JPH08171694A - Traffic signal control method and device therefor - Google Patents
Traffic signal control method and device thereforInfo
- Publication number
- JPH08171694A JPH08171694A JP31387894A JP31387894A JPH08171694A JP H08171694 A JPH08171694 A JP H08171694A JP 31387894 A JP31387894 A JP 31387894A JP 31387894 A JP31387894 A JP 31387894A JP H08171694 A JPH08171694 A JP H08171694A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- traffic
- signal
- control
- space
- objective function
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、複雑なネットワークを
形成する道路交通空間に設置されている膨大な数の交通
信号機の指示パターン最適案を提供する交通信号制御方
法及び制御装置に係るものであり、特に制御対象が広域
な交通空間における、交通渋滞等の問題を解決するのに
適した交通信号制御方法及び制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a traffic signal control method and a control device for providing an optimum pattern of instruction patterns for a huge number of traffic signals installed in a road traffic space forming a complicated network. In particular, the present invention relates to a traffic signal control method and a control device suitable for solving problems such as traffic congestion in a traffic space whose control target is a wide area.
【0002】[0002]
【従来の技術】道路における渋滞は様々な場所で発生す
るが、頻度の高いケースとしては2車線から1車線の様
に交通処理量が少なくなる場所や、同じ車線数であって
も車線幅が狭くなる場合である。また、山道の様にカー
ブの多い場所、急カーブが続くつづら坂、勾配のきつい
道路も交通処理量を低下させる要因となる。2. Description of the Related Art Traffic jams on roads occur in various places, but as a frequent case, the traffic processing amount is low such as from two lanes to one lane, or even if the number of lanes is the same, This is the case when it becomes narrow. In addition, a place with a lot of curves such as a mountain road, a steep slope with a sharp curve, and a road with a steep slope also cause a reduction in the traffic processing amount.
【0003】これらにより発生する交通渋滞は道路その
ものが発生の要因となっているが、他の大きな要因とし
て交差点がある。交差点は、道路が交差する場所であ
り、交通量の多い交差点を放置すると交通事故が多発す
る。現実的にも、交通事故の約6割は交差点で発生して
いる。一定以上の交通量がある交差点では交通整理の
為、信号機が配置されている。交通空間を一つのネット
ワークと把えると信号機はネットワーク上での交通量
を、それぞれの交差点に接続される経路に通行時間を割
当てる、制御効果器の役割を果たしている。The traffic congestion caused by these causes the road itself, but another major factor is the intersection. An intersection is a place where roads intersect, and if an intersection with a large volume of traffic is left unattended, traffic accidents will frequently occur. In reality, about 60% of traffic accidents occur at intersections. At intersections with a certain amount of traffic, traffic lights are installed for traffic control. When the traffic space is regarded as one network, the traffic light plays a role of a control effector, which allocates the traffic volume on the network to the transit time to the route connected to each intersection.
【0004】本発明が対象としている信号制御の最適化
とは、青時間の無駄を無くすことであり、交通状況に時
間遅れなく対応することで対象とする交通空間の許容範
囲の最大化を図ることである。信号の最適化を達成する
ことは、例えば対症療法的に渋滞が発生する場所の道幅
を広げたり、バイパス用のトンネルを新たに建設する等
に比べ、本質的に問題を解決するという点で経済的に
も、実効果上も優れている。The optimization of signal control, which is the object of the present invention, is to eliminate waste of green time, and to cope with traffic conditions without time delay to maximize the allowable range of the target traffic space. That is. Achieving signal optimization is more economical in that it essentially solves the problem than, for example, widening the road where congestion occurs due to symptomatic treatment or constructing a new bypass tunnel. It is also excellent in actual effect.
【0005】現在我国のみならず、世界各地で自動車利
用台数が急激に増加しているが、これに対し交通容量の
拡大が追いつかず、この結果、深刻な道路事情となって
いる。従って、広域に対し最適な信号制御が実現されれ
ば、問題は大きく改善されることが期待でき、この様な
制御の高度化が強く求められてきている。これに対し従
来より様々な、方法、装置が提案され実用化されてきた
が、広域に対する最適性において、十分な効果が得られ
ていないのが現状である。At present, not only in Japan but also in various places around the world, the number of automobiles is rapidly increasing. However, the expansion of the traffic capacity cannot keep up with this, resulting in serious road conditions. Therefore, if optimal signal control is realized over a wide area, the problem can be expected to be greatly improved, and there is a strong demand for such advanced control. On the other hand, various methods and devices have been proposed and put to practical use in the past, but the present situation is that a sufficient effect is not obtained in terms of optimality over a wide area.
【0006】信号制御の方式を大別すると、 (1)1つの交差点の信号機動作を最適化する制御方法 (2)対象地域をネットワークとみなし、全体に対する最
適化を図る制御方法 の2種類となる。明らかに(2)の方法は(1)の方法を含
んでおり、(2)の方法が達成できれば(1)の方法も同時
に達成されることになるが、現実的には、(2)の方法に
関する技術レベルが十分でない為、(1)の方法の集合の
方が、(2)の方法より優れた結果となることが多い。The signal control methods are roughly classified into two types: (1) a control method for optimizing the traffic signal operation at one intersection (2) a control method for considering the target area as a network and optimizing the whole area. . Clearly, the method of (2) includes the method of (1), and if the method of (2) can be achieved, the method of (1) will also be achieved at the same time, but in reality, the method of (2) Since the technical level of the method is not sufficient, the set of methods (1) often gives better results than the method (2).
【0007】(1)の方法に関する近年の技術としては、
公開特許「信号制御装置」(特開平2−287700)
をあげることができる。この方法では対象とする交差点
における交通状況をセンサー情報として取り込み、これ
らの時間的推移を参照し、更に曜日の波動情報を加え、
ファジィ推論により、信号機のパターンを定めるもので
ある。Recent technologies relating to the method (1) include:
Published patent "Signal control device" (JP-A-2-287700)
Can be raised. In this method, the traffic situation at the target intersection is captured as sensor information, these temporal changes are referenced, and the wave information of the day of the week is added,
The fuzzy inference determines the traffic light pattern.
【0008】(2)の方法として著名なのが、英国ロンド
ンの中心街の交通制御に用いられている「SCOOT」
と呼ばれる、オンラインの広域信号制御方法である。本
方法については文献「The SCOOT on-line traffic sign
al optimisation technique」(TRAFFIC ENGINEERING &
CONTROL 誌 ,April 1982)あるいは,「Thedevelopment
of Urban Traffic Control in London:fixed-time and
'SCOOT'」(同誌,October 1981)に詳しい。本方法で
は、関連する複数の信号機が設置されている交差点の交
通量推移をセンサー情報とし、信号パターンが一巡する
時間、すなわちサイクルや、サイクル内の青や赤の時間
を示すスプリット、あるいは、交差点的の位置関係と交
通流の群速度で定まるサイクルの位相差であるオフセッ
ト等のパラメータをリアルタイムに最適に定めようとす
る方法である。The method (2) which is famous is the "SCOOT" used for traffic control in the central area of London, England.
This is an online wide area signal control method called. For this method, refer to the document "The SCOOT on-line traffic sign.
al optimization technique ”(TRAFFIC ENGINEERING &
CONTROL magazine, April 1982) or "The development
of Urban Traffic Control in London: fixed-time and
Details on "SCOOT""(published in October 1981). In this method, the traffic information transition of the intersection where a plurality of related traffic lights are installed is used as sensor information, and the time when the signal pattern makes one round, that is, the cycle, a split indicating the time of blue or red in the cycle, or the intersection This is a method for optimally determining parameters such as offset, which is the phase difference of the cycle determined by the physical positional relationship and the group velocity of the traffic flow, in real time.
【0009】その他、多くの方法があるが、問題点は、
上記に集約されているのが現状である。There are many other methods, but the problem is that
The current situation is summarized above.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】上記(1)の方法は、
各信号機単位の制御であり、特定の交差点に対しては有
効であるが、例えば近接する交差点の状況を考慮してい
ない為、制御対象地域全体をみた場合、最適化が図られ
ることはなく、かえって対象交差点以外の交差点に問題
を波及させることになる。The method of (1) above is
It is a control for each traffic light and is effective for a specific intersection, but since, for example, the situation of an adjacent intersection is not considered, when looking at the entire control target area, optimization is not achieved, Instead, the problem will spread to intersections other than the target intersection.
【0011】上記(2)の方法は、従来の信号制御の概
念で把えると、広域に対し、相互の交差点間の影響度を
考慮しつつ、考え得るパラメータをダイナミックに定め
ていく為に、効果が期待できると考えられていた。しか
し、現実的には、多くの改善すべき問題が内包されてい
る。本方法であると、第1に、各パラメータを定めるに
当って重視するのは、交通量が大きい方向、あるいは系
統であり、そうでない方向や系統については、十分な検
討がなされていない。これはパラメータであるオフセッ
トを定めてしまうことでも明らかである。オフセットと
はある一連の交差点の流れと位置関係で定めるものであ
るから対象地域内で該当しない経路では、規則性の無い
形になってしまうからである。このように、オフセット
を定めることによって、局所的には交通流が改善される
が、広域の交通空間全体でみると良い結果は得られな
い。更に、交通量の推移についても過去の実績に基づい
ている為、再現性が高い場合は良い制御になるが、そう
で無い場合は良い結果が得られない。The above method (2) can be grasped from the conventional concept of signal control, in order to dynamically determine possible parameters in consideration of the degree of influence between mutual intersections over a wide area. It was thought to be effective. However, in reality, many problems to be improved are included. According to this method, firstly, it is the direction or system in which the traffic volume is large that is emphasized in determining each parameter, and the directions and systems in which the traffic volume is not so large have not been sufficiently examined. This is also clear by defining an offset that is a parameter. This is because the offset is defined by the flow and the positional relationship of a certain series of intersections, so that the route that does not correspond within the target area will have no regularity. In this way, by setting the offset, the traffic flow is locally improved, but it does not give good results when viewed in the wide traffic space as a whole. Furthermore, since the transition of traffic volume is also based on past results, good control is achieved when reproducibility is high, but good results are not obtained when this is not the case.
【0012】本発明は、上記従来技術における課題を解
決し、制御対象とする交通空間に含まれる全ての交通経
路に対して交通状況を最適化する、交通信号制御方法及
び交通信号制御装置を提供することを目的とする。交通
状況の最適化とは、例えば交通空間全体に均一な交通許
容量を与えて交通空間内の渋滞を抑止するような交通信
号制御方法を意味する。The present invention provides a traffic signal control method and a traffic signal control device which solve the above problems in the prior art and optimize the traffic conditions for all traffic routes included in a traffic space to be controlled. The purpose is to do. The optimization of traffic conditions means, for example, a traffic signal control method for giving a uniform traffic allowance to the entire traffic space and suppressing traffic congestion in the traffic space.
