JP5917280B2 - Traffic data analysis apparatus and computer program - Google Patents
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Description
本発明は、例えば都市部の路線(道路)の交通流をモデル化する機能、つまり、路線に対して交通流モデルを設定する機能を備えた交通データ解析装置、及び、この装置のためのコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a traffic data analysis apparatus having a function for modeling traffic flow on a route (road) in an urban area, that is, a function for setting a traffic flow model for a route, and a computer for the apparatus Regarding the program.
例えば都市部の道路のような時々刻々と交通状況が変化する路線に対して、適切な交通制御や各車両への情報提供を行うためには、その路線の渋滞等の交通状況を事前に把握する必要があり、このような交通状況を把握するための手法として、交通流モデルを用いたシミュレーション技術が知られている(例えば、非特許文献1参照)。 For example, in order to provide appropriate traffic control and information to each vehicle for routes such as urban roads where traffic conditions change from moment to moment, grasp traffic conditions such as traffic congestion on the routes in advance. As a method for grasping such a traffic situation, a simulation technique using a traffic flow model is known (for example, see Non-Patent Document 1).
交通流モデルは、交通流の状態を表現する変数である交通量、交通密度、車両速度等の相関関係(モデル式)からなり、この交通流モデルにより、路線の交通流の状態を分析することが可能となる。交通流モデルに関しては、様々な研究がなされており、例えば、確率統計的モデル、流体モデル、追従モデル、セルオートマトンモデル、最適速度型モデル等の交通流モデルが提唱されている。 A traffic flow model consists of correlations (model formulas) such as traffic volume, traffic density, and vehicle speed, which are variables that express the traffic flow state. Using this traffic flow model, the traffic flow state of a route is analyzed. Is possible. Various studies have been made on the traffic flow model. For example, traffic flow models such as a stochastic statistical model, a fluid model, a follow-up model, a cellular automaton model, and an optimum speed model have been proposed.
このような交通流モデルを用いたシミュレーションでは、例えば、ある路線に対して、所定の交通流モデルを設定し、その交通流モデルを用いてその路線の交通流をモデル化し、解析を行う。これにより、その路線における交通状況の推定、つまり、その路線での渋滞予測等の分析を行うことが可能となる。 In a simulation using such a traffic flow model, for example, a predetermined traffic flow model is set for a certain route, and the traffic flow of the route is modeled and analyzed using the traffic flow model. As a result, it is possible to estimate traffic conditions on the route, that is, analyze traffic jam prediction on the route.
しかしながら、都市部の道路のような路線には、例えばVICSリンク(「VICS」は登録商標)等の複数の道路リンクが含まれており、道路リンク毎で道路特性(道路構造)が異なっていることもあるため、ある路線に含まれている全ての道路リンクの交通流を、共通する交通流モデルに近似させることは困難である。 However, a route such as a road in an urban area includes a plurality of road links such as a VICS link (“VICS” is a registered trademark), for example, and road characteristics (road structure) are different for each road link. For this reason, it is difficult to approximate the traffic flows of all road links included in a certain route to a common traffic flow model.
すなわち、設定された交通流モデルは、路線に含まれている一つの道路リンクにとって相応しく、精度の高い分析を可能とさせるが、その交通流モデルは、その路線に含まれている他の道路リンクにとって相応しいとは限らず、当該他の道路リンクの渋滞予測を、設定された交通流モデルを用いて行っても、好ましい結果が得られるとは限らない。 In other words, the set traffic flow model is suitable for one road link included in the route and enables high-accuracy analysis, but the traffic flow model is used for other road links included in the route. Therefore, it is not always suitable for the traffic jam prediction of the other road links by using the set traffic flow model.
そこで、本発明は、解析対象となる路線に対して相応しい交通流モデルを設定することが可能となる交通データ解析装置、及びこの装置のためのコンピュータプログラムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a traffic data analysis apparatus capable of setting a traffic flow model suitable for a route to be analyzed, and a computer program for this apparatus.
(1)本発明は、解析対象となる路線に含まれる区間に関して取得された交通データに基づいて、当該区間の交通流モデルを設定する交通流モデル構築部と、交通流モデルの候補となる複数種類の候補モデルの基本式を記憶している記憶部とを備え、前記交通流モデル構築部は、前記区間に関して取得された交通データの群を、前記複数種類の候補モデルの基本式を用いて、当該候補モデルそれぞれに近似させ、その近似の精度に基づいて、当該区間の交通流モデルを設定可能であり、更に、前記交通流モデル構築部は、一つの区間に対して複数の前記候補モデルの基本式から交通流モデルを設定可能であり、複数の前記候補モデルの基本式から設定した当該交通流モデルを示すモデル式同士を連続させるモデル式を更に追加して設定する。 (1) The present invention provides a traffic flow model construction unit that sets a traffic flow model for a section based on traffic data acquired for a section included in a route to be analyzed, and a plurality of traffic flow model candidates. A storage unit that stores basic expressions of types of candidate models , and the traffic flow model construction unit uses the basic expressions of the plurality of types of candidate models to obtain a group of traffic data acquired for the section. , Each of the candidate models can be approximated, and the traffic flow model of the section can be set based on the accuracy of the approximation . Further, the traffic flow model construction unit can include a plurality of candidate models for one section. The traffic flow model can be set from the basic formula, and a model formula that continues the model formulas indicating the traffic flow model set from the basic formulas of the plurality of candidate models is further set .
本発明によれば、複数の候補モデルのうち、ある区間に関して取得された交通データの群を表すモデルとして相応しい候補モデルを、その区間の交通流モデルとして設定することができ、区間毎に合った交通流モデルを設定することが可能となる。この結果、この設定された交通流モデルを用いて、例えば解析対象となる路線の交通状況を解析すれば、精度の良い結果を得ることが可能となる。
(2)また、本発明は、解析対象となる路線に含まれる区間に関して取得された交通データに基づいて、当該区間の交通流の状態を表現する変数である交通量、交通密度、及び車両の走行速度の内の少なくとも二つの関係により構成されている交通流モデルを設定する交通流モデル構築部と、交通流モデルの候補となる複数種類の候補モデルの基本式を記憶している記憶部とを備え、前記交通流モデル構築部は、前記区間に関して取得された交通データの群を、前記複数種類の候補モデルの基本式を用いて、当該候補モデルそれぞれに近似させ、その近似の精度に基づいて当該区間の交通流モデルを設定可能であり、更に、前記交通流モデル構築部は、前記区間についてそれまで用いられていた前記交通流モデルに対応する候補モデルの基本式及びそれ以外の候補モデルの基本式を含む複数種類の候補モデルの基本式を用いて、当該区間の前記交通流モデルを更新可能である。
According to the present invention, a candidate model suitable as a model representing a group of traffic data acquired for a section among a plurality of candidate models can be set as a traffic flow model for that section, and is suitable for each section. A traffic flow model can be set. As a result, using this set traffic flow model, for example, if the traffic situation of the route to be analyzed is analyzed, a highly accurate result can be obtained.
(2) Further, the present invention is based on the traffic data acquired for the section included in the route to be analyzed, and the traffic volume, the traffic density, and the vehicle that are variables expressing the traffic flow state of the section. A traffic flow model construction unit that sets a traffic flow model configured by at least two of the traveling speeds, and a storage unit that stores basic expressions of a plurality of types of candidate models that are candidates for the traffic flow model; The traffic flow model construction unit approximates a group of traffic data acquired for the section to each of the candidate models using basic expressions of the plurality of types of candidate models, and based on the accuracy of the approximation The traffic flow model for the section can be set, and the traffic flow model construction unit can select a basic candidate model corresponding to the traffic flow model that has been used for the section. And using the basic formula of a plurality of types of candidate models, including the basic type of the other candidate model, it is possible to update the traffic flow model for that segment.
