JPS60115000A

JPS60115000A - 径路誘導システム

Info

Publication number: JPS60115000A
Application number: JP59241476A
Authority: JP
Inventors: 文伸古村; 廣一井原; 石崎　政幸; 裕久保
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-11-15
Filing date: 1984-11-15
Publication date: 1985-06-21
Also published as: JPH033280B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は道路交通管制用の径路誘導システムに関する。

広域道路網の交通流を的確に制御しドライバに最新の交
通情報を提供するシステムとして、地上−車両間の双方
向通信を利用した径路誘導システムが知られている。こ
れは道路網内の主要地点こ゛とに設置したループアンテ
ナ等により、各車両の到着目的地点までの最適径路に沿
った進路を各車両に知らせるシステムである。

〔従来の技術〕

従来試みられている径路誘導システムでは、最適径路と
して、道路網内の各区間の混雑状況および通行規制によ
り定まる最短面間径路を選ぶのが一般的であった。しか
し、１つの出発地点−目的地点の組に対し唯一の径路を
選んで、該出発地点から該目的地点へ至るすべての車両
をその径路へ誘導すると、その径路へ車両が集中するた
め混雑度が増し、該径路が最短時間径路でなくなる場合
があった。この難点を解決する一方法として、交通流の
最適配分がある。

すなわち、すべての出発地点−目的地点（以下ＯＤと略
す）に需要交通量（以下ＯＤ交通量と記す）が与えられ
ているとする。ＯＤ交通量の単位は、例えば台７時間を
とる。このとき、各ＯＤについて１つ以上の径路と、そ
れらに配分すべきＯＤ交通量の割合とを定め、配分され
た各径路の所要時間がすべて相等しく、これが該ＯＤに
ついて可能な他のいかなる径路の所要時間より小さくな
るようにする。このように各ＯＤ交通量を各径路に配分
すれば、特定径路に車両が集中して混雑度が高まること
なく、道路網全体を右動に利用できる。以」二の径路選
択方法を等時間原則による最適配分という。

道路網について与えられたＯＤ交通量に対し上記最適配
分をめる方法として、従来よりＩＡ法（Ｉｎｃｒｅｍｅ
ｎｔａｌ　Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ法）が一般に用いられ
ている。このＩＡ法は後に詳述するように、最短時間径
路の探索を繰返し実行する。最短時間径路探索の演算を
、汎用計算機を用いて最も一般的なアルゴリズムである
ラベリング法のアルゴリズムで解くと、ｌ地点当りの計
算ステップ数はＮ　程度に比例する。ここに、Ｎは道路
網内の地点の総数である。従って、ＩＡ法の計算ステッ
プ数は地点数Ｎに上記Ｎ１°５を掛けたＮ２．Ｓのオー
ダーになる。それゆえ、対象道路網の規模が大きくなり
Ｎが増えると演算時間が膨大になる。

これに対し、本発明者らによる先願の交通流配分計算機
（特開昭５０−５９７６０号）は、地点モジュールを対
象道路網と相似に接続して構成した回路網の中に電り音
量を伝播させることにより高速に最短時間径路をめ、Ｉ
Ａ法全全体計算時間の短縮を図ったものである。この計
算機による最短時間径路探索の１地点当りの計算ステッ
プ数はＮ　程度に比例し、ＩＡ法全全体計算ステップ数
はＮＬＳ程度に減少できる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、この計算機を管制センタに設置して径路誘導シ
ステムに適用する場合に、次の問題点がある。すなわち
、Ｎが増えると計算機のメモリに貯えるべきデータ量か
膨大になる。このデータは、ＯＤ交通量のテーブルと、
各道路区間（すなわち隣接する地点間、以下リンクと称
する）を通り各目的地点へ至る交通量、すなわち各リン
クのＯＤ交通量のテーブルとの合計である。

いま、各地点から出るリンクの平均数をｍとすれば、Ｏ
Ｄ交通量のテーブルはＮ２　件のデータからなり、合計
（ｍ＋１）ＸＮ″″件となる。従って、Ｎが大きくなる
と膨大なデータ量となるとし）う困難がある。また、最
適径路計算をすべて管制センタの、ｉｉｉ機で行なわせ
るため、該計算機が故障した場合には道路網内の全地点
での誘導が最適でなくなるという難点があった。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明は上記従来技術の欠点を解消するためになされた
ものであり、道路網内の主要地点に設置した路」二処理
装置間をデータ回線で相互に接続し、この回線を通じて
他の路上処理装置から送られた情報に基ついて、各地点
の路上処理装置で、該地点を通るすべてのＯＤ交通量の
最適配分計算を行なうことにより、最適配分計算の全計
算ステップをＮ１°５程度に抑え、かつ各路上処理装置
のメモリに貯えるべきデータ件数を（ｍ＋１）ＸＮに減
少させ、さらに管制センタ計算機を不要とし、故障に対
する信頼性の高い径路誘導システムを提供するものであ
る。

〔作用〕

以下、本発明の詳細な説明する。始めに本発明に使用す
る最適配分計算の原理について述べる。

第１図は、仮想的道路網を示す図で、ＡからＪまでの丸
印で示した各メートは道路網」二の地点である。各地点
を結ぶ道路区間（すなわちリンク）には、走行所要面間
すなわちリンクコスト（例えば、地点ＡからＢへのリン
クコストはＴＡＢと称する）と通行規制（すなわち、車
種に対応した通行の可否を含む通行規制）が与えられて
いるとする。