【0013】本発明の他の目的は、信号機が例えば1,
000を超えるような、広域エリアの交通空間に対して
も実時間で有効な制御を行ない得る交通信号制御方法及
び装置を提供することを目的とすることにある。Another object of the present invention is to provide a traffic light, for example,
It is an object of the present invention to provide a traffic signal control method and device capable of performing effective control in real time even in a traffic space of a wide area of more than 000.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、制御対
象とする広域の道路交通空間に信号パラメータを変化さ
せ得る少くとも1台の交通信号機を含む複数の交通信号
機を備えた交通システムの制御方法であり、該複数の信
号機の動作し得る信号パターンの組合せに対し、一定時
間後における交通空間全体の交通状況を予測し、該交通
空間内の交通に関する所望の目的関数値を最大、又は最
小にする制御案を定めることにある。A feature of the present invention is to provide a traffic system including a plurality of traffic signals including at least one traffic signal capable of changing a signal parameter in a wide road traffic space to be controlled. A control method, for a combination of signal patterns in which the plurality of traffic lights can operate, predicting a traffic situation of the entire traffic space after a certain time, and maximizing a desired objective function value for traffic in the traffic space, or It is to decide the control plan to minimize.
【0015】本発明の他の特徴は、交通センサーから交
通空間の交通情報を取り込み、制御の制約条件、交通空
間の交通に関する目的関数を入力し、取り込まれた交通
情報と制約条件と目的関数を取込み与えられた目的関数
値を最大または最小とする信号制御指令を決定し、該決
定された信号制御指令を出力することにある。Another feature of the present invention is that the traffic information of the traffic space is fetched from the traffic sensor, the control constraint condition and the objective function relating to the traffic of the traffic space are inputted, and the fetched traffic information, the constraint condition and the objective function are inputted. The objective is to determine a signal control command that maximizes or minimizes the value of the objective function that has been taken in and output the determined signal control command.
【0016】本発明の他の特徴は、交通空間内の交通に
関する所望の目的関数値を最大、又は最小にする制御案
を定める信号制御装置が、最適なパターンを遺伝的操作
により決定する遺伝的最適化手段を含むことにある。Another feature of the present invention is that a signal control device that defines a control plan for maximizing or minimizing a desired objective function value related to traffic in a traffic space determines the optimum pattern by genetic operation. It is to include optimization means.
【0017】本発明の他の特徴によれば、前記遺伝的最
適化手段は以下の様な処理により、広域に配置される膨
大な信号機を最適に制御する様動作する。According to another feature of the present invention, the genetic optimizing means operates so as to optimally control a huge number of traffic signals arranged in a wide area by the following processing.
【0018】交通データを取り込む(ステップ1)と、
センサーの配置されていない交差点や道路上の交通状況
を推定する(ステップ2)と、現在の信号パターンと同
一の初期制御案を生成する(ステップ3)と、下記並列
に処理するための制御案の選択テーブルを作成する(ス
テップ4)と、前記制御案の選択テーブルから一様に選
択される様な乱数を用いて2つの制御案を選択する(ス
テップ5)と、該選択された2つの制御案に対し、ラン
ダムに選択された1つの信号機の信号パターンを変異さ
せる(ステップ6)と、変異された2つの制御案のうち
いづれかの要素の組合せより成る新たな制御案を生成す
る(ステップ7)と、該生成された制御案の信号機パタ
ーンを実行した場合の一定の時間後の交通状況を予測す
る(ステップ8)と、予測された交通状況における目的
関数を評価する(ステップ9)と、複数の処理装置(ス
テップ5)から(ステップ9)が実施された結果の複数
の制御案の目的関数値により次世代の選択確率を与える
(ステップ10)と、(ステップ5)から(ステップ1
0)を所定回数繰り返す制御を行なう(ステップ11)
と、所定回数の処理が終了した後に最も大きいあるいは
小さい目的関数を有する制御案を制御値として出力する
(ステップ12)から成る。When capturing traffic data (step 1),
Estimating traffic conditions on intersections and roads where sensors are not arranged (step 2), generating an initial control plan that is the same as the current signal pattern (step 3), and a control plan for processing in parallel below. Of the selected control plans (step 4), two control plans are selected using random numbers that are uniformly selected from the selection table of the control plans (step 5), and the two selected control plans are selected. When the signal pattern of one traffic light selected at random is mutated to the control plan (step 6), a new control plan composed of a combination of any one of the two mutated control plans is generated (step 6). 7) and predicting a traffic situation after a certain time when the generated traffic light pattern of the control plan is executed (step 8), and evaluating an objective function in the predicted traffic situation (step 8). Step 9) and the next-generation selection probability is given by the objective function values of the plurality of control plans resulting from the execution of the plurality of processing units (Step 5) to (Step 9) (Step 10), (Step 5) From (Step 1
0) is repeated a predetermined number of times (step 11)
And the control plan having the largest or smallest objective function is output as a control value after the processing of a predetermined number of times is completed (step 12).
【0019】[0019]
【作用】本発明の交通システム制御方法によれば、簡単
な構成で交通空間内全体の交通に関する所望の目的関数
値を最大、又は最小にする制御案を、極めて高速に定め
ることができる。これによって、広域に及ぶ交通ネット
ワークにおいて、特に交通量が許容交通容量に近づいた
場合等に発生する渋滞を解消するような最適制御を実現
することができる。ここにおける最適とは、単に特定の
エリアや系統に存在する車輌やドライバーのサービス性
を向上するのみならず、全域に亘るサービス性、安全
性、及び経済性を向上させる様な制御効果が得られるこ
とを指す。According to the traffic system control method of the present invention, a control scheme for maximizing or minimizing a desired objective function value for traffic in the entire traffic space can be determined very quickly with a simple structure. As a result, in a wide-area transportation network, optimal control can be realized so as to eliminate traffic congestion that occurs when the traffic volume approaches the allowable traffic capacity. Optimum here means not only to improve the serviceability of vehicles and drivers existing in a specific area or system, but also to obtain control effects that improve serviceability, safety, and economic efficiency over the entire area. It means that.
【0020】本発明の交通システムにおける信号制御方
法は、対象エリアに設置されている信号機の該時点での
動作パターン(実際は信号階梯パターンと称されること
が多い)を出発点とし、とり得る動作パターンの変化範
囲内で、変化させ、該当動作パターンを実行した場合の
一定時間後の状況を予測し、最も目的に近い制御案を決
定する。対象とするエリアが広域である為、対象とする
信号機の数、及び、ネットワークの規模が大である為、
前記制御案を変化させ、かつ一定の時間後の予測を行な
う処理は、時間的に並列に動作し得る方法とし、更に複
数の制御案に対し、評価値の値により、繰り返し処理の
元データとしての選択確率を高める様にしている為、極
めて短時間で良い制御案を決定できる。The signal control method in the traffic system according to the present invention takes a possible operation by using the operation pattern of the traffic signal installed in the target area at that time (often referred to as a signal ladder pattern) as a starting point. Within the change range of the pattern, the situation is predicted after a certain period of time when the operation pattern is changed and the corresponding operation pattern is executed, and the control plan closest to the purpose is determined. Since the target area is wide, the number of target traffic signals and the scale of the network are large,
The process of changing the control plan and performing prediction after a certain period of time is a method that can operate in parallel in time, and further, for a plurality of control plans, as the original data of the iterative process depending on the value of the evaluation value. Since the selection probability of is increased, a good control plan can be determined in an extremely short time.
【0021】また、本発明の信号制御方法を用いること
により、信号機の指示パターンは、定まったサイクル、
スプリット、オフセット等のパラメータという概念が不
要となり、制御タイミングに最も適した柔軟な交通整理
が可能な指示パターンが生成される。すなわち、従来の
信号制御概念では、いかなる手段をもってしても、サイ
クル、スプリット、オフセット等、局所化された対象に
対して経験的な枠を保持している限り、最適制御を得る
ことは困難であった。これに対し、本発明では従来制御
の有効性をそのまま内包しつつ、柔軟な制御を行なうこ
とができる様にしている。Further, by using the signal control method of the present invention, the instruction pattern of the traffic signal can be set in a fixed cycle,
The concept of parameters such as split and offset becomes unnecessary, and a flexible traffic control instruction pattern most suitable for control timing is generated. That is, in the conventional signal control concept, it is difficult to obtain optimum control by any means as long as the empirical frame for the localized object such as cycle, split, and offset is held. there were. On the other hand, the present invention enables flexible control while incorporating the effectiveness of the conventional control as it is.
【0022】[0022]
【実施例】以下、図により本発明の一実施例を説明す
る。図1は、本発明による信号制御システムの構成例で
ある。本信号制御システムは広域の交通空間、すなわ
ち、意図的に分割された広域の道路交通空間を制御対象
とする。本システムは、最適な信号制御パターンを決定
する信号制御装置1と、この信号制御装置1で決定され
た制御パターンあるいは制御結果の評価を表示する表示
装置2と、制御上の制約条件や目的関数を信号制御装置
1に入力する入力装置3と、空間計測センサーからの交
通データを取込む信号入力装置9と、信号制御装置1で
決定された信号パターンを交通現場に設置されている各
交通信号機11の制御部11Aに出力する信号出力装置
10により構成される。制御対象となる交通空間には交
通システムの一部として多数の交通信号機11が設置さ
れており、その中で少くとも1台の交通信号機11はそ
の信号パラメータ、すなわち信号パターンを変化させる
ことができる。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration example of a signal control system according to the present invention. This signal control system controls a wide area traffic space, that is, a wide area road traffic space intentionally divided. The present system includes a signal control device 1 that determines an optimum signal control pattern, a display device 2 that displays an evaluation of a control pattern or a control result determined by the signal control device 1, a constraint condition and an objective function for control. Input device 3 for inputting the signal to the signal control device 1, a signal input device 9 for fetching traffic data from the space measurement sensor, and traffic signal devices installed at the traffic site for the signal pattern determined by the signal control device 1. The signal output device 10 outputs the signal to the control unit 11A. A large number of traffic signals 11 are installed as part of the traffic system in the traffic space to be controlled, and at least one traffic signal 11 can change its signal parameter, that is, a signal pattern. .
【0023】信号制御装置1は、入力された交通データ
と入力情報により、最適な信号制御パターンを決定す
る。表示装置2はCRT、液晶表示装置等のハードウェ
アにて実現でき、入力装置3はキーボードにて実現でき
る。信号入力装置9は、交差点や道路12上に設置され
た超音波式センサー13、あるいはテレビカメラで撮像
した画像を処理する空間計測センサー14からの交通デ
ータを取込む。信号制御装置1は、従来の遂次実行型の
プロセス制御用コンピュータやマイクロコンピューター
でも実現できるが、制御対象信号機数が100を超える
場合は、処理装置を複数個並列に接続した構造を有し、
同一時間軸上で少なくとも2種類以上の独立した処理を
行なうことのできる並列コンピュータが必要となる。The signal control device 1 determines an optimum signal control pattern based on the input traffic data and input information. The display device 2 can be realized by hardware such as a CRT and a liquid crystal display device, and the input device 3 can be realized by a keyboard. The signal input device 9 takes in traffic data from an ultrasonic sensor 13 installed at an intersection or a road 12 or a space measurement sensor 14 that processes an image captured by a television camera. The signal control device 1 can be realized by a conventional process control computer or microcomputer of the sequential execution type, but when the number of control target signal devices exceeds 100, it has a structure in which a plurality of processing devices are connected in parallel,
A parallel computer capable of performing at least two types of independent processing on the same time axis is required.