(3)また、前記記憶部に記憶されている複数の前記候補モデルに優先順位が設定されており、前記交通流モデル構築部は、前記区間に関して取得された交通データの群を、優先順位が上位である候補モデルから順に近似させ、その近似の精度が一定レベル以上であると、その候補モデルを、当該区間の交通流モデルとして設定するのが好ましい。
この場合、記憶部に記憶させている候補モデルのすべてについて近似させる処理を行わなくても、区間の交通流モデルを早期に決定することが可能となる。
( 3 ) In addition, a priority order is set for the plurality of candidate models stored in the storage unit, and the traffic flow model construction unit assigns a group of traffic data acquired for the section to a priority order. It is preferable that approximation is performed in order from the higher-ranking candidate model, and the candidate model is set as the traffic flow model of the section when the approximation accuracy is a certain level or higher.
In this case, it is possible to determine the traffic flow model of the section at an early stage without performing a process of approximating all candidate models stored in the storage unit.
(4)また、前記候補モデルには、前記区間の特性を示す変動パラメータが含まれており、前記交通流モデル構築部は、前記変動パラメータが取り得る範囲内で当該変動パラメータを変更して、前記区間に関して取得された交通データの群を前記候補モデルに近似させる処理を繰り返し行うのが好ましい。
この場合、区間それぞれが有する特性(道路特性)が異なっていても、その特性に応じた交通流モデルを設定することが可能となる。
( 4 ) The candidate model includes a variation parameter indicating the characteristics of the section, and the traffic flow model construction unit changes the variation parameter within a range that the variation parameter can take, It is preferable to repeatedly perform a process of approximating the group of traffic data acquired for the section to the candidate model.
In this case, even if each section has different characteristics (road characteristics), it is possible to set a traffic flow model according to the characteristics.
(5)また、前記区間に関して交通データの群が新たに取得されると、前記交通流モデル構築部は、この新たに取得された交通データの群を、複数の前記候補モデルそれぞれに近似させ、その近似の精度がより高くなると、その候補モデルを、当該区間の交通流モデルとして更新するのが好ましい。
この場合、経年変化により区間の特性(道路特性)が変化しても、その変化に応じて交通流モデルを更新することが可能となる。
( 5 ) Further, when a traffic data group is newly acquired for the section, the traffic flow model construction unit approximates the newly acquired traffic data group to each of the plurality of candidate models, When the accuracy of the approximation becomes higher, it is preferable to update the candidate model as a traffic flow model of the section.
In this case, even if the section characteristics (road characteristics) change due to secular change, the traffic flow model can be updated according to the change.
(6)また、前記交通流モデル構築部は、道路の特性が同じ又は似ている区間について、同じ交通流モデルを設定するのが好ましい。
この場合、道路の特性が同じ又は似ている区間について、一つの交通流モデルを設定すればよく、すべての区間に対して前記近似の処理を行う必要が無くなり、処理時間の短縮化、処理負荷の低減が図れる。
なお、このために、道路の特性が同じ又は似ている区間がグループ化されており、これらグループ化された区間には、同じグループ識別情報(グループID)が付与されているのが好ましく、これにより、交通流モデルの設定処理が容易となる。
( 6 ) Moreover, it is preferable that the said traffic flow model construction part sets the same traffic flow model about the area where the characteristic of a road is the same or similar.
In this case, it is only necessary to set one traffic flow model for sections with the same or similar road characteristics, and it is not necessary to perform the approximation processing for all sections, reducing processing time and processing load. Can be reduced.
For this reason, sections with the same or similar road characteristics are grouped, and it is preferable that the same group identification information (group ID) is given to these grouped sections. This facilitates the traffic flow model setting process.
(7)また、前記交通データ解析装置は、前記交通流モデル構築部によって設定された前記区間の交通流モデルに基づいて、当該区間の交通状況を予測する予測部を、更に備えているのが好ましい。
この場合、交通流モデル構築部によって設定されたある区間の交通流モデルが設定されると、その交通流モデルに基づいて、その区間の交通状況の予測が可能となる。
( 7 ) In addition, the traffic data analysis device further includes a prediction unit that predicts the traffic situation of the section based on the traffic flow model of the section set by the traffic flow model construction unit. preferable.
In this case, when a traffic flow model of a section set by the traffic flow model construction unit is set, the traffic situation of the section can be predicted based on the traffic flow model.
また、前記(1)の交通データ解析装置の前記交通流モデル構築部は、一つの区間に対して複数の前記候補モデルの基本式から交通流モデルを設定可能である。
例えば、一つの区間に対して一つの候補モデルから交通流モデルを設定しても、全体として近似の精度が高くならない場合もあり得るが、複数の候補モデルから交通流モデルを設定することで、これを解消することが可能となる。
Further, the traffic flow model construction unit of the traffic data analysis apparatus of (1) can set a traffic flow model from a plurality of basic formulas of the candidate models for one section .
For example, even if a traffic flow model is set from one candidate model for one section, the accuracy of approximation may not increase as a whole, but by setting a traffic flow model from a plurality of candidate models, This can be solved.
更に、前記(1)の交通データ解析装置の前記交通流モデル構築部は、複数の前記候補モデルの基本式から設定した交通流モデルを示すモデル式同士を連続させるモデル式を更に追加して設定する。
一つの区間に対して複数の候補モデルから交通流モデルを設定しようとすると、これら候補モデルから設定した交通流モデルを示すモデル式同士が不連続となることが起こりえるが、この場合であっても、これらモデル式同士を連続させるモデル式が追加して設定されるので、この区間における交通流モデルに全体として連続性を持たせることが可能となる。
Further, the traffic flow model construction unit of the traffic data analysis device of (1) further adds and sets a model formula that continues the model formulas indicating the traffic flow model set from the basic formulas of the plurality of candidate models. To do .
If a traffic flow model is set from a plurality of candidate models for one section, the model equations indicating the traffic flow model set from these candidate models may be discontinuous. However, since these model formulas are additionally set to make the model formulas continuous, the traffic flow model in this section can be given continuity as a whole.
(8)また、本発明は、解析対象となる路線に含まれる区間に関して取得された交通データに基づいて、当該区間の交通流モデルを設定する処理を、コンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、コンピュータを、前記区間に関して取得された交通データの群を、交通流モデルの候補となる複数種類の候補モデルの基本式を用いて、当該候補モデルそれぞれに近似させる手段、その近似の精度に基づいて当該区間の交通流モデルを設定する手段として機能させるためのコンピュータプログラムであり、更に、前記交通流モデルを設定する手段は、一つの区間に対して複数の前記候補モデルの基本式から交通流モデルを設定可能であり、複数の前記候補モデルの基本式から設定した当該交通流モデルを示すモデル式同士を連続させるモデル式を更に追加して設定する。
本発明によれば、前記(1)の交通データ解析装置と同様の作用効果を奏する。
(9)また、本発明は、解析対象となる路線に含まれる区間に関して取得された交通データに基づいて、当該区間の交通流の状態を表現する変数である交通量、交通密度、及び車両の走行速度の内の少なくとも二つの関係により構成されている交通流モデルを設定する処理を、コンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、コンピュータを、前記区間に関して取得された交通データの群を、交通流モデルの候補となる複数種類の候補モデルの基本式を用いて、当該候補モデルそれぞれに近似させる手段、その近似の精度に基づいて当該区間の交通流モデルを設定する手段として機能させるためのコンピュータプログラムであり、更に、前記交通流モデルを設定する手段は、前記区間についてそれまで用いられていた前記交通流モデルに対応する候補モデルの基本式及びそれ以外の候補モデルの基本式を含む複数種類の候補モデルの基本式を用いて、当該区間の前記交通流モデルを更新可能である。
( 8 ) Further, the present invention is a computer program for causing a computer to execute a process of setting a traffic flow model of a section based on traffic data acquired regarding a section included in a route to be analyzed. Te, a computer, a group of traffic data obtained with respect to the section, using the basic formula of a plurality of types of candidate models that are candidates for traffic flow model, means to approximate to each the candidate model, the accuracy of the approximate A computer program for functioning as a means for setting a traffic flow model of the section based on the information, and the means for setting the traffic flow model based on a plurality of basic equations of the candidate models for a section. A flow model can be set, and model formulas indicating the traffic flow model set from a plurality of basic formulas of the candidate models Further set by adding a model formula for continuous.