ここで、各リンクのリンクコストは該リンクを通る交通
量の関数として与えられる。例えば、地点ＡからＢへの
リンクコストＴＡｉｌは、リンク交通量ｑ　に対し第２
図に示すように単調増加関数でＡＢある。これをリンクコスト関数と称する。また、すべて
の出発地点と到着目的地点との対に、需要ＯＤ交通量が
与えられているとする。なお、出発地点ｌ、到着目的地
点ｊのＯＤ交通量をＱ（ｉ。

ｊ）とする。このとき、次のＩＡ法の演算により最適配
分解が得られる。

始めに、各リンクのリンク交通量を零とみなす。

ステップｌ：各すンクについて与えられたリンク交通量
から第２図のような関数により与えられるリンクコスト
を用い、すべての出発地点ｉと到ｒ１１」的地点ｊの対
について最短時間径路を探索する。

ステップ２：すべての出発地点ｉと到着目的地点ｊの対
において、上記最短時間径路上にある全リンクのリンク
交通量を次のように修正する。

例えば地点ｋから１へのリンクについては、ｑ　（修正
後）−ΔＱ（ｌ、Ｊ）＋ｑｋ、（修正酷）　・・・（１
）ｉ／？とする。ただし、 ΔＱ（ｉ、ｊ）−−Ｑ（ｉ、ｊ）　・・・（２）で、ｎ
は分割数である。この結果、各リンクでは、そこを最短
時間径路として選んだすべてのＯＤについてのＯＤ交通
量の合計のｎ分の１だけリンク交通量が増加される。

以上のステップｌとステップ２をｎ回繰り返せば、各Ｏ
Ｄについてそれぞれの径路への配分すべき交通量が得ら
れ、これが最適配分解となる。ここで、分割数ｎは通常
１０以上の値を用いる。ｎが大きいほど得られる解の精
度が高まる。

次に、上記ステップ１における最短時間径路探索の原理
について説明する。例えば、第１図の出発地点Ａから到
着目的地点Ｊへ至る最短時間径路は次の方法でめられる
。

地点Ａに隣接する下流側の各地点Ｂ、Ｃ，Ｄ。

Ｅから地点Ｊへ至る最短時間径路が予めめられていると
する。なお、各最短径路を同図中の矢印を付した実線で
示し、その他の径路を矢印を付した破線で示す。例えば
、地点Ｂから地点Ｊへの最短径路はＢ−、Ｆ＋Ｊである
。地点Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅから、これらの最短時間径路に沿
って地点Ｊに到着するまでの所要時間すなわちルートコ
ストをそれぞれ・′ｒＢＪ、Ｔ１０．ＴＤ０．ＴＥ、ト
スル。

また、地点Ａから地点Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅのそれぞれヘノリ
ンクコストをＴＡＢ　Ｉ　ＴＡｏｌ　ＴＡＤ　Ｉ　ＴＡ
Ｅとする。

このとき、地点Ａから地点Ｊへの最短時間径路と、それ
に沿ってのルートコストＴＡ、は次のようにｊＪ−えら
れる。すなわち、ＴＡＪ＝　ｍｉｄ】（Ｔ、、□＋ＴＢＪＩ、ＴＡｏ十Ｔ
ｃ４．ＴＡＤ＋ＴＤ、。

１′Ｊｌ＋ＴＥＪ　）　、＝−（３）ただし、ｍ１ｎ（）は（）内の最小値をめる演算を、音
、味する。また、最短時間径路は地点Ｂ、Ｃ。

Ｄ、Ｅのうち上記最小（ｉｆｌを与える地点を経由し、
その経由地点から地点Ｊまでは既に得られている（該経
由地点を出発点として地点Ｊを到着目的地点とする）最
短面間径路に一致する。この原理は、ＲｌＥ、　Ｂｅｌ
ｌｍａｎの最適性の原理として知られたものである。

地点Ｊに隣接した上流側地点Ｆ、Ｇ、Ｈ，Ｉから地点Ｊ
への最短時間径路とその所要時間はＴＦよ。

ＴＣ＋１　、”ＨＪ　’　ＴＩＪである。この結果と上
記の原理を用いれば、Ｆ、Ｇ、Ｈ，Ｉに隣接した上流側
地点Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅから地点Ｊへの最短時間径路とその
ルートコストがめられる。このようにして最適性の原理
を用いることにより、到着目的地点Ｊから順次リンクを
さかのぼって隣接地点を出発地点とし、地点Ｊを到着目
的地点とする最短時間径路がめられ、道路網内の地点総
数が有限であれば有限の計算ステップで、全地点の各々
から地点Ｊへ至る最短時間径路が得られる。

〔実施例〕

次に、上記原理を適用した本発明における径路誘導シス
テムについて説明する。第３図は第１図の道路網に対応
した路上処理装置の接続方法を示したものである。第３
図の肱、　ＩＢ、・・・・・・、１ｙ　はそれぞれ第１
図の地点Ａ、Ｂ、・・・・・・、Ｊに設置された路上処
理装置である。２は道路リンクに対応した、上記路上処
理装置ＩＡ、ｌＢ、・・・・・・、ｌＪ　を結ぶデータ
回線である。路上処理装置稲、　ＩＢ、・・・・・・。

ｌコ　のそれぞれメモリには、該地点を終端とする各リ
ンクについての通行規制データが貯えられているとする
。

通行規制データは車種時間帯別のものを各路上処理装置
ごとに外部から設定するか、第３図に示すように、特定
箇所に設けたデータ入力装置３からデータ回線２を通じ
て複数地点の各路上処理装置ＩＡ、　ＩＢ、・・・・・
・、１丁　に同時に設定すればよい。

