差点ノンストップ走行制御システム」における地点Ｐから交差点Ａへの車両の走行形態例を図１に、本発明による改良された走行形態例を図２に示す。ただし図１、図２において斜線で示す領域が「交差点ノンストップ走行制御システム」における時間−距離平面での車両走行領域である。

従来の「交差点ノンストップ走行制御システム」においては、図１に示すごとく、地点Ｐを通過する車両は、地点Ｐまで走行してきた速度を路側から車両ごとに提示される推奨走行速度 vopt に切り替えて交差点Ａに向けて定速走行する。
ここで前記車両ごとに提示する推奨走行速度 vopt 算出方法は前記特許文献１、特許文献２に詳細に記載されているのでここでは省略する。

一方本発明による改良された「交差点ノンストップ走行制御システム」においては、図２に示すように、時刻 td 以後最初に地点Ｐを（時刻 tp に）通過した車両 Ｃ1 に関しては交差点Ａに向けての推奨走行速度 vopt1 が提示され、車両はその推奨走行速度 vopt1 で交差点Ａに向けて定速走行する。ここで車両 Ｃ1 に提示される推奨走行速度vopt1 は数１によって算出される。

(数１）
vopt1＝Ｄ／（ tb - tp ）
ただし、｛Ｄ／（ tb - tp ）｝＞Ｖmaxなる場合、および（ tb -tp ）≦ 0 なる場合、は vopt1＝Ｖmax とする。

それ以後時刻 te までの間に地点Ａを通過する車両Ｃ2、Ｃ3、・・・Ｃn は、地点Ｐ通過後も地点Ｐまでの走行速度そのままで走行（但し、車両Ｃ2、Ｃ3、・・・Ｃnの地点Ｐまでの走行速度は図２に示すごとく推奨走行速度vopt1よりも大きく、許容最高走行速度Ｖmax に近い速度とする）を続行し、各々の前方走行車Ｃ1、Ｃ2、・・・Ｃn-1 を認めた時は前方走行車に対して安全車間距離を保って許容最高走行速度Ｖmaxを超えない範囲の走行速度で追随走行する。

以上のごとく走行させることによって時刻 td 〜 時刻 te の時間Ｔp 間に地点Ｐを通過して交差点Ａに向かう車両Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3、・・・Ｃn-1、Ｃn のほぼ全ては、交差点Ａの交通容量が不足しない限り、交差点Ａを赤信号で停止することなくノンストップで通過できることになる。

ここで、図１、図２、数１において、
vopt1：車両Ｃ1 の推奨走行速度
ta：交差点Ａにおける青信号滅灯時刻
tb：交差点Ａにおける青信号点灯時刻
tc：交差点Ａにおける青信号滅灯時刻（＝ta＋Ｔp）
td：＝te−Ｔp
te：＝tc−Ｄ／Ｖmax
ｔp：車両 Ｃ1 の地点Ｐ通過時刻
ｔ：時刻

Ｄ：地点Ｐ−交差点Ａ間距離
Ｖmax：地点Ｐ−交差点Ａ間許容最高走行速度
Ｔp:交差点信号周期(＝tc−ta＝te−td＝Ｔg＋Ｔn)
Ｔg：交差点青信号点灯時間間隔（＝tc−tb）
Ｔn：交差点青信号点滅時間間隔（＝tb−ta）
Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3、・・・Ｃn-1、Ｃn：時刻td−時刻te の時間Ｔp 間に地点Ｐを通過して交差点Ａに向かう車両
である。

上記説明のごとく、車両Ｃ2、Ｃ3、・・・Ｃn のドライバーは各々前方走行車Ｃ1、Ｃ2、・・・Ｃn-1 に追随走行することによって「交差点ノンストップ走行」が可能になることから、提示された推奨走行速度による定速走行の必要はなくなりドライバーの負荷は大幅に低減されるが、車両
Ｃ1 のドライバーだけは、従来どおりの推奨走行速度による定速走行が強いられることになる。
この問題は、地点Ｐから交差点Ａの間に、例えば点灯した光が設定された一定速度で移動する速度マーカー装置を設け、速度マーカーを車両
Ｃ1 の前方で推奨走行速度で走行させ、車両 Ｃ1 のドライバーはその速度マーカーに追随して走行することによって解決される。