According to this invention, there exists an effect similar to the traffic data analysis apparatus of said (1).
(9) Moreover, the present invention is based on the traffic data acquired regarding the section included in the route to be analyzed, based on the traffic volume, the traffic density, and the vehicle that are variables expressing the traffic flow state of the section. A computer program for causing a computer to execute a process for setting a traffic flow model constituted by at least two relationships of travel speeds, the computer, a group of traffic data acquired for the section, A function for approximating each of the candidate models using basic equations of a plurality of types of candidate models that are candidates for a traffic flow model, and for functioning as a means for setting the traffic flow model of the section based on the accuracy of the approximation A computer program, and the means for setting the traffic flow model has been used so far for the section Using the basic formula for a plurality of types of candidate models, including the basic type of the basic type and the other candidate model candidate model corresponding to the passing flow model, it is possible to update the traffic flow model for that segment.
本発明によれば、解析対象となる路線に含まれる区間それぞれに合った交通流モデルを設定することが可能となり、この交通流モデルを用いて、例えばその路線の交通状況を解析すれば精度の良い結果を得ることができる。 According to the present invention, it becomes possible to set a traffic flow model suitable for each section included in a route to be analyzed. By using this traffic flow model, for example, by analyzing the traffic situation of the route, the accuracy can be improved. Good results can be obtained.
以下、本発明の実施形態を説明する。
〔交通データ解析装置の全体構成〕
図1は、本発明の交通データ解析装置1の構成を示すブロック図である。この交通データ解析装置1(以下、単に解析装置1ともいう)は、交通流モデルを用いて、例えば都市部の道路のような路線に含まれる区間の交通流をモデル化し、この路線における交通量等の道路における交通状況を示す情報を推定(予測)するための装置である。
Embodiments of the present invention will be described below.
[Overall configuration of traffic data analyzer]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a traffic
解析装置1は、CPUを含む処理装置2、ハードディスク等からなる記憶装置3、キーボード及びモニタからなる入出力装置4等を有するコンピュータ装置からなり、このコンピュータ装置に、解析装置1として機能させるためのコンピュータプログラムをインストールすることにより、解析装置1は構成されている。解析装置1が有する後述の各機能部の機能は、前記コンピュータプログラムがコンピュータ装置(処理装置2)によって実行されることで発揮される。
The
解析装置1の処理装置2は、その機能部として、交通流モデル構築部10(以下、単に構築部10という)及びシミュレーション部20を備えている。
構築部10は、路線で取得された交通データに基づいて、その路線の交通流をモデル化した交通流モデルを構築し、構築した交通流モデルの情報をシミュレーション部20に提供する。
The processing device 2 of the
The
この交通流モデルを用いることにより、路線における交通流の状態、路線(その路線に含まれる道路リンク)の特性を分析することができる。そこで、シミュレーション部20は、構築部10から取得した情報と、シミュレーションを行うための交通データの実測値とを用いて、前記路線の交通量や旅行時間の予測を行う処理を行う。
By using this traffic flow model, it is possible to analyze the state of traffic flow on the route and the characteristics of the route (the road link included in the route). Therefore, the
本実施形態では(図2参照)、解析対象(シミュレーション対象)となる路線Rを、都市部の道路としており、この路線Rの各位置に設置されているセンサ6の間の区間が、一つの道路リンクとして設定されており、図1では、道路リンクL11〜L15を示している。つまり、路線Rには、複数の道路リンク(区間)が含まれている。 In this embodiment (see FIG. 2), the route R to be analyzed (simulation target) is an urban road, and there is one section between the sensors 6 installed at each position on the route R. It is set as a road link, and FIG. 1 shows road links L11 to L15. That is, the route R includes a plurality of road links (sections).
センサ6は、その路線Rを走行する車両を感知する車両感知センサであり、車両の通過台数を検知することができ、また、センサ6は、この検知結果に基づいて、道路リンクL11〜L15それぞれにおける、交通密度Kや、車両の(平均)走行速度Vを算出することができる。また、交通密度K及び車両の走行速度Vから交通量Qを算出することもできる。なお、交通量Qの単位は「台数/時間」であり、交通密度Kの単位は「台数/距離」であり、走行速度Vの単位は「距離/時間」である。 The sensor 6 is a vehicle detection sensor that detects a vehicle traveling on the route R, and can detect the number of passing vehicles, and the sensor 6 can detect the road links L11 to L15 based on the detection result. The traffic density K and the (average) traveling speed V of the vehicle can be calculated. Further, the traffic volume Q can be calculated from the traffic density K and the traveling speed V of the vehicle. The unit of traffic volume Q is “number / time”, the unit of traffic density K is “number / distance”, and the unit of travel speed V is “distance / time”.
〔交通流モデルの説明〕
交通流モデルは、交通流の状態を表現する変数である交通量Q、交通密度K、車両の走行速度V等の関係により構成されており、その関係がモデル式(関数)として表現されている。
交通流モデルの一例を説明する。図3は、交通量Qと交通密度Kとの関係を示すグラフであり、図4は、走行速度Vと交通密度Kとの関係を示すグラフである。図3と図4に示す曲線(KQ曲線とKV曲線)を、交通流モデルのモデル式として表現することができ、このモデル式は図3と図4中の式のとおりである。
[Description of traffic flow model]
The traffic flow model is composed of relationships such as traffic volume Q, traffic density K, vehicle travel speed V, etc., which are variables expressing the state of traffic flow, and the relationship is expressed as a model formula (function). .
An example of a traffic flow model will be described. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the traffic volume Q and the traffic density K, and FIG. 4 is a graph showing the relationship between the travel speed V and the traffic density K. The curves (KQ curve and KV curve) shown in FIGS. 3 and 4 can be expressed as model equations of the traffic flow model, and the model equations are as shown in FIGS. 3 and 4.
また、使用するモデル式は複数設定されており、その一例を図5に示す。図5では、モデル式として、モデルAからモデルEまでが設定されている。これらモデル式は、道路リンクの交通流モデルの候補となる候補モデルの式であり、これら複数の候補モデルのモデル式(モデルA〜E)が記憶装置3(図1参照)に記憶されている。つまり、モデルA〜Eは、交通流モデルとなり得る候補モデルの基本式である。なお、候補モデルは、図5に示したもの以外であってもよく、独自に定義したモデル式であってもよい。 A plurality of model formulas are used, and an example thereof is shown in FIG. In FIG. 5, models A to E are set as model formulas. These model formulas are formulas of candidate models that are candidates for road flow traffic flow models, and model formulas (models A to E) of the plurality of candidate models are stored in the storage device 3 (see FIG. 1). . That is, the models A to E are basic expressions of candidate models that can be traffic flow models. Note that the candidate model may be other than that shown in FIG. 5, or may be a uniquely defined model formula.
図3において、交通量Qの最大値をとる曲線上の点を境界として、交通密度Kが小さい側が「自由流領域」であり、交通密度Kが大きい側が「渋滞領域」である。また、交通量Qの最大値をとる点が「臨界密度Kc」である。
図4において、速度Vの最大値が「自由流速度Vf」である。
また、図5において、モデル式中の「ジャム密度Kj」は交通密度Kの最大値であり、モデル式中の「C」は可能交通容量である。また、「α、L、c」は道路リンクの特性を示す「定数」であり、所定の範囲内の値を採ることができ、この「定数」を、以下において変動パラメータともいう。
In FIG. 3, with the point on the curve that takes the maximum value of the traffic volume Q as a boundary, the side where the traffic density K is small is the “free flow region”, and the side where the traffic density K is large is the “congestion region”. The point at which the traffic volume Q takes the maximum value is the “critical density Kc”.
In FIG. 4, the maximum value of the velocity V is “free flow velocity Vf”.
In FIG. 5, “jam density Kj” in the model formula is the maximum value of the traffic density K, and “C” in the model formula is the possible traffic capacity. “Α, L, c” are “constants” indicating the characteristics of the road link, and can take values within a predetermined range. These “constants” are also referred to as variation parameters below.