後者の場合は通行規制データに地点番号（すなわち地点
コード）を付けて、データ入力装置３からデータ回線２
を介して各路上処理装置に通行規制データを送出する。

各路上処理装置では、データ回線２を通じて受信したデ
ータのうち、自分の地点番号のもののみを抽出して該装
置内のメモリに貯えたのち、受信した残りをデータ回線
２を通じて下流側の路上処理装置に送る。

各路上処理装置は、他に以下の各種類のメモリを備えて
いる。第１のメモリには、第２図に示すようなリンク交
通量に対応するリンクコストを与える関数、すなわちリ
ンクコスト関数をテーブル化したものが貯えられている
。第２のメモリは、道路網の地点数Ｎに対応してＮ個の
セルから成る。いま、路上処理装置の設置されている地
点をｉとすると、到着目的地点ｊに対応するセルには、
ＯＤ交通量Ｑ（ｉ、ｊ）が貯えられている。

第３のメモリは、地点ｉを始地点とするリンクの数ｍに
対応してｍ個のセル群から成る。各セル群は道路網の地
点数Ｎに対応してＮ個のセルから成る。地点ｉを始地点
とするリンクのうち、第に番目のリンクの終地点がＬで
あるとき、第に群の到着目的地点ｊに対応するセルは、
該リンクを通り、到着目的地点ｊへ至るＤ交通量ｑ：ｚ
　（Ｊ　）を貯えるバッファとして使用される。

第４のメモリはｍ個のセルから成り、第に番目のセルは
上記第に番目のリンク交通量ｑＨ７＝Σｑ’＋ｚ（Ｄ　・・・・・・（４）１（（つ
ｊを貯えるバッファとして使用される。第５のメモリはｍ
個のセルから成り、第に番目のセルは上記第に番目のリ
ンクのリンクコストを貯えるバックｆとして使用される
。第３図のタイミング発生器１００は各路上処理装置Ｉ
Ａ、　ＩＢ、・・・・・・　、１ｓ　に共通のタイミン
グ信号を供給する。

以上の構成機器を用いて、次の手順によりＩＡ法に従う
最適配分計算を行なう。始めに各路上処理装置ｌのメモ
リのうち、Ｄ交通量を貯えるバッファと、リンク交通量
を貯えるバッファとをゼロクリアする。以」二の準備の
のち、ＩＡυ：の計算を開始する。

〔ステップｌ〕

前述のＩＡ法のステップｌに相当する最短時間径路探索
の計算を行なう。各地点の路」二処理装置は、１該地点
を始地点とする各リンクについてメモリに貯えられたリ
ンク交通量を読出し、同じくメモリに貯えられた該リン
クのリンクコスト関数のテーブルから上記交通量に対応
するリンクコスト伯を読出し、結果を該リンクのリンク
コストのバッファに貯える。その後、最短時間径路探索
を開始する。

ここで、路上処理装置ＩＢ、ｌＣ，ｌＤ＋１１ｉ　には
それぞれ地点Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅから地点Ｊへ至る最短時間
径路のルートコストＴＢＪ　’　Ｔ（’Ｊ　、ＴＤＩ　
、ＴＥＪが得られているとする。また、路上処理装置Ｉ
ＡのメモリにはリンクコストＴＡＢ、ＴＡ６．ＴＡＤ。

ＴＡ、が貯えられているとする。このとき、該路上処理
装置ＩＡ　は路上処理装置ｌＢ　からルートコス）　ＴＢ。

路上処理装置ｌ。からルートコストＴｃＪ路上処理装置
ｌＤ　からルートコス）　ＴＤ回路上処理装鐙１．から
ルートコス）　ＴＬＩをそれぞれデータ回線２を通じて
受信したのち、式（３）の演算を行なうことにより、地
点Ｊへの最短時間径路とそのルートコストが得られる。

いま、地点Ａから出ているリンクに相対番号を、１（地
点Ａから地点Ｂに至るリンク）、・・・・・・、４（地
点Ａから地点Ｅに至るリンク）のように付けておけば、
最短時間径路の情報として、この相対番号（以下、出リ
ンク番号と称する）とルートコストとを用いることがで
きる。これを径路情報という。

すなわち、地点Ａから地点Ｊに至る最短時間径路探索を
するため、まず、到着目的地点Ｊの上流に隣接する地点
Ｆ、Ｇ、Ｈ，Ｉ　の路上処理装置ＩＦ、贈、１．．１．
　は、それぞれＪまでのルートコストに等しいリンクコ
ストＴＦ□’　ＴＧ４　’　Ｔ）ＩＪ　’ＴＩＪを、そ
れぞれの上流に隣接する地点の路上処理装置へ送る。路
上処理装置１．．１．　、ＩＤ、１□　では上述の４つ
のステップ、すなわち、 ■　下流側路上処理装置からルートコストを受信する、 ■　受信したルートコストに出リンクのリンクコストを
加算する、 ■　最小ルートコストを検出する、 ■　検出したルートコストをさらに上流側の路上処理装
置へ送信する、を行なう。路上処理装置ｌＡ　では上記■、■、＠〆の
ステップを行なうことにより、出発地点Ａから到着目標
地点Ｊへの最短時間径路がめられる。　同様のデータ伝
送と処理により、道路網内の１つの出発地点から他の到
着目的地点までのすべての各地点において、最短時間径
路に関するルートコストおよび出リンク番号をめる。か
くすることによって、道路網内の全出発地点から他の全
到着目的地点へ至る最短時間径路探索の処理が、各路上
処理装置内で同時並列に行なえる。この結果、各路上処
理装置のメモリ社は、この各装置が設置された地点から
他の全地点に至る最短時間径路の出リンク番号とルート
コストすなわち径路情報とが貯えられる。