上記本発明によって、「交差点ノンストップ走行制御システム」の持つ特徴・効果を発揮しつつその大きな問題点である車両ドライバーの走行条件に従っての定速走行を強いられる精神的・肉体的負荷を大幅に軽減することができる。

従来の「交差点ノンストップ走行制御システム」に本発明の改良を適用するに際しては、車両Ｃ1 に対しての推奨走行速度 vopt1 の提示を、従来の路側からの路車間通信による提示に代えて、あるいはそれと併用して、路側、路面、あるいは路面上、に道路に沿っての速度マーカーを設けそのマーカーを推奨走行速度 vopt1 で定速走行させ、車両Ｃ1 はその速度マーカーに追随して定速走行させる方法が最も効果的である。

ここで上記速度マーカーは車両Ｃ1 に対してだけでなく車両Ｃ2、Ｃ3、・・・Cｎに対しても適用できる事は言うまでもないが、車両Ｃ2、Ｃ3、・・・Cｎ は速度マーカーに追随するよりも、各々の前方走行車両Ｃ1、Ｃ2、・・・Ｃn-1 に追随走行する方がドライバーの負荷は少ないと思われる。ただしそのためには前記車両Ｃ1、Ｃ2、・・・Ｃn-1 には各々後続車両Ｃ2、Ｃ3、・・・Ｃn に対して前方走行車は追随走行を指示する表示等を掲げること、および／あるいは路側から後続車両Ｃ2、Ｃ3、・・・Ｃn に対して路車間通信あるいは表示等で各々前方走行車Ｃ1、Ｃ2、・・・Ｃ-1 に追随走行するようにとの指示を出すことが有効となる。

図３に本発明による車両走行制御システムの概略構成例を示す。
図３において、
３０１は、交差点Ａにおける、図３に示す車両進行方向に対する、交通信号機、

３０２は、交通信号機３０１へ信号制御信号を出力して交通信号を制御するとともに、走行条件演算装置３０３に対して青信号滅灯時刻ta、tc、青信号点灯時刻tb、 あるいは信号周期Ｔp 等の信号状態情報を出力する信号制御装置、

３０３は、信号制御装置３０２出力である信号状態情報を入力し、予め設定されている地点Ｐ−交差点Ａ間距離Ｄと地点Ｐ−交差点Ａ間の許容最高走行速度Ｖmax 、 および地点Ｐを交差点Ａ方向に通過する車両Ｃ1 の地点Ｐ通過時刻 tp から車両Ｃ1 の走行条件、即ち推奨走行時間 topt1 、推奨走行速度 vopt1 、 を算出する走行条件演算装置、
ここで推奨走行時間 topt1 は、topt1 ＝ tb − tp である。

３０４は、走行条件演算装置３０３出力である車両Ｃ1 の走行条件を路車間通信で車両Ｃ1 に通報するとともに、車両Ｃ1 の地点Ｐ通過信号を速度マーカー制御装置３０５に出力する路車間通信路側装置、

３０５は、路車間通信路側装置３０４からの車両Ｃ1 が地点Ｐを通過した旨の信号を受けて対応する推奨走行速度 vopt1 を後述の速度マーカー装置３０６に出力する速度マーカー制御装置、

３０６は、速度マーカー制御装置３０５出力を入力し、車両Ｃ1 が地点Ｐ通過のタイミングで、車両Ｃ1 前方に推奨走行速度 vopt1 マーカーを提示開始し、以後交差点Ａに向けて推奨走行速度 vopt1 でマーカーを移動させる速度マーカー装置、
である。