〔構築部10について〕
構築部10は、実績交通データに基づいて、道路リンクの特性に適合した交通流モデルを道路リンク毎に設定する機能を有している。
ここで、前記「実績交通データ」は、センサ6(図2参照)によって実際に取得された情報に基づいて生成された車両の走行状態を示すデータであり、例えば、各道路リンクにおける、交通量Q、交通密度K及び車両の走行速度Vの内の少なくとも2つである。
また、多数の車両が各道路リンクを通過することから、実績交通データは、各道路リンクに関して多数取得される。道路リンク毎の多数の実績交通データを「実績交通データの群」と呼ぶ。なお、実績交通データの群は、代表値であってもよい。
[About the construction unit 10]
The
Here, the “actual traffic data” is data indicating the traveling state of the vehicle generated based on the information actually acquired by the sensor 6 (see FIG. 2). For example, the traffic volume at each road link Q, at least two of the traffic density K and the traveling speed V of the vehicle.
In addition, since many vehicles pass through each road link, a lot of actual traffic data is acquired for each road link. A large number of actual traffic data for each road link is referred to as a “group of actual traffic data”. The group of actual traffic data may be a representative value.
構築部10は、各道路リンクに関して取得された実績交通データの群を、記憶装置3に記憶されている複数の候補モデル(図5のモデルA〜E)それぞれに近似させる機能(近似機能)を有している。さらに、この構築部10は、前記近似の精度が高い候補モデルを、その道路リンクの交通流モデルとして設定する機能(設定機能)を有している。
例えば、図2中の道路リンクL12に関して取得された実績交通データの群を、図5に記載の候補モデルA〜Eそれぞれに近似させる。そして、この近似の精度が高い候補モデルを、その道路リンクL12の交通流モデルとして設定する。
The
For example, a group of actual traffic data acquired for the road link L12 in FIG. 2 is approximated to each of the candidate models A to E shown in FIG. Then, the candidate model with high approximation accuracy is set as the traffic flow model of the road link L12.
前記近似機能及び前記設定機能の手順については、後にも説明するが、実績交通データの群の候補モデルA〜Eそれぞれへの近似方法は、例えば線形回帰とすることができる。
そして、この場合、構築部10は、実績交通データの群の候補モデルA〜Eそれぞれへの「あてはまり度合い」として、決定係数を算出し、この決定係数が好ましい候補モデルを、交通流モデルとして設定する。なお、近似方法は他の方法であってもよく、また、あてはまり度合いは、決定係数以外の他の指標であってもよい。
Although the procedure of the approximation function and the setting function will be described later, the approximation method of each group of actual traffic data to the candidate models A to E can be, for example, linear regression.
In this case, the
以上のように、構築部10は、都市部の道路のような路線Rに含まれる道路リンクに関して取得された実績交通データに基づいて、その道路リンクの交通流モデル(モデル式)を設定することができる。そして、構築部10は、路線Rに含まれている道路リンク毎に、交通流モデルを設定する。
As described above, the
この構築部10によって交通流モデルが設定されると、シミュレーション部20へと、各種情報を渡す。シミュレーション部20へと渡す情報としては、許容交通流量、臨界交通密度、ジャム密度、自由流速度、KQモデル化関数タイプ、適用範囲、変動パラメータであり、その情報(ファイルフォーマット)の一例を図6に示す。
When the traffic flow model is set by the
なお、前記KQモデル化関数タイプは、交通流をモデル化する際に近似させるモデル式のタイプを示しており、構築部10によって設定された候補モデルの種類(モデルA〜Eのいずれか)である。そして、適用範囲とは、この候補モデルを適用する交通密度の範囲を示している。他の情報は、設定された交通流モデル(モデル式)に基づいて構築部10によって求められる。
また、変動パラメータは、モデル式に依存する定数であり、例えば、KQモデル化関数タイプが、モデルD(図5参照)である場合、「パラメータ1」が「Vf」の値であり、「パラメータ2」が「Kc」の値であり、「パラメータ3」が「L」の値である。
The KQ modeling function type indicates the type of model expression approximated when modeling the traffic flow, and is the type of candidate model (any one of models A to E) set by the
The variation parameter is a constant that depends on the model formula. For example, when the KQ modeling function type is model D (see FIG. 5), “
〔シミュレーション部20について〕
シミュレーション部20は、構築部10によって設定された道路リンクの交通流モデルに基づいて、その道路リンクの交通状況を予測する予測部としての機能(予測機能)を備えている。
このシミュレーション部20によって実行されるシミュレーション方法として、様々な手法を採用することが可能であるが、本実施形態ではブロック密度法を用いている(図7参照)。ブロック密度法とは、各道路リンクをより細かなブロックに分割し、流体近似した交通流のブロック間の移動を、交通密度と交通量との関係(K−Q)と、交通量保存則とを用いて求める動的シミュレーション方法である。
[About the simulation unit 20]
The
As a simulation method executed by the
〔構築部10及びシミュレーション部20の処理について〕
以上の構成を備えた解析装置1によって実行される解析方法について説明する。図8は、交通流モデルの設定までの処理を説明するフロー図である。図8の各処理は、構築部10によって行われる。
[About the processing of the
An analysis method executed by the
構築部10は、道路リンク毎の実績交通データを取得する(図8のステップS1)。本実施形態では、道路リンクL11〜L15(図2参照)のそれぞれに関して、実績交通データとして、交通量Q及び交通密度Kを取得する。道路リンクL11〜L15それぞれを多数の車両が通過することから、多数の実績交通データが取得され「実績交通データの群」が取得される。また、本実施形態では、構築部10が、逐次、個々の実績交通データを取得するのではなく、例えばセンサ6を管理する中央装置(図示せず)が個々の実績交通データを収集して取得しており、構築部10は、この中央装置から、実績交通データの群として、実績交通データをまとめて取得する。
The
記憶装置3には、交通流モデルとなり得る複数の候補モデルの基本式(図5のモデルA〜E)が登録されている。そこで、構築部10は、道路リンクL11〜L15それぞれに設定される可能性のある候補モデルを、記憶装置3に登録されている複数の候補モデル(モデルA〜E)の中から、選択する(ステップS2)。複数の候補モデルの中から、一部が選択されてもよいが、全ての候補モデルが選択されてもよい。一部が選択される場合としては、例えば、登録されている候補モデルに優先順位が設定されており、その上位のいくつかの候補モデルが選択される。
In the
なお、図8に示す各ステップは、道路リンクL11〜L15それぞれについて順に実行されるが、以下の説明では、道路リンクL11を代表として説明する。ステップS2では、道路リンクL11に設定される可能性のある候補モデルを、記憶装置3に登録されている複数の候補モデル(モデルA〜E)の中から、選択する。
In addition, although each step shown in FIG. 8 is performed in order about each of the road links L11-L15, in the following description, the road link L11 is demonstrated as a representative. In step S2, candidate models that may be set for the road link L11 are selected from a plurality of candidate models (models A to E) registered in the
〔実施形態(その1)〕
ステップS2において、全ての候補モデルA〜Eがその順番で選択された場合について説明する。
構築部10は、ステップS1において取得した道路リンクL11の「実績交通データの群」を、候補モデルのモデル式Aに近似させる(ステップS3)。この近似の処理は、上記のとおり線形回帰とする。さらに、この「実績交通データの群」をモデル式Aに近似させた場合の決定係数を、計算する(ステップS4)。計算結果は、記憶装置3に記憶される。
[Embodiment (Part 1)]
A case where all candidate models A to E are selected in the order in step S2 will be described.
The
ステップS2において選択した候補モデルの中に、前記変動パラメータが含まれているか否かの判定が行われる(ステップS5)。
ステップS5の判定結果が否定的である場合(ステップS5の「NO」の場合)、ステップS2において選択した候補モデルのうち、次の候補モデルについてステップ2〜ステップ4を繰り返し行って決定係数を計算し、さらに、これを繰り返して、残りの候補モデルの決定係数を計算する(ステップS6)。なお、後述するがモデル式Dには変動パラメータ「L」が含まれているが、前記ステップS3では、この「L」に初期値が設定されている。
It is determined whether or not the variation parameter is included in the candidate model selected in step S2 (step S5).