〔ステップ２〕前述のＩＡ法のステップ２に相当する演算を行なう。地
点ｉに設置された路上処理装置ｌ・　では次の処理を行
なう。地点ｉの上流に隣接する地点ｍ１　に設置された
路上処理装置１ｍｌから路上処理装置１．　へ回線２を
通って、Ｄ交通量ｑ１ｍ、　（ｊ　）がすべての到着目
的地点ｊについて送られてきているとする。なお、地点
ｉの上流に隣接するその他の地点ｍ、、　・−・、　ｍ
、に設置されたた路上処理装置からも同様にＤ交通量ｑ
’ｍユ１（ｊ）　、・・・、ｑ實１（ｊ）が、すべての
ｊについて送られてきているとする。

路上処理装置ｌｌ　では、メモリに貯えられたＯＤ交通
量Ｑ　（ｉ　、　ｊ）から式（２）にしたがって、ΔＱ
　（ｉ　、　Ｄを算出する。　地一点ｉの下流に隣接す
る地点を！とするとき、メモリに貯えられているＤ交通
Ｍｑ／、ＬＵ）を読出し次の演算により修正する。

ｑ’Ｂｙ（Ｊ）（修正後） −ｑ）、□（Ｊ）（修正ｈ１」）十ΔＱ（ｉ　、Ｄ＋Σ
（１）ｍｌ（Ｊ）　・・・・・・（５）（１＝ｌ　ｏ− なお、修正結果は再びメモリの元のセルに貯えられる。

（５）式の演算をすべての到着目的地点ｊについて実行
したのち、（４）式に従いリンク交通量ｑｌＺを算出す
る。その結果はメモリの定められたバッファに、既に蓄
えられていた内容を書き換えて貯えられる。以上のＤ交
通量の修正およびリンク交通量の更新を、地点ｉの下流
に隣接するすべての地点メｔついて実行する。（５）式
によって修正されたＤ交通量ｑｌ、、　（ｊ）はデータ
回線２を通って、下流地点！に設置された路上処理装置
ｌ工に送出される。

同様のデータ処理と伝送とをすべての地点の路上処理装
置で一定回数繰り返すことにより、（１）式に等価な演
算が行なわれ、各路上処理装置に貯えられているリンク
交通量が修正される。ただし、ステップ２の繰返しにお
いて、繰り返し第１回目の演算には式（５）を用いるが
、第２回目以降には（５）式の右辺のΔＱ　（ｉ　、　
ｊ）を除いた式を用いる。

以上のステップ１およびステップ２は、それぞれタイミ
ング発生器１００から同時に与えられるタイミング信号
により全路上処理装置で一斉に開始される。以上のステ
ップ１およびステップ２を、ＯＤ交通量の分割数ｎに等
しい回数だけ繰り返せば、各路」二処理装置のメモリに
は、等時間原則に従って各径路にＯＤ交通量を配分した
のに相当する各リンクのＤ交通量が得られる。このＤ交
通量から次のようにして径路誘導に使う進路判定用闇値
を作る′。

いま、路上処理装置の設置地点をｉ、ｉの下流側に隣接
するリンクの路地点を！、　、乏２　、・・・。

４、これらリンクに配分された目的地点ｊへ至るＤ交通
量をＱ’１（＋、（ｊ）　、　ｑ’Ｈｅ２Ｕ）　、　−
、ｑ’１１Ａ（Ｊ）とする。このとき、到着目的地点ｊ
に関する第α番目のリンクの闇値な（ｊ）を次式のよう
にめる。

ただし、ｑ”、　（ｊ　）−ノ′□ｑ゛５ζ（Ｄ　・・・・・・
（７）各路−Ｌ処理装置において全列着口的地点ｊにつ
いてこのｆ　４１（Ｉをめ、結果をメモリに貯えておく
。ここで、（７）式で得たｑ″（ｊ）がＯのときは、該
到着目的地点ｊが到達不能なことを意味する。このとき
は、（６）式の計算の代りにすべてのαについて、ｐ　（Ｄ　−ｏ　−・・・・・（８）とする。

上記計算の結果得られた進路判定用閾値を用いて、各車
両の誘導は次のように行なわれる。

径路誘導を受ける各車両は各地点通過時に自車両の到着
目的地点の地点コードを、この通過地点の路上処理装置
に送る。車両から地点コードを受信した路上処理装置で
は、この地点コードに対する最適出リンク番号を決定し
、車両に送りかえす。車両では、車載装置に出リンク番
号を表示する。運転者はこれに従って走行すれば、到着
目的地点まで最短時間径路で到着できる。

この最適出リンク番号は次のようにして決定される。い
ま、通過地点をｉ、車両の目的地点をｊとする。地点ｉ
の路上処理装置は、目的地点ｊについての進路判定用閾
値ｐ工Ｕ）をメモリから読出す。一方、路上処理装置に
はＯと１の間の値をとる一様乱数発生回路を持っており
、この回路から乱数Ｘが読出される。そして上７　閾値
から、咽よ（Ｄ＜ｘ≦人（Ｄ　・・・・・（９）なるα
を判定し、このαを最適出リンク番号とする。スヘての
αについてｐ（ｊ）＝０のときは、該到着目的地点、ｊ
が到着不能なことを意味する特定のＸの値、例えば−１
を出リンク番号とする。