上記においては車両 Ｃ1 に対して、路車間通信路側装置３０４による走行条件の提示とあわせて、速度マーカー装置３０６による推奨走行速度 vopt1 の提示を行っているが、路車間通信路側装置３０４による走行条件の提示は必ずしも必要ではない。
また、車両Ｃ2、Ｃ3、・・・Cｎに対しても、必要に応じて速度マーカー装置による走行条件の提示も可能である。

本発明によって、「交差点ノンストップ走行制御システム」による車両の交差点ノンストップ、交差点上流での定速安定走行、による省エネルギー、排出ガス削減、交差点周辺の渋滞低減効果を維持しつつ、その大きな問題点であったドライバーの走行条件に合致した走行をしなければならないという心理的・肉体的負荷を大幅に軽減でき、システム実現を容易化することができる。

交差点ノンストップ走行制御システムの従来の車両走行形態説明図 交差点ノンストップ走行制御システムの本発明による車両走行形態説明図 本発明によるシステム構成例 である。

符号の説明

図１、図２において、
Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3、・・・、Ｃn-1、Ｃn：時刻td 〜teの信号周期Ｔp 間に地点Ｐを通過し
て交差点Ａに向かう車両
ta：青信号滅灯（黄信号点灯）時刻
tb：青信号点灯時刻
tc：青信号滅灯（黄信号点灯）時刻

td：＝tc −（Ｄ／Ｖmax)−Ｔp ＝ te −Ｔp
te：＝tc − Ｄ／Ｖmax
tp：時刻td 後、最初に地点Ｐを通過する車両Ｃ1 の地点Ｐ通過時刻
t：時刻

Ｔg：青信号点灯時間間隔
Ｔn：黄および赤信号点灯時間間隔
Ｔp：信号周期（＝Ｔg＋Ｔn）
Ｄ：地点Ｐ−交差点Ａ間距離
Ｖmax：許容最高走行速度

図３において、
３０１：交差点Ａ交通信号機
３０２：信号制御装置
３０３：走行条件演算装置
３０４：路車間通信路側装置
３０５：速度マーカー制御装置
３０６：速度マーカー装置
である。

Claims (2)

1. 時刻td以後時刻teまでの交差点信号周期Ｔp の間に地点Ｐを通過して交差点Ａに向かう車両Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3、・・・Ｃn-1、Ｃnの内、最初に地点Ｐを時刻tp に通過する車両Ｃ1 に対して、推奨走行速度vopt1＝Ｄ／（ tb − tp ）を、ただし｛Ｄ／（ tb − tp ）｝＞ Ｖmaxなる場合および（ tb −tp ） ＜ 0 なる場合は vopt1＝Ｖmax を、提示し、後続車両Ｃ2、Ｃ3、・・・Ｃn に対しては、各々地点Ｐ通過後も地点Ｐまでの走行速度での走行継続を、ただし後続車両Ｃ2、Ｃ3、・・・Ｃnが走行中前方車両を認めた場合は各々の前方車両Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3、・・・Ｃn-1に安全車間距離を保っての追随走行を、指示することを特徴とする車両走行制御方法。
   ただし、td＝ te −Ｔp 、te＝ tc −Ｄ／Ｖmax 、Ｔp：交差点Ａ交通信号周期、Ｄ：地点Ｐ−交差点Ａ間距離、Ｖmax : 許容最高走行速度、tb：交差点Ａ青信号点灯時刻、tc：交差点Ａ青信号滅灯時刻、である。
2. 地点Ｐから交差点Ａまでの走行中前方走行車Ｃ1、Ｃ2、・・・Ｃn-1 は、各々の後続車両Ｃ2、Ｃ3、・・・Ｃn に対して追随走行を指示する表示を掲げる、あるいは／および路側から路車間通信あるいは表示によって後続車両Ｃ2、Ｃ3、・・・Ｃnに対して走行中前方車両を認めた場合は追随走行を行うよう指示する、ことを特徴とする請求項１記載の車両走行制御方法。

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