【0024】本発明の信号制御方法は、本質的に並列コ
ンピュータ上であっても効率の低下しない論理構造を有
している為、対象とする交通空間が広大になりかつ制御
対象の信号機の数が膨大になった場合でも、十分な数の
処理装置を準備することにより、容易に対応することが
できる。すなわち従来の遂次実行形のコンピュータのも
つ性能上限や、並列度数が上がると著しく効果が低下す
る従来の並列論理とは異なり、コンピュータのハードウ
ェアによる限界性能が無い方法である。Since the signal control method of the present invention has a logical structure in which the efficiency is not deteriorated even on a parallel computer, the target traffic space becomes vast and the number of control target signals is increased. Even if the number becomes large, it is possible to easily cope with it by preparing a sufficient number of processing devices. That is, unlike the conventional upper limit of the performance of the sequential execution type computer and the conventional parallel logic in which the effect remarkably decreases when the degree of parallelism increases, the method has no limit performance by the hardware of the computer.
【0025】図2は、本発明の信号制御システムにより
広域制御を行なう場合の信号制御装置1のハードウェア
構成例を示したものである。本例では、入力装置3に接
続され入力情報を取込む入力装置制御ユニット8と、出
力装置2に接続され出力情報を出力する出力装置制御ユ
ニット7と、定数あるいは変数を記憶する共有メモリー
6と、装置全体を制御するセルプロセッサ超並列制御ユ
ニット4と、前記共有メモリー6及び超並列制御ユニッ
ト4に接続され、同一時間でのそれぞれの処理を実行で
きる複数の処理装置(MPU)5とにより構成される。
本例ではMPU5は825個となっているが、要求され
る処理性に応じて増減が可能である。プロセッサを1個
とした遂次実行型のコンピュータであっても良いのは前
述の通りである。FIG. 2 shows an example of the hardware configuration of the signal control device 1 when performing wide area control by the signal control system of the present invention. In this example, an input device control unit 8 which is connected to the input device 3 and takes in input information, an output device control unit 7 which is connected to the output device 2 and outputs output information, and a shared memory 6 which stores constants or variables. , A cell processor massively parallel control unit 4 for controlling the entire device, and a plurality of processing units (MPU) 5 connected to the shared memory 6 and the massively parallel control unit 4 and capable of executing respective processes at the same time. To be done.
In this example, the number of MPUs 5 is 825, but the number can be increased or decreased according to the required processability. As described above, the computer may be a sequential execution type computer having one processor.
【0026】次に、図3に本システムにおける広域交通
ネットワークの構成例を示す。ビルや住宅等が密集する
都市部では、郊外によくみられる様な幹線を中心にして
その他の路線は従属的である様な比較的余裕のある形で
はなく、図3の様に網目の様に、道路12が複雑な2次
元的なネットワークを形成している。本例で○が付され
る交差点では信号機Sが設置されていることを示してお
り、信号機の数は140(台)である。本システムで
は、交通空間を図3に示すようなネットワークとして把
え、信号機の位置、経路との接続、経路の交通容量、交
差点における、直進、右折、左折の実績値により得る確
率値等の情報を予め交通情報記憶手段に記憶している。Next, FIG. 3 shows a configuration example of a wide area transportation network in this system. In urban areas where buildings and houses are densely located, the main line that is often seen in the suburbs is the center, and the other lines are not subtly relatively subordinate. In addition, the road 12 forms a complicated two-dimensional network. In this example, the intersection marked with a circle indicates that the traffic signal S is installed, and the number of traffic signals is 140 (units). In this system, the traffic space is grasped as a network as shown in Fig. 3, and the information such as the position of the traffic light, the connection with the route, the traffic capacity of the route, the probability value obtained from the actual value of the straight, right turn and left turn at the intersection, etc. Is stored in advance in the traffic information storage means.
【0027】図4は、信号制御装置1の論理的な構成を
示したものである。本信号制御装置では、少なくとも、
プロセス信号を取込むプロセス信号取込手段102と、
プロセスへ制御結果を出力するプロセス信号出力手段1
04と、入力装置3より入力情報を取込む入力装置制御
手段106と、表示装置2を制御する表示装置制御手段
108と、前記交通ネットワークの情報と制御に必要な
信号機の特性を記憶する交通情報記憶手段110と、信
号の制御パターンが与えられると一定の時間後の交通状
況を予測する交通流予測手段112と、最適な信号パタ
ーンを決定する最適化手段114により構成される。最
適化手段114は、取り込まれた交通情報と制約条件と
目的関数を取込み与えられた目的関数値を最大または最
小とする信号制御指令を決定し、出力するものであり、
例えば遺伝的最適化手段により構成される。FIG. 4 shows a logical configuration of the signal control device 1. In this signal control device, at least
A process signal capturing means 102 for capturing a process signal,
Process signal output means 1 for outputting a control result to a process
04, an input device control means 106 for receiving input information from the input device 3, a display device control means 108 for controlling the display device 2, and traffic information for storing information on the traffic network and characteristics of traffic signals necessary for control. The storage unit 110, a traffic flow prediction unit 112 that predicts a traffic situation after a certain time when a signal control pattern is given, and an optimization unit 114 that determines an optimum signal pattern. The optimizing unit 114 determines and outputs a signal control command that takes in the captured traffic information, the constraint condition, and the objective function and maximizes or minimizes the given objective function value.
For example, it is constituted by a genetic optimization means.
【0028】図5は、本発明における、対象地域内を制
御する信号機のパターンと、信号機毎の信号パターン番
号を要素とする、1次元ベクトルについての説明図であ
る。ここで制御実行の周期時間を160(秒)と定める
とこの時間内でG(グリーン)、Y(イエロー)、R
(レッド)に時間を割り振ることは、すなわち対向する
経路へ通過交通量を割り当てることと等価になる。ここ
で制御周期を160(秒)として定めることは、従来の
サイクル値とは本質的に異なり単に制御タイミングを与
える意味に限定される。図5の例ではとり得るパターン
数が100である。例えば信号機Siは、100の信号
楷梯(パターン)を持つことができ指定された動作を行
う。この信号パターン1は、該時点から順次20秒は
G、10秒はY、Rを100秒、再びGを30秒点燈す
ることを示している。現実的な交通信号ではG、Y、R
の他に、R下での右折指示、あるいはバス、歩行者優先
等があるが、これらは点燈種類が増加するだけであり、
G、Y、Rの組合せが可能であれば処理は同等である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a one-dimensional vector having, as an element, a pattern of a traffic signal controlling the target area and a signal pattern number of each traffic signal in the present invention. If the control execution cycle time is set to 160 (seconds), G (green), Y (yellow), R
Allocating time to (red) is equivalent to allocating passing traffic to the opposite route. Defining the control cycle here as 160 (seconds) is essentially different from the conventional cycle value, and is limited to the meaning of simply giving the control timing. In the example of FIG. 5, the number of possible patterns is 100. For example, the traffic light Si can have 100 signal bridges (patterns) and performs specified operations. This signal pattern 1 indicates that from that time point, G is lit for 20 seconds, Y and R are lit for 100 seconds, G is lit for 30 seconds again. G, Y, R for realistic traffic lights
Besides, there are right turn instructions under R, bus, pedestrian priority, etc., but these are only increasing the types of lighting,
If the combination of G, Y, and R is possible, the processing is the same.
【0029】この様に、信号パターンを制御条件を保持
する範囲で考え得る数だけ設定しておく。次に、各信号
機Si(本例ではi=1〜140)の信号パターンPi
を要素とする1次元ベクトルXiを X=(P1,P2,……………,P140) と定める。このXを以下染色体と称する。Xにより、対
象空間の信号状態が一意に定まることになる。このXの
要素を適正に定めることが本発明の本質的な目的であ
る。In this way, the number of signal patterns is set in a conceivable number within the range in which the control conditions are held. Next, the signal pattern Pi of each traffic signal Si (i = 1 to 140 in this example)
A one-dimensional vector Xi whose element is is defined as X = (P 1 , P 2 , ... ......, P 140 ). This X is hereinafter referred to as a chromosome. The signal state of the target space is uniquely determined by X. Proper definition of the elements of X is the essential purpose of the present invention.
【0030】Xの空間、すなわちとり得る場合の数n
(X)は、各信号機のパターン数が本例では100であ
り、信号機数が140であるから、 n(X)=100140 =10280 という膨大な数となる。各々の組合せに対して、一定時
間後の交通状況を予測し、例えば、渋滞が最も少ない組
合せが明らかに最適である。しかしながら、上記の様
に、膨大な数の場合全てについて予測を行なうことは、
許容時間内には極めて困難であり、現在のコンピュータ
では並列コンピュータであっても不可能である。本発明
の他の重要な目的はこれを、十分短時間で実行し得る方
法の提供にある。The space of X, that is, the number n of possible cases
Since (X) has 100 patterns in each example and 140 signals in this example, n (X) = 100 140 = 10 280, which is a huge number. For each combination, the traffic situation after a certain period of time is predicted, and, for example, the combination with the least traffic congestion is obviously optimal. However, as mentioned above, making predictions for all of a large number of cases is
It is extremely difficult within the allowable time, and even with parallel computers, it is impossible with today's computers. Another important object of the present invention is to provide a method capable of doing this in a sufficiently short time.
【0031】図6は、信号制御装置1の処理フロー図で
ある。本処理は12のステップで成っており、160秒
毎に起動される。以下その動作を説明する。本例で使用
するハードウェアは10個の処理装置が並列に接続され
ている並列コンピューターとしている。FIG. 6 is a processing flow chart of the signal control device 1. This process consists of 12 steps and is started every 160 seconds. The operation will be described below. The hardware used in this example is a parallel computer in which 10 processing devices are connected in parallel.
【0032】(ステップ1)交通データ取込み 交通ネットワーク上の経路、交差点上に設置されている
センサーから、交通ネットワークに存在する車輌数、移
動速度、渋滞状況、信号状況等の交通データを取込む。(Step 1) Acquisition of Traffic Data Traffic data such as the number of vehicles existing in the traffic network, the moving speed, the traffic jam condition, the signal condition, etc. is fetched from the routes installed on the traffic network and the sensors installed on the intersections.
【0033】(ステップ2)交通状況の推定 交通ネットワーク上の全ての経路、交差点上に的確なセ
ンサーが設置されていることは極めて希である為、交通
流予測手段により、センサーが設置されていない経路、
交差点については、(ステップ1)で得た情報を基に推
定し、対象交通ネットワーク全ての状況を把握する。(Step 2) Estimation of traffic conditions Since it is extremely rare that accurate sensors are installed on all routes and intersections on the traffic network, no sensors are installed by the traffic flow prediction means. Route,
The intersection is estimated based on the information obtained in (step 1), and the conditions of all the target transportation networks are grasped.