次に、本発明における径路誘導システムの実施例を詳細
に説明する。第４図は径路誘導システムの全体構成図で
ある。１は路上処理装置、２はデータ回線、４は地点（
ノード）に対応するループアンテナ、５は誘導対象とな
る車両である。ループアンテナ４は、道路網の各交差点
手前１００〜２００ｍの地点であって、車両がその交差
点に進入するとき走る走行帯」−の地点に設ける。従っ
て片側１車線の対面通行路では、交差点から交差点に至
るまでの区間（リンク）に片側車線に１個ずつ、合計２
個のループアンテナを設けることになる。

なお、ループアンテナ上に車両が駐車することかないよ
うに、駐車車線を避けてループアンテナ４を設置するこ
とはいうまでもない。路」−処理装；δ１はループアン
テナ１個ごとに１台設ける。ただし、何個かのループア
ンテナに対して１台設けるようにしてもよい。データ回
線２は通常車両が上流側から下流側へ進むときのすべて
のルートに対応して、そのルート上に設置されたループ
アンテナに接続された複数の路上処理装置を相互に接続
する。

次に、車両５と路上処理装置ｌとの間の交信動作を第４
図〜第６図について説明する。なお第５図は車両５の車
載装置の構成図、第６図は路上処理装置１の構成図であ
る。

第５図において、車両の運転者は走行開始時に到着した
い目的地点の地点コードを入力装置により入力する。入
力された地点コードはレジスタ１０にセントされる。連
続発振器１２３からは、車載アンテナ６を介して連続正
弦波信号が地」二に送出されている。車両が走行し、車
両が地上のループアンテナ」二にさしかかると、路上処
理装置がこの正弦波信号を検知し、トリガ信号を地上ア
ンテナから車両に送出（詳細は後述）する。車両は車載
アンテナ６を介して、このトリガ信号を受信器７で受信
する。

フィルタ８は受信器７の受信信号からこのトリガ信号を
分離し、レジスタ１０に出力する。レジスタ１０はこの
トリガ信号に基づき、運転者によって先にセントされた
行先地点コードを送信機１１に送る。送信器１１は車載
アンテナ６を介して、地上に到着目的地点コードを送出
する。

地上の路上処理装置は、到着目的地点コードを地上アン
テナを介して受信し、同装置内のメモリに貯えら゛れた
進路判定用閾値の中から受信した到着目的地点コードに
対応する閾値を読出しく９）式の演算を行ない最適出リ
ンク番号を決定し、これを地」ニアンテナを介して車両
に送出（詳細は後述）する。車両は車載アンテナ６を介
して受信器７で、この出リンク番号の信号を受信する。

フィルタ８は、受信器７の受信信号の中から、この出リ
ンク番号信号を分離し、表示制御回路１２１に出力する
。表示制御回路１２１は、この出リンク番号信号により
表示装置１２２を制御する。すなわち、受信した出リン
ク番号に応じて、交差点での進路（左折、直進、右折等
）を矢印で示すように、また、受信した出リンク番号が
到着不能を意味するときは、「目的地点到着不能」と示
すように表示装置を制御する。なお、進路の矢印表示の
消去を、次のようにして行なってもよい。　すなわち、
表示制御装置１２１にタイマを設け、かつ誘導情報信号
を受信した際このタイマを起動し、一定時間（例えば３
０秒）の経過を検出して表示装置１２２の矢印表示をや
める。

ところで、送信機１１の送信信号と、連続発振器１２３
の発振信号と、地上からのトリガ信号、および地上から
の誘導情報信号の周波数帯域は、互いに異ならしである
ので混信することはない。

第６図の地上のループアンテナを含む処理装置において
、車両が地上のループアンテナ４上にさしかかると、車
両からの連続正弦波信号がアンテナ４を介して受信器１
３に受信される。フィルタ１３１は、受信器１３の受信
信号からこの連続正弦波信号を分離し、車両検出回路１
６に出方する。車両検出回路１６はこの連続正弦波信号
を余波整流し、さらに平滑したのち所定の騨値で２値化
し、２値化パルスを出力する。２値化パルスの高レベル
の部分はループアンテナ４上に車両があることを示し、
低レベルの部分は、ループアンテナ４上に車両がないこ
とを示す。トリガ回路１４はこの２値化パルスの立上り
を検出して、トリガ信シ）を送信ａ１５．ループアンテ
ナ４を介して車両に送出する。車両は、このトリガ信号
に基づいて、到着目的地点コードの信号を地上に送出す
る。

地上ではループアンテナ４を介して、この信号を受イＧ
器１３で受信する。フィルタ１３１は、この（ｌｊ”！
；−を受イ１１器１３の受信信号から分離し、出リンク
番号決定回路１７に送出する。出リンク番号決定回路１
７は、この地点コード信号に対応する進路゛ＦＩＩ定川
ｕ　用ｉｆｆを、メモリ１０１に記憶されている進路判
定用φ値のテーブルから検索し、−槌部数発生回路１０
２から読出したＯ、！：ｌの間の値を持つ乱数と、」ユ
記閤値とから（９）式の演算により最適出リンク番号を
決定し、送信機１５に出力する。送信機１５は、トリガ
信号と異なる周波数帯域の信号である出リンク番号信号
を、ルーズアンテナ４を介して車両に送出する。

メモリ１０．１には第７図に示すように、到着目的地点
コード１０３に対応した進路判定用闇値１０４が該路上
処理装置の設置された地点を始地点とする各出リンクに
ついて、地点コード１０３の順に記憶されている。

次に、第６図に示す路上処理装置ｌのメモリ１０１に記
憶されている進路判定用閾値の更新動作を説明する。更
新動作は前述のＩＡ法のアルゴリズムに従い、ステップ
１とステップ２を繰り返す。路上処理装置の中にステッ
プｌを行なう回路１０５（第８図に詳細を示す）と、ス
テップ２を行なう回路１０６（第９図に詳細を示す）と
が設けられている。始めに前述のデータ入力装置３から
通行規制データ、すなわち第１０図に示すように、規制
を受ける隣接２地点間を表わすための地点コード５１と
５２．その地点間の規制開始と終了時刻５３と５４を、
各処理装置１のメモリ３３に受信＠３２−０を介して記
憶させる。

次いで、タイミング発生器１００は初期設定信号をすべ
ての路上処理装置に同時に送る。この初期設定信号によ
り、各リンクのＤ交通量を貯えるバッファメモリ１０９
．およびリンク交通量を貯えるバッファメモリ１０８が
すべてゼロクリアされる。以上の初期化ののち、次のス
テップ１の動作を開始する。

各路上処理装置ｌでは、リンクコスト作成回路２４−１
．・・・、２４−ｉが、それぞれ／くラフアメモリ１０
８−１．・・・、１０８−ｉから読出したリンク交通量
と、メモリ１０７−１．・・・。

１０７−ｉから読出した各リンクのリンクコスト関数の
テーブルから、上記交通量に対応するリンクコスト伯を
め、回路内のバッファに貯える。

その後、次のように最短時間径路探索を開始する。

車両が上流側から下流側へ進行できるすべてのルートに
対応して、データ回線２は各処理装置間を接続している
。従って下流側にある各路上処理装置１からは、受信機
３２−１．・・・・・・、３２−３を合して、それぞれ
メモリ２５１−１．・・・・・・・・・。

２５１−ｊに、その各路上処理装置１でめた径路情報、
すなわち第１１図に示すように、出リンク番号２０およ
びルートコスト２１が到着目的地点コード順に、到着目
的地点コード１９とともに出力されている。回路５０−
１　、５０−２　、・・・。

５０−ｊは各リンクコスト作成回路２４−１゜２４−２
．・・・、２４−ｉの出力であるリンクコストを取込み
、これとメモリ２５１−１，２５１−２、・・・、２５
１−ｊのルートコストとを加算して、結果を到着目的地
点コードと共にメモリ２５−１．２５−２．・・・で・
、２５−ｊに書き込む。

選択読出し回路３１−１．・・・・・・、３１−ｊは、
規制データ読出し回路３０（詳細は後述）の出力に基づ
いて、それぞれメモリ３１０に記憶されている非常に大
きな所定値のルートコストか、またはメモリ２５−１．
・・・・・・、２５−ｊに記憶されているルートコスト
かのいずれかを選択し、かつメモリ２５−１．・・・・
・・、２５−ｊに記憶されている到着目的地点コードお
よび出リンク番号を併せて演算回路２６に出力する。こ
の選択読出し回路３１−１．・・・・・・、３１−ｊに
より、交通規制を受けるリンク間のルートコストのみを
、非常に大きな所定値に変更することができる。例えば
、Ａ地点とその隣接下流側の地点Ｂとの間で全面交通比
の規制が行なわれているとすると、地点Ａから地点Ｂを
介して到着目的地点へ至るルートのルートコストはすべ
て非常に大きな所定値に変更されることになる。

演算回路２６では、選択読出し回路３１−１゜・・・・
・・、３１−３から得られるルートコストを、各到着目
的地点コードごとに前記（３）式に相当する演算を行な
い、その最小値であるルートコストと、そのルートコス
トを得るための出リンク番号を検出し、到着目的地点コ
ード順に、到着目的地点コードと、検出したルートコス
トおよび出リンク番号とを、ルーＩ・コスト更新回路２
７に順次に出力する。

メモリ２２には、本路上処理装置１の設置地点に対応し
た地点コードが予め記憶されている。ルートコスト更新
回路２７は、この地点コードと到着目的地点コードとを
比較し、一致したときのみ、到着目的地点コードととも
に送られてくるルートコストを零にする。従って、回路
２７からは到着目的地点コード順に、到着目的地点コー
ド。

ルートコスト（到着目的地点コードがメモリ２２の地点
コードと一致する場合は零）、および出リンク番号が、
メモリ１８および径路情報作成回路２Ｂ−１、２８−２
、・・・・・・、２８−ｉに出力される。このようにし
て、メモリ１８の径路情報は更新される。

一方、径路情報作成回路２Ｂ−１、２８−２。

・・・・・・、２８−ｉは、それぞれ回路２７からの到
着目的地点コードおよびルートコストのみを受け取り、
出リンク番号は受け取らない。径路情報作成回路２ｇ−
１、２８−２、・・・・・・、２８−ｉは到着目的地点
コード順に、到着目的地点コード、ルートコスト、およ
びこれらの情報が送られるすぐ上流側の地点から木地点
へ至る出リンク番号を、それぞれ順次送信機３４−１　
、３４−２　、・・・・・・・・・。

３４−五を介してすぐ上流側の路上処理装置ｌに送信す
る。

第１２図に示す回路３０は、前述の規制データ読出し回
路３０のブロック図である。ここで、３０１は時計、３
００−１．・・・・・・、３００−ｊはすぐ下流側にあ
る地点コードを記憶するためのメモリであり、その地点
コードは選択読出し回路３１−ｔ、・・・、３１−ｊの
それぞれに情報を送ってくる路上処理装置ｌの設置地点
の地点コードに対応している。検索回路３０−１．・・
・、３０−ｊのそれぞれは、第１８図におけるメモリ２
２の地点コード（この路上処理装置１が設置された地点
コード）と、メモリ３００−１．・・・、３００−ｊφ
地点コードのそれぞれと、時計３０１の時刻とに基づき
メモリ３３の、第１Ｏ図に示した規制データを検索する
。

すなわち回路３０−１は、メモリ３００−１とメモリ２
１の地点コードの組が、地点コード５１と地点コード５
２の組にあって、かつ時刻３０１の時刻が、規制開始時
刻５３と規制終了時刻５４との間にあるものをメモリ３
３から検索する。該当するものがあれば、選択読出し回
路３１−１にメモリ３１０のルートコストを選択するよ
うに、あるいはもし該当するものがなければ、同じくメ
モリ２５−１のルートコストを選択するように信号を送
出する。検索回路３０−ｊも、検索回路３０−１と同等
の検索機能を有する。

なお上記実施例においては、出リンク番号を含めた誘導
情報を各処理装置間で伝送していたが、出リンク番号２
０を含めて伝送する必要は必ずしもない。例えば、メモ
リ２５−１．・・・、２５−ｊに回線２を介して接続さ
れた下流側の路上処理装置ｌの設置された地点へ木地点
より至る出リンク番号をメモリ２５−１．・・・、２５
−ｊにそれぞれ記憶させておく。メモリ２５−１．・・
・、２５−ｊは、受信＠３２−１．・・・・・・、３２
−ｊの出力である到着目的地点コード１９．ルートコス
ト２１にこの予め記憶された出リンク番号を付加して演
算回路２６に出力する。ただし、送信機３４−１゜３４
−２．・・・・・・３４−ｉを介して上流側の路上処理
装置ｌに送る情報の中から出リンク番号２ｏを除外して
おく。

上記ステップ１の動作の起動は次のようにして行なう。

すなわち、タイミング発生器１００から全地点の路上処
理装置に対し同時に１つのタイミング信号を送る。各路
上処理装置では、この信号を受けとると同時に送信機３
４−１　、３４−２　。

・・・・・・３４−１を起動する。

上述のように各路上処理装置において、下流側の路上処
理装置から径路情報を受け取ったのち自己のメモリに貯
える径路情報を更新し、さらに上流側の路−Ｉｎ処理装
置へ径路情報を送出するまでに要する時間をｔ秒とする
。一方、対象道路網内の任意の２地点間の最短時間径路
のうちで、径路上の経由地点数が最大であるものの値を
Ｍとする。

このとき、ステップｌの動作後ＭＸｔ秒以上の時間が経
過すればステップｌの動作は完了し、各路上処理装置の
メモリ１８に所要の最短時間径路情報が１！Ｉられる。

そ−こで、タイミング発生器１００はステップｌの起動
タイミング信号の進出後上記時間の経過を検出して、ス
テップ２の起動タイミング信号を発する。これにより、
各路上処理装置ｌでは次のステップ２の動作を開始する
。

上流側にある各路上処理装置１からは、受信機ＺＩＯ−
１、−−−，１１０−ｉを介して、それぞれメモリ１１
１−１．・・・＋１１１−ｉに各路上処理装置でめたＤ
交通量がすべての到着目的地点について、到着目的地点
コード順に、到着目的地点コードとともに送られてくる
。メモリ１１２には、該路上処理装置の設置地点を出発
地点とし他のすべての到着目的地点へ至るＯＤ交通量が
貯えられ−ている。メモリ１１４−１．・・・１１４−
ｊには該地点を始地点とする各リンクのＤ交通量が貯え
られている。Ｄ交通量修正回路１１３は、メモリ１１２
から１つの到着目的地点コードに対応するＯＤ交通量を
読出し、（２）式の演算を行なう。さらに、メモリ１１
１−１．・・・、１１１−ｉから該到着目的地点コード
に対応するＤ交通量をそれぞれ読出す。

次に、メモリ１８に蓄えられた径路情報の中から該到着
目的地点コードに対応する最適出リンク番号を読出し、
メモリ１１４−１．・・・、１１４−ｊの中で上記出リ
ンク番号に相当するものの中から、該到着目的地点コー
ドに対応するＤ交通量を読出す。そののち、（２）式の
演算結果と、上記メモリ１１１−１．・・・、１１１−
ｉのすべておよびメモリ１１４−１．・・・、１１４−
ｉのいづれが１つから読出したＯＤ交通量を（５）式に
従って金工」する。この結果は、上記メモリ１１４−１
゜・・・、１１４−ｊの中で指定された１つの該到着目
的地点コードに対応するエリアに貯えられる。これと同
時に、上記演算結果はメモリ１１５−１゜・・・、１１
５−ｊの中で上記指定された出リンク番号に対応するも
のへ、到着目的地点コードとともに出力される。

以上のＤ交通量の修正演算をすべての到着目的地点コー
ドについて行なえば、メモリ１１４−１・・・、１１４
−ｊの内容が更新されると同時に、メモリ１１５−１．
・・・、１１５−ｊには対応する各リンクのＤ交通量が
、到着目的地点コードとともに貯えられる。メモリ１１
５−１．・・・、１１５−ｊ　１７）　内容Ｊｉ、送信
ａｌ　１６−１、−、１１６−ｊにより回線２を通じて
、下流側に接続された各路上処理装置へ送られる。

下流側の路上処理装置は、上記と同様の手順によってＤ
交通量の修正を行なう。ただし、メモリ１１２に貯えら
れたＯＤ交通量は、タイミング発生器１００からステッ
プ２の起動タイミング信号が発せられたのち１回読出さ
れたならば、その後ゲー）１１７が閉じられる。そのた
め、第２回目以降のＤ交通量修正には（５）式の右辺か
らΔＱ（ｉ　、　ｊ）を除いた演算が行なわれる。ゲー
ト１１７は、次回のステップ２の起動タイミング信号に
より再び開かれる。

上述のように、各路上処理装置が上流側路上処理装置か
らＤ交通量を受信し、Ｄ交通量の修正を行なったのち、
下流側の路上処理装置に送信するまでの時間をｔ′秒と
すると、ステップ２は起動後ＭＸｔ″秒の間に完了する
。そこで、タイミング発生器１００はステー２プ２起動
後、上記時間の経過を検出したならば、次へステップｌ
を起動する。

タイミング発生器１００は、」二記ステップ１およびス
テップ２をｎ回繰り返したのち、闇値作成回路１１５を
起動する。１娼値作成回路１１５は、メモリ１１４−１
．・・・、１１４−ｊから対応する各出リンクのＤ交通
量を１つの到着１」的地点について読出し、（６）式お
よび（７）式の演算を行ない、得られた各出リンクの進
路判定用閾値を到着目的地点コードとともにメモリ１ｏ
ｌに書き込む。」−記処理をすべての到着目的地点につ
いて行なえば、メモリ１０１には所望の閾値テーブルが
イ１すられる。これを用いて車両の誘導が行なわれる。

さらに、上記起動と同時にリンク交通量算出回路１０９
−１．・・・、１０９−ｊが起動される。回路１０９−
１．・・・、１０９−ｊはそれぞれメモリ１１４−１．
・・・、１１４−ｊから各出リンクのＤ交通量を読出し
、（４）式に従って各出リンクのリンク交通量をめてメ
モリ１０８−１．・・・。

！。

１０８Ｊに書き込む。

以上の閾値テーブルの更新に要する時間は、ｎＸ（ｔ＋
ｔ“）ＸＭである。いま、道路網の地点総数がＮのとき
、Ｌと白まＮのオーダ、Ｍはパのオーダである。従って
、全処理時間はＮ１．Ｓのオーダとなる。この更新は朝
、昼、夕刻、夜間などＯＤ交通量分布の変化に応じて行
なえばよい。また、事故、工１１９等で道路網の形状が
変化した場合には、随時性なえば交通流を代任径路に誘
導することができるため有益である。

各路上処理装置のメモリ１０７に貯えるべき第２図のよ
うなリンクコスト関数は、各リンクについてリンクコス
トおよびリンク交通量を同時に一定期間計測し、オフラ
インで回路分析を行なうことにより得られる。また、メ
モリ１１２に貯えるべきＯＤ交通量も、一定期間計測あ
るいは調査することにより９１）られる。これらのリン
クコスト。

リンク交通量、およびＯＤ交通量のオンライン計測は、
本発明名等によりなされた＃顧昭４７−１２６１４３号
によれば最も効率的に行なうことができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、管制センタ計算機を
用いずに、交通流のオンライン最適配分制御が可能とな
り、径路誘導システムとして大きな効果を有するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は仮想的道路網を示す説明図、第２図はリンク交
通量とリンクコストの関係を示す曲線図、第３図は第１
図の道路網に対応した路上処理装置の接続図、第４図は
本発明による径路誘導システムの全体構成図、第５図は
車載装置の構成図、第６図は路」二処理装置の構成図、
第７図はメモリ１０１に記憶される各出リンクごとの到
着目的地点コード１０３に対応した進路判定用闇値１０
４を示す説明図、第８図はステップエを行なう回路１０
５の構成図、第９図はステップ２を行なう回路１０６の
構成図、第１０図はメモリ３３に記憶される交通規制デ
ータを示す説明図、第１１図は処理装置でめた径路情報
を示す説明図、第１２図は規制データ読出し回路３０の
構成図である。１、ＩＡ；〜１ｙ　・・・路上処理装置、２・・・デー
タ回線、５・・・車両、１８，２２，３３，１０１゜１
０７．１０８，１０９，１１１−１−１１１−ｉ　、１
１４−１−１１４−ｊ　、１１５−１〜１１５−ｊ、３
００−１〜３００−３，３１０−・・メモリ、１０５・
・・回路（ステップ１）、１０６・・・回路（ステップ
２）。 ′Ｉ′１　図 ′Ａｒ＞４Ｌ　凪 ′；＋　５　図

Claims

【特許請求の範囲】

地上−車両間の双方向通信を用いた径路誘導システムに
おいて、道路網上の主要地点ごとに設けられデータ回線
により互いに接続された路上処理袋；６と、」二記各路
上処理装置に設けた、各リンクについての通行規制デー
タを記憶するメモリ、リンクコスト関数テーブルを記憶
するメモリ、すべての出発地点−目的地点の需要交通量
を記憶するメモリ、各リンク交通量を記憶するメモリ、
および各リンクコストを記憶するメモリ、とを具備し、
」二記各路」−処理装置において、すべての出発地点と
到着地点について最短時間径路の探索と、該最短時間径
路」二の全リンクのリンク交通量の修正とを所定回数繰
り返し行ない各径路へ配分すべき交通−れ（をめ、目的
地点を通知してきた通過車両に最短時間径路を指示する
ことを特徴とする径路誘導システム。