When the determination result in step S5 is negative (in the case of “NO” in step S5), among the candidate models selected in step S2, steps 2 to 4 are repeated for the next candidate model to calculate the determination coefficient. Further, this is repeated to calculate the determination coefficients of the remaining candidate models (step S6). As will be described later, the model equation D includes the fluctuation parameter “L”. However, in step S3, an initial value is set for this “L”.
そして、ステップS5の判定結果が肯定的である場合(ステップS5の「YES」の場合)、つまり、本実施形態では、モデル式D(図5参照)に変動パラメータ「L」が含まれていることから、候補モデルDについてはステップS7へと進む。つまり、このモデル式Dについては、変動パラメータ「L」を変更して、近似の処理を行い、そして、その決定係数を求める。 If the determination result in step S5 is affirmative (in the case of “YES” in step S5), that is, in the present embodiment, the variation parameter “L” is included in the model formula D (see FIG. 5). For candidate model D, the process proceeds to step S7. That is, for the model formula D, the variation parameter “L” is changed, approximation processing is performed, and the determination coefficient is obtained.
なお、変動パラメータは、所定の範囲内の値に予め設定されており、例えば変動パラメータ「L」が「1〜3」の範囲に設定されているとする。また、この変動パラメータ「L」のステップ値が「0.1」に設定されているとする。この場合、変動パラメータ「L」を「1〜3」の範囲内でステップ値「0.1」刻みで変更してモデル式Dに近似させ、ステップ値毎に決定係数を計算し、終了条件を満たすまでこれを繰り返し行う(ステップS7〜ステップS9)。なお、終了条件は、変動パラメータ「L」を、所定の範囲内の値「1〜3」で変更し尽くすことである。つまり、「L」を、1から始めて1.1、1.2、1.3・・・2.8、2.9、3と順に変更し、それぞれの場合の決定係数が計算されると、ステップS9の「NO」の判定がされる。 Note that the fluctuation parameter is set in advance to a value within a predetermined range. For example, it is assumed that the fluctuation parameter “L” is set in a range of “1 to 3”. Further, it is assumed that the step value of the variation parameter “L” is set to “0.1”. In this case, the variation parameter “L” is changed in steps of “0.1” within the range of “1-3” and approximated to the model formula D, the coefficient of determination is calculated for each step value, and the end condition is This is repeated until it is satisfied (steps S7 to S9). The end condition is that the variation parameter “L” is completely changed by a value “1 to 3” within a predetermined range. That is, “L” is changed from 1.1 to 1.1, 1.2, 1.3... 2.8, 2.9, 3 in order, and the determination coefficient in each case is calculated. A determination of “NO” in step S9 is made.
終了条件が満たされると(ステップS9の「NO」の場合)、ステップS5の判定結果が否定的である場合と同様に、ステップS2において選択した候補モデルのうち、次の候補モデルについてステップ2〜ステップ5、さらに場合によっては、ステップS7〜ステップS9を繰り返し行い、全ての候補モデルの決定係数を計算する(ステップS6)。
When the end condition is satisfied (in the case of “NO” in step S9), step 2 to step 2 are performed for the next candidate model among the candidate models selected in step S2, similarly to the case where the determination result in step S5 is negative.
このように、候補モデルに、道路リンクL11の特性を示す変動パラメータ(L)が含まれている場合(ステップS5で「YES」の場合)、ステップS7〜S9のように、変動パラメータが取り得る範囲内で、その変動パラメータを順次変更して、道路リンクL11に関して取得された実績交通データの群を候補モデルに近似させる処理が繰り返し行われる。このため、道路リンクL11が有する特性(道路特性)が異なっていても、その特性に応じた交通流モデルを設定することが可能となる。 As described above, when the candidate model includes the variation parameter (L) indicating the characteristic of the road link L11 (in the case of “YES” in step S5), the variation parameter can be taken as in steps S7 to S9. Within the range, the variation parameter is sequentially changed, and the process of approximating the group of actual traffic data acquired for the road link L11 to the candidate model is repeatedly performed. For this reason, even if the characteristic (road characteristic) which road link L11 has is different, it becomes possible to set up a traffic flow model according to the characteristic.
そして、全ての候補モデルの決定係数が算出されると(ステップS6の「NO」の場合)、構築部10は、決定係数が最も大きい候補モデルを、道路リンクL11の交通流モデルとして設定する(ステップS10)。
そして、このような処理を、他の道路リンクについても実行する。
When the determination coefficients of all candidate models are calculated (in the case of “NO” in step S6), the
Such processing is also executed for other road links.
〔実施形態(その2)〕
記憶装置3に登録されている候補モデル(モデル式A〜E)に優先順位が設定されている場合について説明する。例えば、候補モデルC,D,E,A,Bの順番で、優先順位が設定されているとする。
この場合、ステップS2では、この優先順位で候補モデルが選択される。そして、構築部10は、道路リンクL11に関して取得された「実績交通データの群」を、優先順位が上位である候補モデルから順に近似させる(ステップS3)。つまり、最も優先順位が高い候補モデルCから近似の処理が行われる。そして、その決定係数が計算される(ステップS4)。
[Embodiment (2)]
A case where priority is set for the candidate models (model formulas A to E) registered in the
In this case, in step S2, candidate models are selected in this priority order. The
そして、次に優先順位が上位である候補モデルDについて、近似の処理が行われ、決定係数が計算される。
そして、ある候補モデルに関する近似の精度が一定レベル以上である場合、つまり、算出した決定係数が閾値以上である場合、その候補モデルを、道路リンクL11の交通流モデルとして設定する。例えば、候補モデルDについて算出した決定係数が、閾値以上である場合、候補モデルDを道路リンクL11の交通流モデルとして設定する。
この場合、登録されている候補モデルのすべてについて近似させる処理を行わなくても、道路リンクL11の交通流モデルを早期に決定することが可能となる。つまり、本実施形態では、候補モデルD,Eのみについて近似の処理を行って決定係数を算出すればよい。
なお、本実施形態においても、図8のステップS7〜S9の処理は有効である。
Then, an approximation process is performed on the candidate model D having the next highest priority, and a determination coefficient is calculated.
When the accuracy of approximation for a certain candidate model is equal to or higher than a certain level, that is, when the calculated determination coefficient is equal to or higher than a threshold, the candidate model is set as a traffic flow model of the road link L11. For example, when the determination coefficient calculated for the candidate model D is greater than or equal to the threshold, the candidate model D is set as the traffic flow model of the road link L11.
In this case, it is possible to determine the traffic flow model of the road link L11 at an early stage without performing the process of approximating all of the registered candidate models. That is, in the present embodiment, the determination coefficient may be calculated by performing approximation processing only on the candidate models D and E.
Note that the processing in steps S7 to S9 in FIG. 8 is also effective in this embodiment.
また、優先順位の決め方は、例えば、下流側の道路リンクから、交通流モデルの設定処理を行う場合、下流側に隣りの道路リンクに既に設定されている交通流モデル(モデル式)を、上位の交通流モデル(モデル式)とするのが好ましい。また、上流側の道路リンクから、交通流モデルの設定処理を行う場合、その上流側に隣りの道路リンクに既に設定されている交通流モデル(モデル式)を、上位の交通流モデル(モデル式)とするのがよい。これは、ある道路リンクの形態、特性は、その隣りの道路リンクの形態、特性と、同じ又は似ている可能性が高いためである。 In addition, for example, when setting the traffic flow model from the downstream road link, the priority order is determined based on the traffic flow model (model formula) already set for the adjacent road link on the downstream side. It is preferable to use a traffic flow model (model formula). In addition, when the traffic flow model is set from the upstream road link, the traffic flow model (model formula) already set for the adjacent road link on the upstream side is replaced with the upper traffic flow model (model formula). ). This is because the form and characteristics of a certain road link are likely to be the same as or similar to the form and characteristics of the adjacent road link.
〔実施形態(その3)〕
前記実施形態(その1)と(その2)では、一つの道路リンクL11に対して、記憶装置3に登録されている一つの候補モデルから一つの交通流モデルを設定した場合について説明したが、一つの道路リンクL11に対して、記憶装置3に登録されている複数の候補モデルから交通流モデルを設定してもよい。
Embodiment (No. 3)
In the first embodiment and the second embodiment, the case where one traffic flow model is set from one candidate model registered in the
すなわち、例えば図9に示すように、道路リンクL11に関して、交通量Qと交通密度Kとの関係が、自由流領域と渋滞流領域とで異なる場合、この道路リンクL11に対して一つの候補モデルから、交通流モデルを設定しても、全体として近似の精度が高くならない場合もあり得る。
しかし、図10に示すように、複数(図例では2つ)の候補モデルから交通流モデルを設定することで、これを解消することが可能となると考えられる。
That is, for example, as shown in FIG. 9, when the relationship between the traffic volume Q and the traffic density K is different between the free flow area and the traffic jam area with respect to the road link L11, one candidate model for the road link L11 is used. Therefore, even if a traffic flow model is set, the accuracy of approximation may not increase as a whole.
However, as shown in FIG. 10, it is considered that this can be solved by setting a traffic flow model from a plurality (two in the example) of candidate models.
そこで、図10に示すように、交通量Qと交通密度Kの関係が、自由流領域と渋滞流領域とで異なる場合、自由流領域と渋滞流領域とで候補モデルを分けて近似させることにより、全体としての近似の精度を改善することが可能となる。なお、この場合でも、道路リンクL11の自由流領域と渋滞流領域との両方を含む実績交通データの群を用いて近似の処理を行う。
このために、構築部10は、実績交通データの群を用いて「臨界密度Kc」を算出し、この「臨界密度Kc」を境界にして、自由流領域と渋滞流領域との双方でそれぞれ異なる候補モデルへの近似を行い、決定係数を算出し、交通流モデルを設定する。
Therefore, as shown in FIG. 10, when the relationship between the traffic volume Q and the traffic density K is different between the free flow area and the congestion flow area, the candidate models are approximated separately in the free flow area and the congestion flow area. Thus, the accuracy of approximation as a whole can be improved. Even in this case, the approximation process is performed using a group of actual traffic data including both the free flow area and the congestion flow area of the road link L11.
For this purpose, the
すなわち、自由流領域の実績交通データの群により、自由流領域の交通流モデルの設定処理を行い、これとは独立して、渋滞流領域の実績交通データの群により、渋滞流領域の交通流モデルの設定処理を行う。なお、これら交通流モデルそれぞれの設定は、図8のフロー図で説明した手法によって実現される。
図10の場合、自由流領域と渋滞流領域とでは、候補モデルは同じであるが、その変動パラメータが異なる交通流モデル(モデル式X1,X2)が設定される。
In other words, the traffic flow model in the free flow area is set based on the group of actual traffic data in the free flow area, and independently of this, the traffic flow in the congested flow area is determined based on the group of actual traffic data in the congested flow area. Perform model setting processing. The setting of each traffic flow model is realized by the method described in the flowchart of FIG.
In the case of FIG. 10, the candidate models are the same in the free flow area and the jam flow area, but traffic flow models (model equations X1 and X2) having different variation parameters are set.
なお、図10のように、2つの候補モデルから交通流モデル(モデル式X1,X2)を設定すると、これら交通流モデルを示すモデル式X1,X2同士が不連続となる。しかし、この場合であっても、構築部10は、図11に示すように、更に、交通流モデルを示すモデル式X1,X2同士を連続させるモデル式X3を求め、このモデル式X3を交通流モデルに追加して設定する機能を有している。
つまり、図10では、自由流領域の交通流モデル(モデル式X1)の右端と、渋滞流領域の交通流モデル(モデル式X2)の左端とが、離れているが、図11に示すように、これらを連結するモデル式X3が求められる。
As shown in FIG. 10, when traffic flow models (model equations X1, X2) are set from two candidate models, the model equations X1, X2 indicating these traffic flow models are discontinuous. However, even in this case, as shown in FIG. 11, the
That is, in FIG. 10, the right end of the traffic flow model (model equation X1) in the free flow region and the left end of the traffic flow model (model equation X2) in the traffic flow region are separated, but as shown in FIG. , A model formula X3 for connecting them is obtained.
このモデル式X3は、例えば、2つの領域(自由流領域と渋滞流領域)でそれぞれ近似させて設定した交通流モデルのモデル式X1,X2の最大値F1,F2を求め、これら最大値F1,F2同士を結ぶ直線を、モデル式X3として求める。
このように、構築部10は、一つの道路リンクL11に対して複数(2つ)の候補モデルから交通流モデルを設定可能であり、さらに、これら複数の候補モデルから設定した交通流モデルを示すモデル式(X1,X2)同士が不連続である場合、これらモデル式(X1,X2)同士を連続させるモデル式(X3)を、更に追加して設定する機能を有している。
これにより、道路リンクL11における交通流モデルの精度をより一層高いものとして設定することができると共に、交通流モデルに全体として連続性を持たせることが可能となる。
For example, the model formula X3 calculates the maximum values F1 and F2 of the model formulas X1 and X2 of the traffic flow model set by approximating each of two regions (free flow region and congestion flow region). A straight line connecting F2 is obtained as a model formula X3.
As described above, the
As a result, the accuracy of the traffic flow model in the road link L11 can be set to be even higher, and the traffic flow model can be made continuous as a whole.
〔実施形態(その4)〕
図2に示すように、都市部の道路等の路線Rには、複数の道路リンク(L11〜L15)が含まれているが、一般的に隣り合う道路リンク(例えばL11とL12)では、その道路特性(道路形状)が同じ又は似ていることがある。
そこで、この場合、道路リンクL12に関して、図8に示したフローにしたがって交通流モデルが設定されると、その隣りの道路リンクL11は、道路リンクL12と道路特性が同じ又は似ていることから、この道路リンクL11に関して、構築部10は、図8に示したフローとは異なる処理を実行し、道路リンクL12と同じ交通流モデルを設定する。
[Embodiment (Part 4)]
As shown in FIG. 2, a route R such as an urban road includes a plurality of road links (L11 to L15). Generally, in adjacent road links (for example, L11 and L12), Road characteristics (road shapes) may be the same or similar.
Therefore, in this case, when the traffic flow model is set according to the flow shown in FIG. 8 with respect to the road link L12, the adjacent road link L11 has the same or similar road characteristics as the road link L12. Regarding the road link L11, the
このように、構築部10は、道路特性が同じ又は似ている道路リンクに(例えばL11とL12)ついては、一つの(同じ)交通流モデルを設定する機能を有している。この場合、すべての道路リンクL11〜L15それぞれに対して、図8に示した近似の処理を行う必要が無くなり、処理時間の短縮化、処理負荷の低減が図れる。
なお、この機能を容易とするために、道路の特性が同じ又は似ている道路リンクはグループ化されており、これらグループ化された道路リンクには、同じグループ識別情報(グループID)が付与されている。例えば、図2の場合、道路リンクL11と道路リンクL12とには、共通するグループID(111)が付与されている。これにより、構築部10による、交通流モデルの設定処理が容易となる。
As described above, the
In order to facilitate this function, road links having the same or similar road characteristics are grouped, and the same group identification information (group ID) is assigned to these grouped road links. ing. For example, in the case of FIG. 2, a common group ID (111) is assigned to the road link L11 and the road link L12. Thereby, the setting process of the traffic flow model by the
〔実施形態(その5)〕
また、路線Rにおける天候等、周囲の短期的な環境の変化により、その路線Rに含まれる道路リンクの特性が変わることも考えられる。例えば、雨や雪が降っている場合、晴れの場合と比較して相対的に車両速度は低下し、車両間隔が長くなる。このため、臨界密度と許容交通量とに影響を及ぼす。
そこで、本実施形態に係る解析装置1では、道路リンクの周囲の環境特性毎に交通流モデルを使い分けることができる。例えば、晴れた日と、雨の日と、雪の日とで、交通流モデルを切り替える。
Embodiment (No. 5)
It is also conceivable that the characteristics of the road link included in the route R change due to a short-term change in the surrounding environment such as the weather on the route R. For example, when it is raining or snowing, the vehicle speed is relatively lowered and the vehicle interval is longer than when it is sunny. This affects the critical density and allowable traffic.
Therefore, in the
このためには、晴れた日、雨の日及び雪の日それぞれの交通流モデルを設定しておく必要がある。そこで、構築部10は、環境特性が異なる条件毎に取得された実績交通データに基づいて、図8のフローにしたがって交通流モデルを設定する。そして、シミュレーション部20は、その日の天候に応じて用いる交通流モデルを切り替えて解析を行う。
For this purpose, it is necessary to set traffic flow models for sunny days, rainy days, and snowy days. Therefore, the
〔交通データ解析装置1について〕
以上の前記各実施形態に係る交通データ解析装置1によれば、路線Rには複数の道路リンクが含まれているが、構築部10は、これら道路リンクそれぞれに関して取得された実績交通データの群を、複数の候補モデルA〜Eそれぞれに近似させ、その近似の精度が高い候補モデルを、その道路リンクの交通流モデルとして設定する。
このように、複数の候補モデルA〜Eのうち、ある道路リンク(L11)に関して取得された実績交通データの群を表すモデルとして相応しい候補モデルが、その道路リンク(11)の交通流モデルとして設定されることから、路線Rに含まれる複数の道路リンク毎に合った交通流モデルを設定することができる。つまり、道路リンク毎に、交通流モデルを最適化することができる。
[Traffic data analysis device 1]
According to the traffic
Thus, a candidate model suitable as a model representing a group of actual traffic data acquired for a certain road link (L11) among a plurality of candidate models A to E is set as a traffic flow model of the road link (11). Therefore, a traffic flow model suitable for each of a plurality of road links included in the route R can be set. That is, the traffic flow model can be optimized for each road link.
また、路線Rには複数の道路リンクが含まれており、これら道路リンクは、それぞれ道路の特性が異なることがある。この場合、正確なシミュレーションが行われるためには、従来では、例えばマンパワーによって、道路リンク毎の特性を個々に調査して、交通流モデルを設定することが考えられるが、これは、非常に手間を要する作業となり、効率が悪い。しかし、本実施形態に係る解析装置1によれば、この手間を大幅に削減することが可能となる。
In addition, the route R includes a plurality of road links, and these road links may have different road characteristics. In this case, in order to perform an accurate simulation, it is conventionally considered to set the traffic flow model by individually investigating the characteristics of each road link by manpower, for example. Work, and the efficiency is poor. However, according to the
そして、構築部10によって道路リンク毎に交通流モデルが設定されると、シミュレーション部20は、その交通流モデルに基づいて、道路リンク毎の交通状況の予測が可能となる。しかも、構築部10によって、道路リンク毎に合った相応しい交通流モデルが設定されていることから、この交通流モデルを用いて、これら道路リンクが含まれる路線R全体の交通状況の解析をシミュレーション部20が行えば、精度の良い解析結果を得ることが可能となる。つまり、渋滞予測等が可能となる。
When a traffic flow model is set for each road link by the
また、都市部の道路のような路線R(図2参照)では、その路線R自体の拡張工事や、この路線Rに繋がる他の道路の環境の変化等によって、その路線Rに含まれる道路リンク(L11〜L15)の特性が経年変化することも考えられる。この場合、路線Rに含まれる道路リンクに関して、一度設定した交通流モデルが時間の経過に伴って相応しくなくなることもあり得る。 On a route R (see FIG. 2) such as a road in an urban area, a road link included in the route R due to an expansion work of the route R itself or a change in the environment of other roads connected to the route R. It is also conceivable that the characteristics of (L11 to L15) change over time. In this case, the traffic flow model once set for the road link included in the route R may become unsuitable with the passage of time.
そこで、本実施形態の交通データ解析装置1は、例えば3ヶ月、6ヶ月等、時間が経過すると、図8のフローに示す処理を再び実行し、交通流モデルを更新し、リアルタイム性を持たせる。
すなわち、あるタイミングで(初回時)、図8のフローに基づいて路線R(図2参照)の各道路リンクについて、交通流モデルが設定されたとしても、その後、この路線Rでは、新たな実績交通データが取得される。
Therefore, the traffic
In other words, even if a traffic flow model is set for each road link on the route R (see FIG. 2) at a certain timing (first time) based on the flow of FIG. Traffic data is acquired.
そこで、路線Rに含まれる各道路リンクに関して、実績交通データの群が新たに取得されると、構築部10は、この新たに取得された実績交通データの群を、図8に示したフローに基づいて、複数の候補モデルA〜Eそれぞれに近似させる。そして、その近似の精度が、現在の精度よりもより高くなると、つまり、新たに取得された実績交通データの群を、所定の候補モデルに近似させた場合の決定係数が、現在の交通流モデルを設定した際に算出された決定係数よりも高くなっていると、その候補モデルを、その道路リンクの交通流モデルとして更新する機能を有している。
これにより、経年変化により路線Rの道路リンクの特性が変化しても、その変化に対応することが可能となる。
Therefore, when a group of actual traffic data is newly acquired for each road link included in the route R, the
Thereby, even if the characteristics of the road link of the route R change due to secular change, it is possible to cope with the change.
なお、この更新の処理において、図8のステップS2では、候補モデルに優先順位が設定される。つまり、最も上位となる候補モデルは、それまで用いられていた交通流モデルに対応する候補モデルである。例えば、道路リンクL11では、候補モデルDから交通流モデルが設定されていた場合、更新の処理では、候補モデルDが優先順位の上位とされる。そして、構築部10は、道路リンクL11に関して取得された「実績交通データの群」を、優先順位が上位である候補モデルDから順に近似させる(図8ステップS3)。そして、その決定係数が計算され(ステップS4)、その他の処理は図8に示すとおりである。
In this updating process, in step S2 of FIG. 8, the priority order is set for the candidate model. In other words, the highest candidate model is a candidate model corresponding to the traffic flow model used so far. For example, in the road link L11, when the traffic flow model is set from the candidate model D, the candidate model D is set to the higher priority in the update process. Then, the
今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、前記実施形態では、実績交通データを、交通量Q、交通密度K及び車両の走行速度Vとしたが、これら以外であってもよく、交通量Q、交通密度K及び車両の走行速度Vに準ずるデータとすることも可能である。
The embodiments disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of rights of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes all modifications within the scope equivalent to the configurations described in the claims.
For example, in the above-described embodiment, the actual traffic data is the traffic volume Q, the traffic density K, and the vehicle traveling speed V. However, the actual traffic data may be other than these, and the traffic volume Q, the traffic density K, and the vehicle traveling speed V may be used. It is also possible to use data according to the above.
また、前記実施形態では、路線Rの各位置に設置されているセンサ6の間の区間が、一つの道路リンクとして設定されている場合として説明したが、DRMリンク単位のリンクやVICSリンク単位のリンクを一つの道路リンクとしてもよく、また、このような道路リンク(DRMリンク、VICSリンク)を複数まとめた区間を、一つの道路リンクとしてもよい。 Moreover, although the said embodiment demonstrated as the case where the area between the sensors 6 installed in each position of the route R was set as one road link, the link of a DRM link unit or a VICS link unit is demonstrated. A link may be a single road link, and a section in which a plurality of such road links (DRM links, VICS links) are collected may be a single road link.
また、図8のステップS2において、取得する実績交通データに制限を設けていないが、特定の実績交通データを、交通流モデル設定のために取得する実績交通データから、除外してもよい。つまり、実績交通データの中には、事故や道路規制等の突発事象のように、一時的事象の交通データが含まれている場合がある。そこで、このような突発事象を、解析装置1が検知し、その際に取得されている実績交通データを除外することで、道路リンク毎の通常時の特性をより明確に表現した交通流モデルを設定することが可能となる。
Further, in step S2 of FIG. 8, there is no restriction on the acquired actual traffic data, but specific actual traffic data may be excluded from the actual traffic data acquired for setting the traffic flow model. In other words, the actual traffic data may include temporary event traffic data such as accidents and road accidents. Therefore, a traffic flow model that expresses the characteristics at normal time for each road link more clearly by detecting such a sudden event by the
1:交通データ解析装置 3:記憶装置(記憶部) 10:交通流モデル構築部 20:シミュレーション部(予測部) R:路線 L11〜L15:道路リンク(区間) 1: Traffic data analysis device 3: Storage device (storage unit) 10: Traffic flow model construction unit 20: Simulation unit (prediction unit) R: Route L11 to L15: Road link (section)
Claims (9)
交通流モデルの候補となる複数種類の候補モデルの基本式を記憶している記憶部と、を備え、
前記交通流モデル構築部は、前記区間に関して取得された交通データの群を、前記複数種類の候補モデルの基本式を用いて、当該候補モデルそれぞれに近似させ、その近似の精度に基づいて当該区間の交通流モデルを設定可能であり、
更に、前記交通流モデル構築部は、一つの区間に対して複数の前記候補モデルの基本式から交通流モデルを設定可能であり、複数の前記候補モデルの基本式から設定した当該交通流モデルを示すモデル式同士を連続させるモデル式を更に追加して設定する、
交通データ解析装置。 A traffic flow model construction unit that sets a traffic flow model for the section based on traffic data acquired for the section included in the route to be analyzed;
A storage unit storing basic expressions of a plurality of types of candidate models that are candidates for a traffic flow model,
The traffic flow model construction unit approximates a group of traffic data acquired for the section to each of the candidate models using basic expressions of the plurality of types of candidate models , and the section based on the accuracy of the approximation Traffic flow model can be set ,
Further, the traffic flow model construction unit can set a traffic flow model from a plurality of basic equations of the candidate models for one section, and the traffic flow model set from a plurality of basic equations of the candidate models Add and set a model formula that continues the model formulas shown.
Traffic data analysis device.
交通流モデルの候補となる複数種類の候補モデルの基本式を記憶している記憶部と、を備え、
前記交通流モデル構築部は、前記区間に関して取得された交通データの群を、前記複数種類の候補モデルの基本式を用いて、当該候補モデルそれぞれに近似させ、その近似の精度に基づいて当該区間の交通流モデルを設定可能であり、
更に、前記交通流モデル構築部は、前記区間についてそれまで用いられていた前記交通流モデルに対応する候補モデルの基本式及びそれ以外の候補モデルの基本式を含む複数種類の候補モデルの基本式を用いて、当該区間の前記交通流モデルを更新可能である、
交通データ解析装置。 Based on the traffic data acquired for the section included in the route to be analyzed , at least two relationships among traffic volume, traffic density, and vehicle travel speed, which are variables expressing the traffic flow status of the section and traffic flow model construction unit for setting a traffic flow model which is constituted by,
A storage unit storing basic expressions of a plurality of types of candidate models that are candidates for a traffic flow model,
The traffic flow model construction unit approximates a group of traffic data acquired for the section to each of the candidate models using basic expressions of the plurality of types of candidate models , and the section based on the accuracy of the approximation Traffic flow model can be set ,
Further, the traffic flow model construction unit includes basic expressions of a plurality of types of candidate models including a basic expression of a candidate model corresponding to the traffic flow model that has been used for the section and a basic expression of other candidate models. The traffic flow model for the section can be updated using
Traffic data analysis device.
前記交通流モデル構築部は、前記区間に関して取得された交通データの群を、優先順位が上位である候補モデルから順に近似させ、その近似の精度が一定レベル以上であると、その候補モデルを、当該区間の交通流モデルとして設定する請求項1又は2に記載の交通データ解析装置。 Priorities are set for the plurality of candidate models stored in the storage unit,
The traffic flow model construction unit approximates a group of traffic data acquired for the section in order from a candidate model having a higher priority, and if the accuracy of the approximation is a certain level or more, the candidate model is The traffic data analysis device according to claim 1 or 2, which is set as a traffic flow model of the section.
前記交通流モデル構築部は、前記変動パラメータが取り得る範囲内で当該変動パラメータを変更して、前記区間に関して取得された交通データの群を前記候補モデルに近似させる処理を繰り返し行う請求項1〜3のいずれか一項に記載の交通データ解析装置。 The candidate model includes a variation parameter indicating the characteristics of the section,
The said traffic flow model construction part changes the said fluctuation parameter within the range which the said fluctuation parameter can take, and repeats the process which approximates the group of the traffic data acquired regarding the said section to the said candidate model . 4. The traffic data analysis device according to any one of 3 above.
前記交通流モデル構築部は、この新たに取得された交通データの群を、複数の前記候補モデルそれぞれに近似させ、その近似の精度がより高くなると、その候補モデルを、当該区間の交通流モデルとして更新する請求項1〜4のいずれか一項に記載の交通データ解析装置。 When a new group of traffic data is acquired for the section,
The traffic flow model construction unit approximates the group of newly acquired traffic data to each of the plurality of candidate models, and when the accuracy of the approximation becomes higher, the candidate model is converted to the traffic flow model of the section. The traffic data analyzing apparatus according to any one of claims 1 to 4 , which is updated as follows.
コンピュータを、
前記区間に関して取得された交通データの群を、交通流モデルの候補となる複数種類の候補モデルの基本式を用いて、当該候補モデルそれぞれに近似させる手段、
その近似の精度に基づいて当該区間の交通流モデルを設定する手段、
として機能させるためのコンピュータプログラムであり、
更に、前記交通流モデルを設定する手段は、一つの区間に対して複数の前記候補モデルの基本式から交通流モデルを設定可能であり、複数の前記候補モデルの基本式から設定した当該交通流モデルを示すモデル式同士を連続させるモデル式を更に追加して設定する、
コンピュータプログラム。 A computer program for causing a computer to execute a process of setting a traffic flow model of a section based on traffic data acquired for a section included in a route to be analyzed,
Computer
Means for approximating a group of traffic data acquired for the section to each of the candidate models using basic equations of a plurality of types of candidate models that are candidates for a traffic flow model;
Means for setting the traffic flow model of the section based on the accuracy of the approximation;
Is a computer program to function as
Further, the means for setting the traffic flow model can set a traffic flow model from a plurality of basic equations of the candidate models for one section, and the traffic flow model set from a plurality of basic equations of the candidate models. Add and set model formulas that make model formulas that represent models continuous.
Computer program.
コンピュータを、
前記区間に関して取得された交通データの群を、交通流モデルの候補となる複数種類の候補モデルの基本式を用いて、当該候補モデルそれぞれに近似させる手段、
その近似の精度に基づいて当該区間の交通流モデルを設定する手段、
として機能させるためのコンピュータプログラムであり、
更に、前記交通流モデルを設定する手段は、前記区間についてそれまで用いられていた前記交通流モデルに対応する候補モデルの基本式及びそれ以外の候補モデルの基本式を含む複数種類の候補モデルの基本式を用いて、当該区間の前記交通流モデルを更新可能である、
コンピュータプログラム。 Based on the traffic data acquired for the section included in the route to be analyzed , at least two relationships among traffic volume, traffic density, and vehicle travel speed, which are variables expressing the traffic flow status of the section a process of setting a traffic flow model that is configured by a computer program to be executed by a computer,
Computer
Means for approximating a group of traffic data acquired for the section to each of the candidate models using basic equations of a plurality of types of candidate models that are candidates for a traffic flow model;
Means for setting the traffic flow model of the section based on the accuracy of the approximation;
Is a computer program to function as
Further, the means for setting the traffic flow model includes a plurality of types of candidate models including a basic expression of a candidate model corresponding to the traffic flow model that has been used for the section and a basic expression of other candidate models. The traffic flow model for the section can be updated using the basic formula.
Computer program.
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