【0034】(ステップ3)所期制御案の生成 制御案の初期値として、該時点で各信号機に与えられて
いる信号パターンを要素とする染色体Xを生成する。(Step 3) Generation of desired control plan As an initial value of the control plan, a chromosome X having a signal pattern given to each traffic light at that point as an element is generated.
【0035】(ステップ4)制御案選択テーブルの作成 10個のCPUに与える制御案Xは、初期状態では同一
であるので、各制御案は、同一の確率で最適解候補とな
り得る様に、図18に示すような制御案選択テーブルを
作成する。(Step 4) Creation of control plan selection table Since the control plans X given to the 10 CPUs are the same in the initial state, each control plan can be an optimal solution candidate with the same probability. A control plan selection table as shown in 18 is created.
【0036】以下(ステップ5)〜(ステップ9)は、
同時並行的に異なる処理装置(MPU)で実行される。The following (step 5) to (step 9)
It is executed concurrently by different processing units (MPUs).
【0037】(ステップ5)ランダムに2つの制御案選
択 図18に示す制御案選択テーブルは0.0〜100.0
(%)のレンジを有しており、ある一つの0.0〜10
0.0の値に対して制御案M(i,j)が定まる。本ス
テップでは0.0〜100.0の範囲に一様に分布する
2種の乱数r1,r2を生成し、2種の制御案を定め
る。ここではX1とX2が選択されたものとする。(Step 5) Two control plan selections are made randomly. The control plan selection table shown in FIG. 18 is 0.0 to 100.0.
(%) Has a range of 0.0-10
The control plan M (i, j) is determined for a value of 0.0. In this step, two kinds of random numbers r1 and r2 uniformly distributed in the range of 0.0 to 100.0 are generated, and two kinds of control plans are determined. Here, it is assumed that X 1 and X 2 are selected.
【0038】(ステップ6)突然変異操作 前記(ステップ5)の制御案選択により選択された2種
の制御案X1、X2の一部の信号パターンを変異させる。
これを突然変異操作と称する。図7に本突然変異操作処
理の詳細手順を、図8に、実例を用いた突然変異例を示
す。まず、(ステップF10)にて、1から信号機数1
40の範囲に一様に分布する乱数rand1と、0か1
の値を一様にとる乱数RAND1を生成する。次に(ス
テップF20)で同様にrand2,RAND2を生成
する。図8は(ステップF30)の処理を示すものであ
る。ここで rand1=5 RAND1=0 とすると、X1の信号機5の信号パターンが88である
ので、これを87に書き換える。つまり、信号番号ra
nd1の信号パターンを、RAND1が0の場合降順
に、1の場合昇順に更新する。これによりX1は一部に
変異を受け新たな制御案X1′が生成される。本方法は
突然変異の位置例あり、他の方法でよいことは言うまで
もない。(ステップF40)では同様に、第2の制御案
であるX2に、突然変異操作を加え、新たな制御案X2′
を生成する。(Step 6) Mutation Operation The signal patterns of some of the two control plans X 1 and X 2 selected by the control plan selection in (step 5) above are mutated.
This is called a mutation operation. FIG. 7 shows a detailed procedure of this mutation operation processing, and FIG. 8 shows a mutation example using an actual example. First, in (Step F10), from 1 to the number of traffic signals 1
Random number random1 uniformly distributed in the range of 40 and 0 or 1
A random number RAND1 that uniformly takes the value of is generated. Next, in step (F20), rand2 and RAND2 are similarly generated. FIG. 8 shows the process of (step F30). Here, if rand1 = 5 RAND1 = 0, the signal pattern of the traffic light 5 of X 1 is 88, and therefore this is rewritten to 87. That is, the signal number ra
The signal pattern of nd1 is updated in descending order when RAND1 is 0 and in ascending order when RAND1 is 1. As a result, X 1 is partially mutated and a new control plan X 1 ′ is generated. It goes without saying that this method is an example of the location of mutation, and other methods may be used. (Step F 40) the same manner, the X 2 is a second control plan, the mutation operation was added, a new control plan X 2 '
Generate
【0039】(ステップ7)制御案の合成(交配) 前記(ステップ6)で生成された2種の制御案を合成
(交配)し、新たな制御案を生成する。図9に本交配処
理の詳細手順を、図10に実例を用いた交配例を示す。
まず図9上のステップG10にて信号機数分の要素より
成り、各々の要素は一様に0か1かをとるストリングで
あるテンプレートTPを生成する。図10の例では TP=(0,1,0,0,0,1,1,0,…………
…) となっている。次に(ステップG30)以下の処理を信
号機数分繰り返し新たな制御案M(i,j)を生成す
る。ここでjは処理中のMPUの番号、iは世代数であ
る。M(i,j)はTPに基づいて、X1′X2′の性質
を引き継ぐように合成される。すなわちTPの値が0の
場合、Tpの該当信号機の信号パターンはX1′のもの
を設定し、TPの値が1の場合はX2′のものを設定す
る様にする。図10の例では、信号機S1,S3,S
4,S5,S8についてはX1’のパターンが、S2,
S6,S7ではX2′のパターンが採用され、新たな制
御案M(i,j)が生成されていることがわかる。(Step 7) Synthesis of Control Plan (Mating) The two control plans generated in (Step 6) are synthesized (crossing) to generate a new control plan. FIG. 9 shows a detailed procedure of this mating process, and FIG. 10 shows a mating example using an actual example.
First, in step G10 in FIG. 9, a template TP, which is a string consisting of elements corresponding to the number of traffic lights, each element uniformly taking 0 or 1, is generated. In the example of FIG. 10, TP = (0,1,0,0,0,1,1,0, ...
…) Next (step G30), the following processes are repeated for the number of traffic lights to generate a new control plan M (i, j). Here, j is the number of the MPU being processed, and i is the number of generations. M (i, j) is synthesized based on TP so as to inherit the properties of X 1 ′ X 2 ′. That is, when the value of TP is 0, the signal pattern of the corresponding traffic signal of Tp is set to X 1 ′, and when the value of TP is 1, the signal pattern of X 2 ′ is set. In the example of FIG. 10, the traffic signals S1, S3, S
For X4, S5 and S8, the pattern of X 1 'is S2
It can be seen that in S6 and S7, the X 2 ′ pattern is adopted and a new control plan M (i, j) is generated.
【0040】(ステップ8)一定時間後の交通状況予測 前記(ステップ7)で生成された制御案M(i,j)を
実行した場合の一定時間後の交通状況を、交通流予測手
段により予測する。図11に一定時間後の交通状況予測
の処理手順を、図12に、典型的な2つのケースを示
し、動作を説明する。予測を精度良く行なうための様々
な方法が提案されているが、広域ネットワーク上で交差
点、経路の複雑な相互影響までを考慮できている方法は
極めて少ない。本発明における予測は基本的には車輌を
1台づつ短い時間推移単位で走行させるものであって、
計算量は大となるが、統計情報による傾向予測の様な多
くの不確定情報を含むことはない。(Step 8) Prediction of traffic condition after a fixed time The traffic flow predicting means predicts the traffic condition after a fixed time when the control plan M (i, j) generated in (Step 7) is executed. To do. The processing procedure for predicting the traffic condition after a certain period of time is shown in FIG. 11, and two typical cases are shown in FIG. 12, and the operation will be described. Although various methods have been proposed for making accurate predictions, very few methods are able to consider even complex mutual influences of intersections and routes on a wide area network. The prediction in the present invention is basically to drive the vehicles one by one in a short time transition unit,
Although the amount of calculation is large, it does not include a lot of uncertain information such as trend prediction by statistical information.
【0041】図11の例では、160(秒)後の交通状
況の予測を、4(秒)毎に、ネットワーク上に存在する
車輌を走行させ、これを40(回)繰り返すことで行な
っている。(ステップH20)にて、ネットワーク上の
全ての経路について(ステップH30)〜(ステップH
60)の処理を繰り返すよう制御する。(ステップH3
0)では、該当経路上の車輌の4秒後の位置を計算し、
該当経路から他へ流出する台数を定める。これは、信号
機の青時間TGと平均車速VSの積、TG×VSによって求
まる。図12に該当経路上の車輌の現在位置及び4秒後
における計算位置の例示す。(a)として示すケース1
においては、直進、右折、左折共に車輌は移動可能であ
る。経路A上には図上側に示すように現在100(台)
の車輌が存在するが、対向信号機が4秒間Gを継続する
場合(TG=4)、平均車速をVSとして該当経路上の距
離を考慮すると、4秒後には図下側に示すように、40
台の車が流出できる。In the example of FIG. 11, the prediction of the traffic condition after 160 (seconds) is performed every 4 (seconds) by running the vehicle existing on the network and repeating this 40 times. . In (Step H20), (Step H30) to (Step H30) for all routes on the network.
The control of 60) is repeated. (Step H3
In 0), calculate the position of the vehicle 4 seconds after on the route,
Determine the number of vehicles that flow out from the relevant route to others. This is obtained by the product of the green time TG of the traffic light and the average vehicle speed VS, TG * VS. FIG. 12 shows an example of the current position of the vehicle on the route and the calculated position after 4 seconds. Case 1 shown as (a)
At, the vehicle can move straight ahead, turn right, and turn left. Currently 100 (units) on the route A as shown in the upper part of the figure.
However, if the oncoming traffic signal continues G for 4 seconds (TG = 4), considering the distance on the corresponding route with the average vehicle speed as VS, 4 seconds later, as shown in the lower part of the figure, 40
Cars can leak.
【0042】次に(ステップH40)にて、該当流出台
数の流出方向すなわち直進、右折、左折の各経路に対す
る振分けを行なう。これは道路幅、車線数等の道路事情
や地域慣習等が含まれる過去の長期的な統計データに基
づいて、精度良く定まる交差点毎の直進率、右折率、左
折率を用いて求める。Next, at (Step H40), the outflow direction of the corresponding outflowing vehicles, that is, the straight, right turn, and left turn routes are sorted. This is calculated based on the past long-term statistical data including road conditions such as road width and number of lanes, regional customs, etc., using the straight-line rate, right turn rate, and left turn rate at each intersection that are accurately determined.
【0043】図12のケース1では、直進率が50
(%)、右折率が25(%)、左折率が25(%)であ
る為、流出した40台の車は、直進、右折、左折それぞ
れの方向に、20(台)、10(台)、10(台)が順
調に移動している。In case 1 of FIG. 12, the straight traveling rate is 50.
(%), The right turn rate is 25 (%), and the left turn rate is 25 (%), so 40 cars that leaked are 20 (vehicles) and 10 (vehicles) in the directions of straight, right, and left turns, respectively. 10 (vehicles) are moving smoothly.
【0044】(ステップH50)は、隣接する経路上の
車輌状況により直進、右折、左折可能な台数を計算す
る。ケース1では十分な余裕が合ったが、図12の
(b)に示すケース2では、左折方向には余裕があるも
のの、直進方向は車輌が埋まっており、右折方向も、8
(台)しか進行できない状況である。この為、左折方向へ
は10(台)が進行できたが、右折は8(台)、直進は
1台もできなかったことになる。本例では車線数が十分
ある場合を想定しているが、そうでない場合は、本来空
いている方向への車輌も、他方向の車輌の停止により、
進行不能となることも有る。この結果に基づいて各経路
の車両台数を更新する。以上が(ステップH60)の処
理である。(Step H50) calculates the number of vehicles that can go straight, turn right, or turn left depending on the vehicle conditions on the adjacent route. In Case 1, a sufficient margin was met, but in Case 2 shown in FIG. 12B, although there is a margin in the left turn direction, the vehicle is buried in the straight direction and the right turn direction is 8
Only (unit) can proceed. For this reason, 10 (vehicles) were able to proceed in the left turn direction, but 8 (vehicles) were not able to make a right turn and none were straight ahead. In this example, it is assumed that the number of lanes is sufficient, but if this is not the case, the vehicle in the originally vacant direction will also be
It may become impossible to proceed. The number of vehicles on each route is updated based on this result. The above is the processing of (step H60).
【0045】この様に、ミクロに車輌を走行させ一定時
間後を予測して行くので、正確な予測精度が実現され
る。交通状況のセンサーとして、今後はテレビカメラを
用いた空間計測型のものが主流となってゆくのは確実で
あり、これにより、交差点、経路における、車輌の数、
移動速度、渋滞度が極めて正確に得られる様になる。本
方法は、この様な情報の正確さの向上、多様化により、
一層効果を発揮し得るものである。As described above, since the vehicle is microscopically run to predict after a certain time, accurate prediction accuracy can be realized. It is certain that the space measurement type using a TV camera will become the mainstream as a traffic condition sensor in the future, so that the number of vehicles at intersections and routes,
The speed of movement and the degree of traffic congestion can be obtained extremely accurately. This method improves the accuracy and diversification of such information,
It is possible to exert further effects.
【0046】(ステップ9)制御結果の評価 前記(ステップ8)で得られた、一定時間後の交通状況
を評価するステップである。本例では、制御の目的関数
として渋滞余裕度が指定され、この値を最大にするもの
としている。ここでは、渋滞度TJは、「R信号待以外
で速度が0の車輌台数」と定義する。もちろんR点燈中
であっても、次回のGのタイミングで該当交差点を通過
できない車輌は、渋滞度TJに含まれる。一方、渋滞余
裕度CTG(台)は、 CTJ(台)←(許容交通量(台))−(渋滞度
(台)) で定義される。許容交通量は、対象とする交通ネットワ
ークが定まれば一意に定まるので、TJとCTJは、質
的には同一の目的関数である。すなわち、渋滞度TJの
最小化を図ることは、渋滞余裕度CTJの最大化を図る
ことに他ならない。 図13は(ステップ9)の制御結
果評価の処理手順を、図14は現実的な渋滞状況の例を
示したものである。(ステップI20)が全ての経路に
ついて行なわれ、TJ(台)が計算される。これを図1
4にて説明する。(Step 9) Evaluation of Control Result This is a step of evaluating the traffic condition after a certain period of time, obtained in (Step 8). In this example, the congestion margin is designated as the control objective function, and this value is maximized. Here, the congestion degree TJ is defined as "the number of vehicles having a speed of 0 other than waiting for an R signal". Of course, a vehicle that cannot pass through the intersection at the next G timing even during the R lighting is included in the congestion degree TJ. On the other hand, the congestion margin CTG (vehicle) is defined by CTJ (vehicle) ← (allowable traffic (vehicle))-(congestion degree (vehicle)). Since the allowable traffic volume is uniquely determined if the target transportation network is determined, TJ and CTJ are qualitatively the same objective function. That is, the minimization of the congestion degree TJ is nothing but the maximization of the congestion margin CTJ. FIG. 13 shows a processing procedure of (step 9) control result evaluation, and FIG. 14 shows an example of a realistic traffic jam condition. (Step I20) is performed for all the routes, and TJ (vehicle) is calculated. Figure 1
This will be explained in Section 4.
【0047】図14は、互いに近接した4つの交差点
A,B,C,Dにそれぞれ信号が設置されており、該時
点での点燈状態は図の通りである。このとき、車輌の台
数は矩形で示され、走行可能速度がゼロでない場合は実
線の矢印で、速度がゼロの場合は、破線で示されてい
る。信号がR点燈の場合は、速度がゼロであっても渋滞
では無いので矩形は白抜き表示としている。一方渋滞に
より、動きの自由が無い車輌は渋滞度対象車輌であり、
矩形はハッチング表示されている。この結果、全ての経
路上のハッチング部分の車輌の総和を計算することによ
り、下記の様に渋滞度TJが求められる。 本例での、ネットワーク上の許容交通量を1,000(台)
とすると、渋滞余裕度は、 CTJ(台)=1,000
−TJ =235(台) となる。In FIG. 14, signals are installed at four intersections A, B, C and D close to each other, and the lighting state at that time is as shown in the figure. At this time, the number of vehicles is indicated by a rectangle, and is indicated by a solid arrow when the travelable speed is not zero, and by a broken line when the speed is zero. When the signal is an R-light, there is no traffic even if the speed is zero, so the rectangle is displayed as white. On the other hand, vehicles that are not free to move due to traffic congestion are vehicles subject to traffic congestion,
The rectangle is hatched. As a result, the congestion degree TJ is obtained as described below by calculating the total sum of vehicles in the hatched portions on all routes. In this example, the allowable traffic on the network is 1,000 (units)
Then, the congestion margin is CTJ (unit) = 1,000
-TJ = 235 (units).
【0048】又本例では、制御の目的関数として交通エ
ネルギーが指定され、この値を最大にするものとしてい
る。一定時間のある路線上の交通量をTC(i)台、平
均速度をAU(i)(km/h)とすると、交通エネル
ギーTE(i)は、 TE(i)=TC(i)×AU(i) で定義し、交通ネットワーク図の交通エネルギーは、 TEA= TE(i) とする。In this example, traffic energy is specified as the control objective function, and this value is maximized. Traffic energy TE (i) is: TE (i) = TC (i) × AU, where TC (i) is the traffic volume on a certain route and AU (i) (km / h) is the average speed. Defined in (i), the traffic energy in the traffic network diagram is TEA = TE (i).
【0049】この交通エネルギーの最大化を図ること
は、交通量を増加したか、平均速度が上昇したかであ
る。交通量が増加し、平均速度を上昇させることが、円
滑な交通状況を実現することに他ならない。The aim of maximizing the traffic energy is whether the traffic volume is increased or the average speed is increased. Increasing traffic volume and increasing average speed is nothing but realizing smooth traffic conditions.
【0050】本例では、渋滞余裕度を最大にすることを
制御の目的としたが、待ち回数最小、待ち時間最小、旅
行時間最小、燃料消費量最小、時間便益費最小等として
もよいのは言うまでもない。これらは、制御タイミング
における、存在車輌と該当ネットワークの交通量に応じ
てダイナミックに変化させてゆくことも考えられる。In this example, the purpose of the control is to maximize the traffic congestion margin, but the minimum number of waits, the minimum wait time, the minimum travel time, the minimum fuel consumption, the minimum time benefit cost, etc. may be set. Needless to say. These may be dynamically changed according to the traffic of the existing vehicle and the corresponding network at the control timing.
【0051】(ステップ10)選択テーブルの作製 (ステップ5)〜(ステップ9)で、本例では10個の
処理装置iで、世代j毎の御提案M(i,j)が生成さ
れ、評価された。(ステップ10)では、次の世代の処
理において、与えられた目的に対し、合致度が高い制御
案を優先的に選択させる為の、選択テーブルを以下の様
にして作成する。(Step 10) Preparation of Selection Table In (Step 5) to (Step 9), in this example, 10 processing devices i generate a proposal M (i, j) for each generation j and evaluate it. Was done. In (Step 10), a selection table for preferentially selecting a control plan with a high degree of matching for a given purpose in the process of the next generation is created as follows.
【0052】図16は、縦軸を処理装置MPUの番号
i、横軸を(ステップ11)が制御する繰返し数である
世代数jとし、制御案M(i,j)の評価値を表したも
のである。初期状態(世代=0)では前述の通り、該時
点での信号パターンを継続する制御案とし、これを全て
の処理数値に割付けている為、評価値はほぼ同一になっ
ている。ところが、世代1以降は、(ステップ6)の突
然変異操作と、(ステップ7)の交配操作により、評価
値にバラつきが発生している。図15における(ステッ
プJ10)では、世代iにおける、全ての制御案M
(i,j)(j=1〜10)の評価値CTJ(j)の総
和を計算する。例えば世代1においては、 ΣCTJ(1)=CTJ(1,1)+CTJ(2,1)+CTJ(3,1)+CTJ(4,1)+……+CTJ(10,1) =1,770 となる。次に(ステップJ20)で、総計ΣCTJ
(j)に対する、各々の制御案の評価値CTJ(i,
j)の比率が計算される。In FIG. 16, the vertical axis represents the number i of the processing unit MPU and the horizontal axis represents the number of generations j, which is the number of repetitions controlled by (step 11), and the evaluation value of the control plan M (i, j) is shown. It is a thing. As described above, in the initial state (generation = 0), the control pattern for continuing the signal pattern at that time point is set, and this is assigned to all processing numerical values, so that the evaluation values are almost the same. However, in the generations 1 and later, the evaluation value varies due to the mutation operation in (Step 6) and the mating operation in (Step 7). In (step J10) in FIG. 15, all the control plans M in the generation i
The sum of the evaluation values CTJ (j) of (i, j) (j = 1 to 10) is calculated. For example, in generation 1, ΣCTJ (1) = CTJ (1,1) + CTJ (2,1) + CTJ (3,1) + CTJ (4,1) + ... + CTJ (10,1) = 1,770 . Next, in (Step J20), the total ΣCTJ
The evaluation value CTJ (i,
The ratio of j) is calculated.
【0053】図17は、この状況を示したものである。
世代1ではM(6,1)が最も評価が良く、全体の2
8.2(%)の評価値を有していることがわかる。一方
M(4,1),M(5,1),M(9,1)は5.6
(%)であり、目的に対する、合致度が低いことがわか
る。(ステップJ30)では、(ステップJ20)で計
算された値を基に制御案の優先的な選択テーブルを生成
する。FIG. 17 shows this situation.
In generation 1, M (6,1) has the highest evaluation, and the overall 2
It can be seen that it has an evaluation value of 8.2 (%). On the other hand, M (4,1), M (5,1), M (9,1) is 5.6.
(%), Indicating that the degree of agreement with the purpose is low. In (Step J30), a priority selection table of the control plan is generated based on the value calculated in (Step J20).
【0054】図18は、図17に示した値を基に作成さ
れた世代1と世代100での選択テーブルである。円グ
ラフは0.0から100.0までの目盛を有し、各々の
値には、制御案の番号が割当てられている。制御案を選
択する場合、0.0から100.0の範囲に一様に分布
する変数を生成し、これにより制御案を定めることによ
り、評価値の優先順に制御案が決定されてゆくことにな
る。すなわち28.2(%)を割当てられている制御案
M(6,1)は、5.6(%)しか割当てられていない
M5 1に比べ5倍以上の確率で次世代の元制御案として選
択されることになる。これは、良い制御案は多く残り、
そうでないものは淘汰されてゆくことを示している。FIG. 18 is a selection table for generations 1 and 100 created based on the values shown in FIG. The pie chart has a scale of 0.0 to 100.0, and each value is assigned a control plan number. When a control plan is selected, variables that are uniformly distributed in the range of 0.0 to 100.0 are generated, and by defining the control plan by this, the control plan is determined in the order of priority of evaluation values. Become. That is, the control plan M (6,1) to which 28.2 (%) is allocated has a probability of 5 times or more compared to M 5 1 to which only 5.6 (%) is allocated. Will be selected as. This leaves many good control plans,
Those that are not are shown to be weeded out.
【0055】世代=1の初期段階では、評価値のバラつ
きが大きいが、世代=100になると、全ての制御案の
評価値は高く、均一になってゆくことがわかる。つまり
世代の更新により、進化が行なわれ、水準が上がった訳
である。It can be seen that in the initial stage of generation = 1, the evaluation values vary greatly, but when generation = 100, the evaluation values of all control plans are high and become uniform. In other words, by updating the generations, evolution has taken place and the standard has risen.
【0056】(ステップ11)所定世代数繰り返し (ステップ5)〜(ステップ10)を所定世代数繰り返
す様に制御する。世代数は、対象問題の規模と、並列処
理度数、すなわち並列数により定まる。(Step 11) Repeat a predetermined number of generations (Step 5) to (Step 10) are controlled to repeat a predetermined number of generations. The number of generations is determined by the scale of the target problem and the parallel processing frequency, that is, the parallel number.
【0057】(ステップ12)最良の制御案出力 最終的に存在する制御案の中より、最も評価値が良いも
のを最適案とし、出力する。図16の例ではMPU10
における制御案が最も優れているのでこの信号パターン
を出力する。(Step 12) Output of the Best Control Plan Among the finally existing control plans, the one with the best evaluation value is set as the optimal plan and output. In the example of FIG. 16, MPU10
Since the control scheme in 1) is the best, this signal pattern is output.
【0058】図19は、本発明による信号制御システム
と従来の制御システムの効果の比較図である。本発明に
よる信号制御システムに対しては、渋滞余裕度最大を目
的関数及び戦略として与えた。従来の制御システムは、
信号パターンが固定された方式である。2つのグラフは
横軸を7:00〜10:30までの時刻推移とし、縦軸
は、上図は渋滞度、下図は渋滞余裕度を定義している。
前述の通り、渋滞度と渋滞余裕度は同内容を有している
為、ここでは渋滞度グラフをとり上げて説明する。上図
において、実線で示されているのが、本発明による信号
制御システムの制御結果であり、破線で示されているの
が、従来の制御システムの結果である。このグラフよ
り、特に交通量が大である7:50〜9:30の時間帯
では本発明により、大きな改善が達成されていることが
わかる。つまり、交通量が少なく、交差点や経路の相互
波及度が小さい場合は、従来の方法でも良い結果となる
が、交通量が、対象交通空間の交通容量に近づくと、最
早従来の制御方法では効果が期待できないことがわか
る。FIG. 19 is a comparison diagram of the effects of the signal control system according to the present invention and the conventional control system. For the signal control system according to the present invention, the maximum congestion margin is given as the objective function and the strategy. The conventional control system is
This is a method in which the signal pattern is fixed. In the two graphs, the horizontal axis represents the time transition from 7:00 to 10:30, and the vertical axis defines the congestion degree in the upper figure and the congestion margin degree in the lower figure.
As described above, the congestion degree and the congestion allowance have the same contents, and therefore, the congestion degree graph will be described here. In the above figure, the solid line shows the control result of the signal control system according to the present invention, and the broken line shows the result of the conventional control system. From this graph, it can be seen that a significant improvement is achieved by the present invention particularly in the time zone of 7:50 to 9:30 when the traffic volume is large. In other words, when the traffic volume is low and the mutual influence of intersections and routes is small, the conventional method will produce good results, but when the traffic volume approaches the traffic capacity of the target traffic space, the conventional control method will no longer be effective. It turns out that can't be expected.
【0059】図20は、対象交通空間を3次元的に示し
たものであり第1、第2の軸は対象地域の地図を示し、
渋滞度強度を第3の軸として定義した図であり、上図が
従来の固定信号パターンによる制御、下図が本発明によ
る交通エネルギーを最大とする信号パターン制御の時刻
8:30における渋滞状況を示したものである。上図に
おいては至るところに、大きな渋滞のピークがある。こ
れに対し、下図では、対象地域全体を総合的にかつ広く
観察した上での制御を行っているため、全体にピークが
よく抑えられており、交通量が均一に分散し、その結
果、渋滞が大きく改善され、スムーズな交通の流れを実
現していることがわかる。すなわち、従来の方法の様
に、局所的な最適化はかえって交通処理能力を低下させ
てしまっている訳である。FIG. 20 shows the target traffic space three-dimensionally. The first and second axes show the map of the target area.
It is the figure which defined the congestion intensity as the 3rd axis | shaft, The upper figure shows the conventional fixed signal pattern control, and the lower figure shows the congestion situation at time 8:30 of the signal pattern control which maximizes the traffic energy by this invention. It is a thing. In the above figure, there are large peaks of congestion everywhere. On the other hand, in the figure below, the control is performed after observing the entire target area comprehensively and widely, so the peaks are well suppressed and the traffic volume is evenly distributed, resulting in congestion. It can be seen that is greatly improved and a smooth traffic flow is realized. That is, as in the conventional method, the local optimization rather reduces the traffic processing capacity.
【0060】図21は、評価項目を渋滞度のみならず、
交通量、停止回数、待時間、旅行時間、ジレンマゾーン
存在車輌数、総コスト、事故発生確率に拡張し、これら
の評価値を時間推移毎にプロットしたものである。上図
に示す従来の固定信号パターン制御による結果に対し、
下図の本発明による信号パターン制御では、ほとんどの
項目が大きく改善されていることがわかる。In FIG. 21, not only the degree of congestion but also the evaluation items
It is expanded to traffic volume, number of stops, waiting time, travel time, number of vehicles in dilemma zone, total cost, accident probability, and these evaluation values are plotted for each time transition. Compared to the result of the conventional fixed signal pattern control shown in the above figure,
It can be seen that most of the items are greatly improved by the signal pattern control according to the present invention shown in the figure below.
【0061】このように、交通空間内の交通信号機を適
正に制御することにより以下の様な効果がある。 (1).全域に亘って渋滞が解消、又は軽減する。 (2).局所的な渋滞のピークが抑えられる。 (3).停止回数が減少する。 (4).待時間が減少する。 (5).旅行時間が減少する。 (6).無駄な燃料消費が減少する。 (7).交通便益が改善される。By properly controlling the traffic signal in the traffic space in this way, the following effects can be obtained. (1). Congestion is eliminated or reduced over the entire area. (2). Local congestion peaks are suppressed. (3). The number of stops is reduced. (4). The waiting time is reduced. (5). Travel time is reduced. (6). Useless fuel consumption is reduced. (7). Transportation benefits are improved.
【0062】[0062]
【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、広域
の交通エリアに配置される交通信号機を全体として適正
に制御することができる。これにより、制御対象とする
交通空間に含まれる全ての交通経路に対して交通状況を
最適化し、交通空間の全域に亘って渋滞が解消、又は軽
減する。また、局所的な渋滞のピークが抑えられる等の
効果がある。また、本発明は、信号機が1,000を超
える広域エリアに対しても実時間で有効な制御を行ない
得るという効果がある。As described above, according to the present invention, it is possible to properly control the traffic signal apparatus arranged in a wide traffic area as a whole. As a result, the traffic conditions are optimized for all traffic routes included in the traffic space to be controlled, and congestion is eliminated or reduced over the entire traffic space. Further, there is an effect that the peak of local traffic congestion can be suppressed. Further, the present invention has an effect that effective control can be performed in real time even in a wide area where the traffic signal exceeds 1,000.
【図1】本発明の信号制御システムの一実施例の構成を
示した図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a signal control system of the present invention.
【図2】信号制御装置のハードウェア構成例を示した図
である。FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration example of a signal control device.
【図3】制御対象の交通空間をネットワークで表現した
図である。FIG. 3 is a diagram in which a traffic space to be controlled is represented by a network.
【図4】信号制御システムの機能構成を示した図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing a functional configuration of a signal control system.
【図5】信号機パターンを要素とする交通時空間の染色
体表現例を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a chromosomal expression of a traffic spacetime having a traffic light pattern as an element.
【図6】信号制御処理のフロー図である。FIG. 6 is a flowchart of signal control processing.
【図7】信号機状態の突然変異操作処理フロー図であ
る。FIG. 7 is a flow chart of mutation operation processing of a traffic light state.
【図8】突然変異操作例である。FIG. 8 is an example of a mutation operation.
【図9】交配操作処理フロー図である。FIG. 9 is a flowchart of a mating operation process.
【図10】交配操作例である。FIG. 10 is an example of a mating operation.
【図11】交通状況予測処理フロー図である。FIG. 11 is a traffic situation prediction processing flowchart.
【図12】交通状況の予測例である。FIG. 12 is an example of traffic condition prediction.
【図13】制御結果評価処理フロー図である。FIG. 13 is a control result evaluation processing flowchart.
【図14】渋滞度の評価例である。FIG. 14 is an example of traffic congestion evaluation.
【図15】評価値に基づいた制御案の選択テーブル作成
処理フロー図である。FIG. 15 is a flowchart of a control plan selection table creation process based on evaluation values.
【図16】世代毎の制御案評価値推移を示したものであ
る。FIG. 16 shows a transition of the control plan evaluation value for each generation.
【図17】前評価値に対する各制御案の評価値を示した
ものである。FIG. 17 shows the evaluation value of each control plan with respect to the previous evaluation value.
【図18】制御選択テーブル例である。FIG. 18 is an example of a control selection table.
【図19】目的関数を渋滞余裕最大とした場合の効果を
示す図である。FIG. 19 is a diagram showing an effect when the objective function is set to the maximum congestion margin.
【図20】交通空間を3次元表現し、従来制御と本発明
の制御による渋滞度分布の比較を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing a three-dimensional representation of a traffic space and showing a comparison of congestion degree distributions by the conventional control and the control of the present invention.
【図21】多項評価値の同時改善状況の説明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram of a simultaneous improvement situation of multinomial evaluation values.
1…信号制御装置,2…表示装置,3…入力装置,4…
超並列制御ユニット,5…マイクロ処理装置,6…共有
メモリー,7…表示装置制御ユニット,8…入力装置制
御ユニット,9…信号入力装置,10…信号出力装置1 ... Signal control device, 2 ... Display device, 3 ... Input device, 4 ...
Massively parallel control unit, 5 ... Micro processing unit, 6 ... Shared memory, 7 ... Display device control unit, 8 ... Input device control unit, 9 ... Signal input device, 10 ... Signal output device
フロントページの続き (72)発明者 中村 兼一 茨城県日立市幸町三丁目2番1号 日立エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 八尋 正和 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 伊藤 芳三 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 佐藤 良幸 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 佐野 豊 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 横田 孝義 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内Front Page Continuation (72) Inventor Kenichi Nakamura 3-2-1 Saiwaicho, Hitachi City, Ibaraki Hitachi Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Masakazu Yahiro 5-2-1 Omikacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Incorporated company Hitachi Ltd. Omika factory (72) Inventor Yoshizo Ito 52-1 Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Incorporated company Hitachi Ltd. Omika factory (72) Inventor Yoshiyuki Sato Go Omika-cho, Ibaraki Prefecture 2-2-1, Hitachi Ltd. Omika Factory (72) Inventor Yutaka Sano 5-2-1 Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inventor Hitachi Ltd. Omika Factory (72) Inventor Takayoshi Yokota Hitachi, Ibaraki Prefecture No. 1-1 Omika-cho, Oita-shi, Hitachi Co., Ltd. Hitachi Research Laboratory
Claims (15)
パラメータを変化させ得る少くとも1台の交通信号機を
含む複数の交通信号機を備えた交通システムの交通信号
制御方法において、 該複数の交通信号機の動作し得る信号パターンの組合せ
に対し、一定時間後における前記交通空間内全体の交通
状況を予測し、該交通空間内の交通に関する所望の目的
関数の値を最大、又は最小にする交通信号機の制御案を
定めることを特徴とする、交通信号制御方法。1. A traffic signal control method for a traffic system including a plurality of traffic signals including at least one traffic signal capable of changing a signal parameter in a wide area road traffic space to be controlled, said traffic signals. A traffic signal that predicts the traffic situation in the entire traffic space after a certain time for a combination of signal patterns that the traffic signal can operate, and maximizes or minimizes the value of a desired objective function for traffic in the traffic space. Traffic light control method, characterized in that the control plan of the above is defined.
メータを変化させ得る少くとも1台の交通信号機を含む
複数の交通信号機が設置されている交通空間における交
通信号制御方法において、 前記各交通信号機の信号パターンを初期値とし、該信号
パターンに最小の変異を加え、変更された信号パターン
を実行した場合の一定時間後における前記交通空間内全
体の交通状況を予測し、変更前の制御パターンとの結果
を比較し、該交通空間内の交通に関する目的関数の値が
最大または最小である制御案を最適制御案として採用
し、以上の手順を所定回数繰り返し得た制御案を交通信
号機の制御出力とすることを特徴とする、交通信号制御
方法。2. A traffic signal control method in a traffic space in which a plurality of traffic signals including at least one traffic signal capable of changing signal parameters are installed in a wide-area traffic space to be controlled, wherein each traffic is controlled. A signal pattern of a traffic signal is used as an initial value, a minimum variation is added to the signal pattern, and a traffic pattern of the entire traffic space after a certain time when the modified signal pattern is executed is predicted, and a control pattern before the modification The result is compared with the result, and the control plan in which the value of the objective function for the traffic in the traffic space is the maximum or the minimum is adopted as the optimum control plan, and the control plan obtained by repeating the above procedure a predetermined number of times controls the traffic signal. A traffic signal control method characterized by outputting.
メータを変化させ得る少くとも1台の交通信号機を含む
複数の交通信号機が設置され、信号制御手段により前記
各交通信号機を制御する交通信号制御方法において、 前記信号制御手段は、交通センサーから取り込まれた前
記交通空間内の交通情報と予め与えられた制約条件及び
目的関数に基づいて、該交通空間内全体の交通に関する
該目的関数の値を最大または最小とする信号制御指令を
演算で求め、該信号制御指令を前記各交通信号機の制御
出力とすることを特徴とする、交通信号制御方法。3. A plurality of traffic signals including at least one traffic signal capable of changing signal parameters are installed in a wide traffic space to be controlled, and a traffic signal for controlling each traffic signal by a signal control means. In the control method, the signal control means, based on traffic information in the traffic space captured from a traffic sensor, and a constraint condition and an objective function given in advance, a value of the objective function regarding traffic in the entire traffic space. Is calculated and the signal control command is used as the control output of each of the traffic signals.
信号制御方法において、前記目的関数は、前記交通空間
内全体の交通エネルギーに関するものであり、該交通エ
ネルギーを最大にする交通信号機の制御案を前記交通信
号機の制御出力とすることを特徴とする、交通信号制御
方法。4. The traffic signal control method according to any one of claims 1 to 3, wherein the objective function relates to traffic energy in the entire traffic space, and a traffic signal of the traffic signal that maximizes the traffic energy. A traffic signal control method, characterized in that a control plan is used as a control output of the traffic signal.
は、前記交通空間内における一定時間のある路線上の交
通量をTC(i)台、各車両の平均速度をAU(i)
(km/h)としたとき、TE(i)=TC(i)×A
U(i)で定義される量であることを特徴とする、交通
信号制御方法。5. The traffic energy TE (i) of claim 4.
Is the traffic volume on a certain route in the traffic space for TC (i) units, and the average speed of each vehicle is AU (i).
When (km / h), TE (i) = TC (i) × A
A traffic signal control method, which is a quantity defined by U (i).
信号制御方法において、前記目的関数は、前記交通空間
内における、許容交通容量から渋滞車両を引いた渋滞余
裕度に関するものであり、該渋滞余裕度を最大にする交
通信号機の制御案を前記交通信号機の制御出力とするこ
とを特徴とする、交通信号制御方法。6. The traffic signal control method according to any one of claims 1 to 3, wherein the objective function relates to a traffic congestion margin degree obtained by subtracting a traffic jam vehicle from an allowable traffic capacity in the traffic space, A traffic signal control method, wherein a traffic light control plan that maximizes the traffic congestion margin is used as a control output of the traffic light.
記交通情報を取込む第1ステップと、前記交通センサー
の配置されていない交差点や道路上の交通状況を推定す
る第2のステップと、該時点での信号パターンと同一の
初期制御案を生成する第3のステップと、複数の制御案
を並列に処理するための制御案の選択テーブルを作成す
る第4のステップと、前記制御案の選択テーブルから一
様に選択される様な乱数を用いて2種の制御案を取り出
す第5のステップと、該選択された2種の制御案の構成
要素を変異させる第6のステップと、変異された2種の
制御案のうち、いずれかの要素の組合せから成る新たな
制御案を生成する第7のステップと、該生成された制御
案を実行した場合の一定時間後の交通状況を予測する第
8のステップと、予測された交通状況における目的関数
を評価する第9のステップと、複数の処理装置で前記ス
テップ5からステップ9が実施された結果の複数の制御
案の評価値により、次回の制御案の選択確率を与える第
10のステップと、前記第5のステップから第10のス
テップを所定回数繰り返す制御を行なう第11のステッ
プと、予め定められた回数の前記繰返し処理が終了した
後に最も大きい、あるいは小さい目的関数を有する制御
案を制御値として出力する第12のステップを具備する
ことを特徴とする交通信号制御方法。7. The signal control means according to claim 3, comprising a first step of taking in the traffic information, and a second step of estimating a traffic situation on an intersection or a road where the traffic sensor is not arranged. A third step of generating an initial control plan having the same signal pattern as that at the time point, a fourth step of creating a control plan selection table for processing a plurality of control plans in parallel, and the control plan of the control plan. A fifth step of extracting two types of control plans using random numbers that are uniformly selected from the selection table; a sixth step of mutating the constituent elements of the selected two types of control plans; Seventh step of generating a new control plan consisting of a combination of any one of the two generated control plans, and predicting a traffic situation after a certain time when the generated control plan is executed The eighth step to do, Based on the ninth step of evaluating the objective function in the measured traffic situation and the evaluation values of the plurality of control plans obtained as a result of the steps 5 to 9 being executed by the plurality of processing devices, the probability of selecting the next control plan And an eleventh step of performing control to repeat the fifth to tenth steps a predetermined number of times, and the largest or smallest object after the predetermined number of times of the iterative processing is completed. A traffic signal control method comprising a twelfth step of outputting a control plan having a function as a control value.
る交通状況の予測方法であって、前記交通空間の交通セ
ンサーからの該時点での交通状況を入力とし、十分短い
時間分につき前記交通空間内に存在する全車輌の挙動を
予見演算し、必要な未来時間分に達するまで前記予見演
算を繰り返すことを特徴とする、広域道路交通空間にお
ける交通状況の予測方法。8. A method of predicting a traffic condition in a wide area road traffic space to be controlled, wherein the traffic condition at that time is input from a traffic sensor of the traffic space, and the traffic space is sufficiently short time. A method for predicting a traffic situation in a wide area road traffic space, comprising predicting the behavior of all vehicles existing in the vehicle, and repeating the predictive computation until a required future time is reached.
る交通状況の予測方法であって、前記交通空間内の交通
データを取込む第1ステップと、前記交通空間内に存在
する全ての車輌に対して、十分小さい時間後の位置を交
通信号指示情報と先見的に定まる直進比率、右折比率、
左折比率と直進道路の空き、左折道路の空き、右折道路
の空き情報を定める第2のステップと、該第2ステップ
を所望の時間分繰り返す様に制御する第3のステップを
具備することを特徴とする、広域の道路交通空間におけ
る交通状況の予測方法。9. A method of predicting a traffic condition in a wide area road traffic space to be controlled, comprising: a first step of capturing traffic data in the traffic space; and all vehicles existing in the traffic space. On the other hand, the position after a sufficiently small time is straight ahead ratio, right turn ratio, which is determined proactively with traffic signal instruction information
It is characterized by comprising a second step for determining left turn ratio, vacant straight road, vacant left road and vacant right road information, and a third step for controlling the second step to repeat for a desired time. A method of predicting traffic conditions in a wide area road traffic space.
号パラメータを変化させ得る少くとも1台の交通信号機
を含む複数の交通信号機を備えた交通システムの制御装
置において、 制御条件や目的関数を入力する入力装置と、前記複数の
交通信号機の動作し得る信号パターンの組合せに対し、
一定時間後における前記交通空間内の全交通状況を予測
し、該交通空間内全体の交通に関する所望の目的関数値
を最大、又は最小にする制御案を前記交通信号機の制御
出力とする信号制御装置、とを備えたことを特徴とする
交通信号制御装置。10. A control device for a traffic system having a plurality of traffic signals including at least one traffic signal capable of changing a signal parameter in a wide-area road traffic space to be controlled, wherein a control condition and an objective function are set. For the combination of the input device to input and the signal pattern that the plurality of traffic signals can operate,
A signal control device that predicts the total traffic situation in the traffic space after a certain period of time, and uses as a control output of the traffic signal a control plan that maximizes or minimizes a desired objective function value for traffic in the entire traffic space. A traffic signal control device comprising:
号パラメータを変化させ得る少くとも1台の交通信号機
を含む複数の交通信号機が設置されている交通空間の交
通信号機の制御装置において、 前記交通空間内の交通センサーからの交通情報を取り込
む信号入力手段と、前記交通情報と与えられた制約条件
及び前記交通空間内全体の交通に関する目的関数に基づ
いて、該目的関数値を最大または最小とする信号制御指
令を決定する信号制御装置と、該制御指令を前記交通信
号機に出力する信号出力手段とを具備することを特徴と
する交通信号制御装置。11. A traffic signal control device in a traffic space in which a plurality of traffic signals including at least one traffic signal capable of changing signal parameters are installed in a wide area road traffic space to be controlled, wherein: A signal input means for taking in traffic information from a traffic sensor in the traffic space, and a maximum or minimum value of the objective function based on the traffic information, given constraint conditions, and an objective function for traffic in the entire traffic space. A traffic signal control device comprising: a signal control device that determines a signal control command to be performed; and signal output means that outputs the control command to the traffic signal device.
数及び速度、交通信号機の状態等の交通情報を実時間で
検知するセンサーと、前記交通信号機の信号制御指令を
出力する信号入出力装置と、前記交通信号機の制御にお
ける制御条件及び前記交通空間内全体の交通に関する目
的関数を入力する入力装置と、前記交通信号機の信号制
御に必要な情報を受信し前記目的関数値を最大または最
小とする制御指令を決定し出力する信号制御装置と、決
定された前記制御結果及びその評価を表示する出力装置
とを備えたことを特徴とする交通信号制御装置。12. A sensor for detecting in real time traffic information such as the number and speed of vehicles in a target wide traffic space and the state of a traffic signal, and a signal input for outputting a signal control command of the traffic signal. An output device, an input device for inputting a control condition in control of the traffic signal and an objective function relating to traffic in the entire traffic space, and the information required for signal control of the traffic signal to receive the objective function value maximum or A traffic signal control device comprising: a signal control device that determines and outputs a minimum control command; and an output device that displays the determined control result and its evaluation.
の交通信号制御装置において、前記信号制御装置は、与
えられた信号パターンの組合せに遺伝的な処理を加える
ことにより前記目的関数値を最大または最小とする制御
指令を求める遺伝的最適化手段を有することを特徴とす
る交通信号制御装置。13. The traffic signal control device according to claim 10, wherein the signal control device maximizes the objective function value by applying genetic processing to a given combination of signal patterns. Alternatively, a traffic signal control device having a genetic optimization means for obtaining a control command to be minimized.
の交通信号制御装置において、前記目的関数は、前記交
通空間内全体の交通エネルギーに関するものであり、該
交通エネルギーを最大にする交通信号機の制御案を前記
交通信号機の制御出力とすることを特徴とする、交通信
号制御装置。14. The traffic signal control device according to claim 10, wherein the objective function relates to traffic energy in the entire traffic space, and a traffic signal of the traffic signal that maximizes the traffic energy. A traffic signal control device, wherein the control plan is a control output of the traffic signal.
の交通信号制御装置において、前記信号制御装置は、入
力情報を取込む入力装置制御ユニットと、出力情報を出
力する出力装置制御ユニットと、定数あるいは変数を記
憶する共有メモリーと、信号制御装置全体を制御するセ
ルプロセッサ超並列制御ユニットと、前記共有メモリー
及び超並列制御ユニットに接続され同一時間でのそれぞ
れの処理を実行できる複数の処理装置とにより構成され
る、ことを特徴とする交通信号制御装置。15. The traffic signal control device according to claim 10, wherein the signal control device includes an input device control unit that receives input information, and an output device control unit that outputs output information. A shared memory that stores constants or variables, a cell processor massively parallel control unit that controls the entire signal control device, and a plurality of processing devices that are connected to the shared memory and the massively parallel control unit and can execute respective processes at the same time And a traffic signal control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31387894A JP3380882B2 (en) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | Traffic signal control method and control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31387894A JP3380882B2 (en) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | Traffic signal control method and control device |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002168582A Division JP2003067883A (en) | 2002-06-10 | 2002-06-10 | Method for predicting traffic situation in wide road traffic space |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08171694A true JPH08171694A (en) | 1996-07-02 |
JP3380882B2 JP3380882B2 (en) | 2003-02-24 |
Family
ID=18046601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31387894A Expired - Fee Related JP3380882B2 (en) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | Traffic signal control method and control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3380882B2 (en) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11102497A (en) * | 1997-09-29 | 1999-04-13 | Hitachi Ltd | Intersection operation designing method and device |
JP2003162794A (en) * | 2001-11-22 | 2003-06-06 | Ryuichi Kitamura | Device for simulating traffic stream |
DE19841457B4 (en) * | 1997-09-10 | 2007-10-04 | Siemens Ag | Method for determining a traffic-dependent signal program for signal groups of traffic signal systems |
JP2007265450A (en) * | 2007-07-17 | 2007-10-11 | Fujitsu Fip Corp | Method and system for estimating traffic amount and method and system for estimating transit time |
JP2010044528A (en) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Traffic parameter calculation device, computer program, and traffic parameter calculation method |
WO2010040649A3 (en) * | 2008-10-08 | 2010-06-24 | Gevas Software Systementwicklung Und Verkehrsinformatik Gmbh | Traffic-adaptive network control and method for optimizing the control parameters |
JP2015514261A (en) * | 2012-03-30 | 2015-05-18 | エヌイーシー ヨーロッパ リミテッドNec Europe Ltd. | Method and system for adapting vehicle traffic flow |
CN104809889A (en) * | 2015-04-19 | 2015-07-29 | 北京工业大学 | Traffic signal timing optimization method based on principal component analysis improvement genetic algorithm |
CN106023611A (en) * | 2016-06-20 | 2016-10-12 | 大连理工大学 | Two-stage type trunk line coordination signal control optimization method |
JP2017016554A (en) * | 2015-07-06 | 2017-01-19 | 株式会社日立製作所 | Traffic light control system and traffic light control method |
US20220301426A1 (en) * | 2019-11-06 | 2022-09-22 | Fujitsu Technology Solutions Intellectual Property Gmbh | Method of controlling a traffic system, apparatus, computer program, and computer-readable storage medium |
-
1994
- 1994-12-19 JP JP31387894A patent/JP3380882B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19841457B4 (en) * | 1997-09-10 | 2007-10-04 | Siemens Ag | Method for determining a traffic-dependent signal program for signal groups of traffic signal systems |
JPH11102497A (en) * | 1997-09-29 | 1999-04-13 | Hitachi Ltd | Intersection operation designing method and device |
JP2003162794A (en) * | 2001-11-22 | 2003-06-06 | Ryuichi Kitamura | Device for simulating traffic stream |
JP2007265450A (en) * | 2007-07-17 | 2007-10-11 | Fujitsu Fip Corp | Method and system for estimating traffic amount and method and system for estimating transit time |
JP4709810B2 (en) * | 2007-07-17 | 2011-06-29 | 富士通エフ・アイ・ピー株式会社 | Traffic volume estimation method and estimation system, and transit time estimation method and estimation system |
JP2010044528A (en) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Traffic parameter calculation device, computer program, and traffic parameter calculation method |
WO2010040649A3 (en) * | 2008-10-08 | 2010-06-24 | Gevas Software Systementwicklung Und Verkehrsinformatik Gmbh | Traffic-adaptive network control and method for optimizing the control parameters |
JP2015514261A (en) * | 2012-03-30 | 2015-05-18 | エヌイーシー ヨーロッパ リミテッドNec Europe Ltd. | Method and system for adapting vehicle traffic flow |
CN104809889A (en) * | 2015-04-19 | 2015-07-29 | 北京工业大学 | Traffic signal timing optimization method based on principal component analysis improvement genetic algorithm |
CN104809889B (en) * | 2015-04-19 | 2017-03-01 | 北京工业大学 | Traffic Signal Timing optimization method based on principal component analysiss improved adaptive GA-IAGA |
JP2017016554A (en) * | 2015-07-06 | 2017-01-19 | 株式会社日立製作所 | Traffic light control system and traffic light control method |
CN106023611A (en) * | 2016-06-20 | 2016-10-12 | 大连理工大学 | Two-stage type trunk line coordination signal control optimization method |
CN106023611B (en) * | 2016-06-20 | 2018-04-10 | 大连理工大学 | A kind of two-part Trunk Road Coordination signal controls optimization method |
US20220301426A1 (en) * | 2019-11-06 | 2022-09-22 | Fujitsu Technology Solutions Intellectual Property Gmbh | Method of controlling a traffic system, apparatus, computer program, and computer-readable storage medium |
JP2023500351A (en) * | 2019-11-06 | 2023-01-05 | フジツウ テクノロジー ソリューションズ インタレクチュアル プロパティ ゲーエムベーハー | Method, device, computer program and computer readable storage medium for controlling transportation system |
US11948456B2 (en) | 2019-11-06 | 2024-04-02 | Fujitsu Technology Solutions Gmbh | Method of controlling a traffic system, apparatus, computer program, and computer-readable storage medium |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3380882B2 (en) | 2003-02-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11243532B1 (en) | Evaluating varying-sized action spaces using reinforcement learning | |
CN111696370B (en) | Traffic light control method based on heuristic deep Q network | |
Jin et al. | A group-based traffic signal control with adaptive learning ability | |
US11783702B2 (en) | Method and system for adaptive cycle-level traffic signal control | |
US20190346275A1 (en) | Vehicle route guidance | |
JP2022516383A (en) | Autonomous vehicle planning | |
CN110297494A (en) | A kind of automatic driving vehicle lane-change decision-making technique and system based on rolling game | |
JP3380882B2 (en) | Traffic signal control method and control device | |
Kim et al. | Idle vehicle relocation strategy through deep learning for shared autonomous electric vehicle system optimization | |
CN114495499B (en) | Multi-target intelligent internet vehicle cooperative optimization control method | |
CN113415288B (en) | Sectional type longitudinal vehicle speed planning method, device, equipment and storage medium | |
CN114333357A (en) | Traffic signal control method and device, electronic equipment and storage medium | |
Khalil et al. | Exploiting multi-modal fusion for urban autonomous driving using latent deep reinforcement learning | |
CN110673636B (en) | Unmanned simulation test system and method, and storage medium | |
JP3509906B2 (en) | Road traffic signal control optimization device and road traffic flow control system using the same | |
JP2012043066A (en) | Transportation infrastructure improvement plan creation device and method therefor | |
WO2020164089A1 (en) | Trajectory prediction using deep learning multiple predictor fusion and bayesian optimization | |
Shamsi et al. | Reinforcement learning for traffic light control with emphasis on emergency vehicles | |
JP2003067883A (en) | Method for predicting traffic situation in wide road traffic space | |
Zipfl et al. | Relation-based motion prediction using traffic scene graphs | |
CN117321650A (en) | Traffic light control method, device, road network system, electronic equipment and medium | |
JP7596614B2 (en) | Driving decision-making method, driving decision-making device and chip | |
CN117669993B (en) | Progressive charging facility planning method, progressive charging facility planning device, terminal and storage medium | |
CN110440817A (en) | A kind of course guiding method based on lane, device and relevant device | |
CN113327453A (en) | Parking lot vacancy guiding system based on high-point video analysis |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071220 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 6 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081220 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 6 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081220 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091220 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101220 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101220 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111220 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111220 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121220 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131220 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |