JP2010287206A - Traffic information estimation apparatus, computer program for traffic information estimation, and traffic information estimation method - Google Patents
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Abstract
【課題】交通情報を適切に推定するため、リンク旅行速度を速度情報に変換する。
【解決手段】他の道路リンクの交通情報に基づいて、推定対象道路リンクの交通情報を推定する交通情報推定装置であり、前記他の道路リンクにおける車両の速度を示すリンク旅行速度を、当該リンク旅行速度の大小に応じた値をとる速度情報に変換する変換部17b,18bを備えている。前記変換部17b,18bは、リンク旅行速度を前記速度情報に変換するための変換情報19を用いて、前記変換を行う。前記変換情報19は、車両が自由走行状態となり得る自由走行速度の速度領域においては、当該自由走行速度領域よりも低速の速度領域に比べて、リンク旅行速度の変化に対する速度情報の変化の割合が小さくなるように設定されている。
【選択図】図4To appropriately estimate traffic information, link travel speed is converted into speed information.
A traffic information estimation device for estimating traffic information of an estimation target road link based on traffic information of another road link, and a link travel speed indicating a vehicle speed on the other road link Conversion units 17b and 18b are provided for converting into speed information that takes a value corresponding to the magnitude of travel speed. The conversion units 17b and 18b perform the conversion using the conversion information 19 for converting the link travel speed into the speed information. The conversion information 19 indicates that the rate of change in the speed information relative to the change in the link travel speed is higher in the speed range of the free travel speed where the vehicle can be in the free travel state than in the speed region lower than the free travel speed region. It is set to be smaller.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は、交通情報を推定するための交通情報推定装置、交通情報推定のためのコンピュータプログラム、及び交通情報推定方法に関するものである。 The present invention relates to a traffic information estimation device for estimating traffic information, a computer program for traffic information estimation, and a traffic information estimation method.
道路の交通情報をドライバーに提供する技術として、財団法人道路交通情報通信システムセンターによるVICS(Vehicle Information and Communication System:なお、「VICS」は上記財団法人の登録商標)が広く知られている。
このVICSは、各種の路側センサ(車両感知器やループコイル等)から収集した車両台数や車両速度等よりなる定点観測情報に基づいて、各路線での渋滞やリンク旅行時間を含む交通情報を集計し、その交通情報を、ビーコンによる狭域通信やFM放送等の広域通信によってドライバーに提供するものである。
As a technology for providing road traffic information to drivers, VICS (Vehicle Information and Communication System: “VICS” is a registered trademark of the foundation) is widely known.
This VICS tabulates traffic information including traffic congestion and link travel time on each route based on fixed point observation information consisting of the number of vehicles, vehicle speed, etc. collected from various roadside sensors (vehicle detectors, loop coils, etc.). The traffic information is provided to the driver by wide-area communication such as narrow-area communication using beacons or FM broadcasting.
また、道路の交通情報をドライバーに提供する他の技術として、プローブカーを利用した交通情報推定システム(以下、プローブシステムという。)も知られている。
このプローブシステムは、例えば特許文献1および2に示すように、実際に道路を走行する車両(プローブ車両)を移動体センサとして利用するもので、現時点の車両位置や時刻などのプローブ情報を無線通信によって各プローブ車両から収集し、道路の交通情報を生成するものである。
As another technique for providing road traffic information to a driver, a traffic information estimation system using a probe car (hereinafter referred to as a probe system) is also known.
For example, as shown in
しかし、VICS及びプローブシステムを利用したとしても、VICS及びプローブシステムのいずれからもデータが得られていない道路リンクについては、交通情報を得ることができない。 However, even if the VICS and the probe system are used, traffic information cannot be obtained for road links for which no data is obtained from either the VICS or the probe system.
そこで、VICS及びプローブシステムのいずれからもデータが得られていない道路リンク(推定対象道路リンク)については、他の道路リンクの交通情報に基づいて、交通情報を推定することが考えられる。例えば、推定対象道路リンクに接続している道路リンク又はその他関連のある道路リンクにおける交通情報は、推定対象道路リンクの交通情報との相関が認められる。このような相関関係を利用すれば、他の道路リンクの交通情報を用いて、推定対象道路リンクの交通情報を補完することができる。
その結果、VICS及びプローブシステムのいずれからもデータが得られていない道路リンクについて、交通情報が補完され、交通情報を提供できる道路リンクのエリアカバー率を高めることができる。
Therefore, for road links for which data is not obtained from either the VICS or the probe system (estimation target road links), it is conceivable to estimate the traffic information based on the traffic information of other road links. For example, the traffic information on the road link connected to the estimation target road link or other related road link is correlated with the traffic information of the estimation target road link. By using such a correlation, the traffic information of the estimation target road link can be supplemented using the traffic information of another road link.
As a result, for road links for which no data is obtained from either the VICS or the probe system, the traffic information is complemented and the area coverage of the road links that can provide the traffic information can be increased.
ところが、交通情報として、道路リンクにおける車両の速度を扱う場合、速度[km/h]のままで交通情報の推定を行うと、次のような問題が生じる。 However, when the speed of a vehicle on a road link is handled as traffic information, if the traffic information is estimated at the speed [km / h], the following problem occurs.
すなわち、例えば、図30に示すように道路リンクが構成されており、リンクA,Bが制限速度100km/hの高速道路であり、リンクCが制限速度60km/hの一般道路であるとする。また、リンクA,B,Cのいずれにおいても道路は空いており、車両は自由走行状態であるものとする。
そして、リンクA,Bについては、速度(リンク旅行速度)が100km/hであることが検出され、リンクCについては、速度(リンク旅行速度)が60km/hであることが検出されたとする。この場合、リンクA,BとリンクCとの間には、速度に差が存在するが、これは、道路の制限速度の違いによるものにすぎず、道路の混雑度(交通量)としては、リンクA,B,Cのいずれにおいてもほぼ同様と考えられる。
That is, for example, as shown in FIG. 30, a road link is configured, links A and B are highways with a speed limit of 100 km / h, and link C is a general road with a speed limit of 60 km / h. Further, it is assumed that the road is free in any of links A, B, and C, and the vehicle is in a free-running state.
It is assumed that the speed (link travel speed) is detected as 100 km / h for the links A and B, and the speed (link travel speed) is detected as 60 km / h for the link C. In this case, there is a difference in speed between the links A and B and the link C, but this is only due to the difference in the speed limit of the road, and as the degree of congestion (traffic volume) of the road, The links A, B, and C are considered to be almost the same.
しかし、リンクA,B,Cの各速度そのものに基づいて、リンクA,B,Cに関連する道路リンク(推定対象道路リンク)の速度を推定しようとすると、リンクA,BとリンクCとで速度が異なるため、適切な推定値を得るのが困難となったり、適切な推定値を得るための処理時間が長くなったりするという問題が生じることを、本発明者は発見した。 However, when trying to estimate the speed of the road link (estimation target road link) related to the links A, B, C based on the speeds of the links A, B, C, the links A, B, and C The present inventors have found that there are problems that it is difficult to obtain an appropriate estimated value due to the different speeds, and that a processing time for obtaining an appropriate estimated value becomes long.
そこで、本発明は、道路リンクの速度(リンク旅行速度)そのものを用いる場合の上記問題を低減するための手段を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、他の道路リンクの交通情報に基づいて、推定対象道路リンクの交通情報を推定するための新たな技術を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide means for reducing the above-described problem when the road link speed (link travel speed) itself is used.
Another object of the present invention is to provide a new technique for estimating traffic information of an estimation target road link based on traffic information of another road link.
(1)本発明は、他の道路リンクの交通情報に基づいて、推定対象道路リンクの交通情報を推定する交通情報推定装置であって、前記他の道路リンクにおける車両の速度を示すリンク旅行速度を、当該リンク旅行速度の大小に応じた値をとる速度情報に変換する変換部と、前記変換部によって変換された速度情報を前記他の道路リンクの交通情報として用いて、前記推定対象道路リンクの交通情報を推定する推定部と、を備え、前記変換部は、リンク旅行速度を前記速度情報に変換するための変換情報を用いて、前記変換を行うものであり、前記変換情報は、車両が自由走行状態となり得る自由走行速度の速度領域においては、当該自由走行速度領域よりも低速の速度領域に比べて、リンク旅行速度の変化に対する速度情報の変化の割合が小さくなるように設定されていることを特徴とする交通情報推定装置である。 (1) The present invention is a traffic information estimation device for estimating traffic information of an estimation target road link based on traffic information of another road link, and a link travel speed indicating a vehicle speed on the other road link. Is converted into speed information that takes a value corresponding to the magnitude of the link travel speed, and the speed information converted by the conversion section is used as traffic information of the other road link, and the estimation target road link An estimation unit that estimates the traffic information of the vehicle, and the conversion unit performs the conversion using conversion information for converting a link travel speed into the speed information. In the speed region of the free travel speed where the free travel state can be in the free travel state, the rate of change in the speed information relative to the change in the link travel speed is smaller than in the speed region lower than the free travel speed region It is the traffic information estimating device according to claim set in Kunar so.
上記本発明によれば、変換情報は、車両が自由走行状態となり得る自由走行速度の速度領域においては、当該自由走行速度領域よりも低速の速度領域に比べて、リンク旅行速度の変化に対する速度情報の変化の割合が小さくなるように設定されているため、速度情報によって道路状況をより適切に表現できる。 According to the present invention, the conversion information is the speed information for the change in the link travel speed in the speed range of the free running speed where the vehicle can be in the free running state, compared to the speed area lower than the free running speed area. Since the change rate is set to be small, the road condition can be expressed more appropriately by the speed information.
(2)前記変換情報は、車両が自由走行状態となり得る自由走行速度の速度領域及びリンク旅行速度がゼロ近傍であるゼロ近傍速度領域においては、両領域の間の速度領域に比べて、リンク旅行速度の変化に対する速度情報の変化の割合が小さくなるように設定されているのが好ましい。この場合、道路状況をさらに適切に表現できる。 (2) The conversion information includes a link travel in a speed region of a free travel speed where the vehicle can be in a free travel state and a near-zero speed region where the link travel speed is near zero, compared to a speed region between the two regions. It is preferable that the speed information change ratio is set to be small with respect to the speed change. In this case, the road condition can be expressed more appropriately.
(3)他の観点からみた本発明は、他の道路リンクの交通情報に基づいて、推定対象道路リンクの交通情報を推定する交通情報推定装置であって、前記他の道路リンクにおける車両の速度を示すリンク旅行速度を、当該リンク旅行速度の大小に応じた値をとる速度情報に変換する変換部と、前記変換部によって変換された速度情報を前記他の道路リンクの交通情報として用いて、前記推定対象道路リンクの交通情報を推定する推定部と、を備え、前記変換部は、リンク旅行速度を前記速度情報に変換するための変換情報を用いて、前記変換を行うものであり、前記変換情報は、リンク旅行速度が大きくなるほど、リンク旅行速度の変化に対する速度情報の変化の割合が小さくなるように設定されていることを特徴とする交通情報推定装置である。
上記本発明によれば、変換情報は、リンク旅行速度が大きくなるほど、リンク旅行速度の変化に対する速度情報の変化の割合が小さくなるように設定されているため、速度情報によって道路状況をより適切に表現できる。
(3) From another viewpoint, the present invention is a traffic information estimation device that estimates traffic information of an estimation target road link based on traffic information of another road link, and the speed of the vehicle on the other road link. Using the speed information converted by the conversion unit as the traffic information of the other road link, the conversion unit that converts the link travel speed indicating the link travel speed into speed information that takes a value corresponding to the magnitude of the link travel speed, An estimation unit that estimates traffic information of the estimation target road link, and the conversion unit performs the conversion using conversion information for converting link travel speed into the speed information, The conversion information is a traffic information estimation device that is set such that the rate of change in the speed information with respect to the change in the link travel speed decreases as the link travel speed increases. .
According to the present invention, the conversion information is set so that the rate of change in the speed information with respect to the change in the link travel speed decreases as the link travel speed increases. Can express.
(4)前記変換情報は、リンク旅行速度が大きくなるほど、リンク旅行速度の変化に対する速度情報の変化の割合が単調的に小さくなる関数として設定されているのが好ましい。 (4) It is preferable that the conversion information is set as a function in which the rate of change in the speed information with respect to the change in the link travel speed monotonically decreases as the link travel speed increases.
(5)リンク旅行速度をx、速度情報をyとすると、前記変換情報は、下記の関数として設定されているのが好ましい。
y=exp(−(x/a)) (ただし、aは任意の正数)
(5) When the link travel speed is x and the speed information is y, the conversion information is preferably set as the following function.
y = exp (-(x / a)) (where a is an arbitrary positive number)
(6)前記推定部は、一又は複数の前記他の道路リンクの交通情報が得られると、交通情報が得られなかった残りの一又は複数の道路リンクを推定対象道路リンクとして、各推定対象道路リンクの交通情報を、推定順序に従って、推定するものであり、さらに前記推定部は、交通情報が得られた前記他の道路リンクに直接接続されている推定対象道路リンクを最優先し、交通情報が得られた前記他の道路リンクとの間に介在している道路リンクの数が多い推定対象道路リンクほど順序が後になるように、前記推定順序を決定するのが好ましい。
この場合、交通情報が得られた道路リンクに近い道路リンクから順に交通情報が推定される。
(6) When the traffic information of one or a plurality of the other road links is obtained, the estimation unit sets each of the estimation targets using the remaining one or a plurality of road links for which the traffic information is not obtained as the estimation target road links. The traffic information of the road link is estimated according to the estimation order, and the estimation unit gives the highest priority to the estimation target road link directly connected to the other road link from which the traffic information is obtained. The estimation order is preferably determined so that the estimation target road link having a larger number of road links intervening with the other road links from which information is obtained has a later order.
In this case, the traffic information is estimated in order from the road link closest to the road link from which the traffic information was obtained.
(7)前記推定部は、複数の道路リンクそれぞれについて、各道路リンクのリンク端が接続されたノード示す情報を記憶したリンク−ノード接続テーブルと、複数のノードそれぞれについて、各ノードに接続された道路リンクを示す情報を記憶したノード−リンク接続テーブルと、を有し、前記リンク−ノード接続テーブル及び前記ノード−リンク接続テーブルを用いて、前記推定順序を決定するのが好ましい。リンク−ノード接続テーブル及び前記ノード−リンク接続テーブルによって、道路リンクの接続関係が明確になるため、推定順序を容易に決定することができる。 (7) The estimation unit is connected to each node for each of a plurality of road links, and a link-node connection table storing information indicating a node to which a link end of each road link is connected. It is preferable that a node-link connection table storing information indicating a road link is included, and the estimation order is determined using the link-node connection table and the node-link connection table. Since the link-node connection table and the node-link connection table clarify the road link connection relationship, the estimation order can be easily determined.
(8)本発明の交通情報推定装置では、他の道路リンクの交通情報に基づいて、推定対象道路リンクの交通情報を推定する推定部は、他の道路リンクの交通情報から、推定対象道路リンクの交通情報を推定する演算を、推定用パラメータを用いて行うよう構成され、推定対象道路リンクになり得る道路リンクの交通情報の実測値が得られた場合に当該実測値と前記他のリンクの交通情報とを学習用データとして記憶しておき、記憶された学習用データを用いて前記推定用パラメータを最適化する学習部を備えている。 (8) In the traffic information estimation device of the present invention, the estimation unit that estimates the traffic information of the estimation target road link based on the traffic information of the other road link uses the estimation target road link from the traffic information of the other road link. When the traffic link traffic information that can be the estimation target road link is obtained, the calculation for estimating the traffic information of the other link is performed. Traffic information is stored as learning data, and a learning unit is provided that optimizes the estimation parameter using the stored learning data.
この場合、学習部によって推定用パラメータが最適化され、交通情報の推定をより適切に行えるようになる。 In this case, the learning parameter is optimized by the learning unit, and traffic information can be estimated more appropriately.
(9)前記実測値は、プローブ車両から送信されたプローブ情報から得たものであるのが好ましい。 (9) It is preferable that the actual measurement value is obtained from probe information transmitted from the probe vehicle.
(10)前記推定用パラメータには、他の道路リンクの交通情報に乗じられる重みが含まれているのが好ましい。 (10) It is preferable that the estimation parameter includes a weight to be multiplied by traffic information of another road link.
(11)また、本発明は、プローブ車両の位置と時刻とを含むプローブ情報から、道路リンクについてのリンク旅行速度を算出するリンク旅行速度算出部を備え、前記リンク旅行速度算出部は、プローブ車両が第1の位置に存在するときに送信された第1プローブ情報と、当該プローブ車両が前記第1の位置から移動して第2の位置に存在するときに送信された第2プローブ情報と、に基づいて、前記第1の位置及び前記第2の位置の間に存在する道路リンクについてのリンク旅行速度を算出するよう構成され、更に、前記リンク旅行速度算出部は、前記第1の位置及び前記第2の位置の間の距離が、設定された最小距離以下の場合には、前記第1の位置よりも手前の位置に存在するときに送信されたプローブ情報及び/又は前記第2の位置よりも先の位置に存在するときに送信されたプローブ情報を用いて、道路リンクのリンク旅行速度を算出するよう構成されている装置である。 (11) The present invention further includes a link travel speed calculation unit that calculates a link travel speed for a road link from probe information including a position and time of the probe vehicle, and the link travel speed calculation unit includes the probe vehicle First probe information transmitted when the vehicle is present at the first position; second probe information transmitted when the probe vehicle is moved from the first position and is present at the second position; Is configured to calculate a link travel speed for a road link existing between the first position and the second position, and the link travel speed calculation unit further includes the first position and When the distance between the second positions is equal to or smaller than a set minimum distance, the probe information transmitted when the distance is between the first position and the second position and / or the second position. Using the probe information transmitted when present in a position of Rimosaki is a device that is configured to calculate a link travel speed of the road link.
上記本発明によれば、第1位置と第2位置との間の距離が短い場合であっても、その距離を長くして、より正確なリンク旅行速度を算出することができる。なお、この技術は、リンク旅行時間の算出に用いることもできる。 According to the present invention, even when the distance between the first position and the second position is short, it is possible to calculate a more accurate link travel speed by increasing the distance. This technique can also be used for calculating the link travel time.
(12)本発明は、コンピュータを、上記(1)〜(11)のいずれか1項に記載の装置として機能させるためのコンピュータプログラムである。 (12) The present invention is a computer program for causing a computer to function as the device described in any one of (1) to (11) above.
(13)本発明は、他の道路リンクの交通情報に基づいて、推定対象道路リンクの交通情報を推定する交通情報推定方法であって、前記他の道路リンクにおける車両の速度を示すリンク旅行速度を、当該リンク旅行速度の大小に応じた値をとる速度情報に変換するステップと、変換された速度情報を前記他の道路リンクの交通情報として用いて、推定対象道路リンクの交通情報を推定するステップと、を含み、リンク旅行速度から速度情報への変換は、リンク旅行速度を速度情報に変換するための変換情報を用いて行われ、前記変換情報は、車両が自由走行状態となり得る自由走行速度の速度領域においては、当該自由走行速度領域よりも低速の速度領域に比べて、速度の変化に対する速度情報の変化の割合が小さくなるように設定されていることを特徴とする交通情報推定方法である。 (13) The present invention relates to a traffic information estimation method for estimating traffic information of an estimation target road link based on traffic information of another road link, the link travel speed indicating a vehicle speed on the other road link. Is converted into speed information that takes a value corresponding to the magnitude of the link travel speed, and the converted speed information is used as traffic information of the other road link to estimate the traffic information of the estimation target road link. And converting the link travel speed into speed information is performed using conversion information for converting the link travel speed into speed information, and the conversion information is used for free travel in which the vehicle can be in a free travel state. The speed range is set so that the rate of change in the speed information relative to the change in speed is smaller than in the speed range that is slower than the free running speed range. It is the traffic information estimating method comprising.
(14)他の観点からみた本発明は、他の道路リンクの交通情報に基づいて、推定対象道路リンクの交通情報を推定する交通情報推定方法であって、前記他の道路リンクにおける車両の速度を示すリンク旅行速度を、当該リンク旅行速度の大小に応じた値をとる速度情報に変換するステップと、変換された速度情報を前記他の道路リンクの交通情報として用いて、推定対象道路リンクの交通情報を推定するステップと、を含み、リンク旅行速度から速度情報への変換は、リンク旅行速度を速度情報に変換するための変換情報を用いて行われ、前記変換情報は、リンク旅行速度が大きくなるほど、リンク旅行速度の変化に対する速度情報の変化の割合が小さくなるように設定されていることを特徴とする交通情報推定方法である。 (14) From another viewpoint, the present invention is a traffic information estimation method for estimating traffic information of an estimation target road link based on traffic information of another road link, and the speed of the vehicle on the other road link. The link travel speed indicating the link travel speed is converted into speed information that takes a value corresponding to the magnitude of the link travel speed, and the converted speed information is used as traffic information of the other road link, Estimating the traffic information, wherein the conversion from the link travel speed to the speed information is performed using conversion information for converting the link travel speed into the speed information, and the conversion information includes the link travel speed The traffic information estimation method is characterized in that the rate of change in the speed information with respect to the change in the link travel speed is set to be smaller as the value is increased.
変換情報を、車両が自由走行状態となり得る自由走行速度の速度領域においては、当該自由走行速度領域よりも低速の速度領域に比べて、リンク旅行速度の変化に対する速度情報の変化の割合が小さくなるように設定したり、あるいは、リンク旅行速度が大きくなるほど、リンク旅行速度の変化に対する速度情報の変化の割合が小さくなるように設定したりすることで、速度情報によって道路状況をより適切に表現できる。 The rate of change in the speed information relative to the change in the link travel speed is smaller in the speed area of the free running speed where the vehicle can be in the free running state than in the speed area slower than the free running speed area. Or by setting the ratio of the change in speed information to the change in link travel speed as the link travel speed increases, the road condition can be expressed more appropriately by the speed information. .
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
[1.全体構成]
図1は、本発明の実施形態における交通情報推定装置(中央装置)1を含む交通情報システムを示している。この交通情報システムは、交通情報推定装置1のほか、車載装置2を搭載したプローブ車両3、車載装置2と無線通信する路側通信機4、及び路側センサ5などを含む。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[1. overall structure]
FIG. 1 shows a traffic information system including a traffic information estimation device (central device) 1 according to an embodiment of the present invention. In addition to the traffic
前記交通情報推定装置1は、例えば中央装置における様々な機能のうちの一機能を指しており、中央装置1は、VICS情報及びプローブ情報などの交通情報(観測情報)を取得し、車両に提供するための提供用の交通情報を生成する機能を有している。なお、中央装置1は、交通情報に基づいて、信号機制御や交通管制などの各種の交通用処理を行ってもよい。
The traffic
この交通情報推定装置(中央装置)1は、処理装置及び記憶装置を有するコンピュータによって構成されており、記憶装置には、コンピュータを、交通情報推定装置(中央装置)として機能させるためのコンピュータプログラムが記憶されている。このコンピュータプログラムは、前記処理装置によって実行され、前記処理装置が前記記憶装置等に対し入出力を行うことで、交通情報推定装置(中央装置)1としての機能を実現する。なお、以下に説明する交通情報推定装置(中央装置)1の機能は、特に断らない限り、前記コンピュータプログラムによって実現されるものである。 The traffic information estimation device (central device) 1 is configured by a computer having a processing device and a storage device. A computer program for causing the computer to function as the traffic information estimation device (central device) is stored in the storage device. It is remembered. This computer program is executed by the processing device, and the processing device performs functions as the traffic information estimation device (central device) 1 by inputting and outputting to the storage device and the like. Note that the functions of the traffic information estimation apparatus (central apparatus) 1 described below are realized by the computer program unless otherwise specified.
前記車載装置2は、プローブ車両3の観測情報としてプローブ情報を生成し、路側通信機4に無線送信する。プローブ情報は、プローブ車両の位置、当該位置の通過速度及びプローブ車両の車両IDなどを含む交通情報である。また、プローブ情報には、プローブ車両の速度などその他の情報を含めても良い。なお、プローブ車両の位置は、車載装置2が有するGPS受信機によって受信したGPS信号に基づいて算出される。
The in-
前記路側通信機4は、車載装置2との間で無線通信によって情報の送受信を行うものである。具体的には、路側通信機4は、車載装置2が送信した観測情報としてのプローブ情報を受信し、交通情報推定装置(中央装置)1に転送する。また、路側通信機4は、交通情報推定装置(中央装置)1から、車両への提供用の交通情報を取得し、その交通情報を、車載装置2に送信することができる。なお、路側通信機4と交通情報推定装置1との間は、通信回線によって接続されている。
The
前記路側センサ5は、観測情報としての交通情報を検出するためのものであり、例えば、直下を通行する車両を超音波感知する車両感知器や、インダクタンス変化で車両を感知するループコイル、或いは、カメラの映像を画像処理して交通量や車両速度する計測する画像感知器よりなり、交差点に流入する車両台数や車両速度を計測する目的で、高速道路や主要な幹線道路などに設置されている。
The
路側センサ5は、検出した観測情報は、通信回線を介して、VICSセンタサーバに6送信され、このVICSセンタサーバ6では、路側センサ5の観測情報に基づいて、VICS情報を生成する。このVICS情報は、通信回線を介して、交通情報推定装置1に送信される。
The
前記VICS情報は、各道路リンクでの渋滞やリンク旅行時間を含む交通情報である。VICS情報は、路側センサ5から5分ごとに観測情報を取得して、情報更新されるため、時間的に高密度な情報が得られる。しかし、路側センサ5はすべての道路に設置されているわけではなく(主要道路でも20%以下)、エリアカバー率が低い。
一方、前記プローブ情報は、道路を走行するプローブ車両3から取得するため、エリアカバー率を高くすることが可能である。ただし、プローブ車両3となるための車載装置2の普及率がまだ低いため、時間的に低密度のデータしか得られない。
The VICS information is traffic information including traffic jams and link travel times on each road link. Since the VICS information is updated by obtaining observation information from the
On the other hand, since the probe information is acquired from the
つまり、所定エリア内の道路に、道路リンクを設定した場合、VICS情報が得られる道路リンクについては、VICS情報の更新単位時間ごとに常に交通情報(VICS情報)が得られる。一方、VICS情報が得られない道路リンクについては、VICS情報の更新単位時間ごとにみると、プローブ情報が交通情報として得られる道路リンクがある一方、プローブ情報も得られない道路リンクが混在することになる。 That is, when a road link is set on a road in a predetermined area, traffic information (VICS information) is always obtained for each VICS information update unit time for a road link from which VICS information is obtained. On the other hand, as for road links for which VICS information cannot be obtained, there are road links for which probe information can be obtained as traffic information, and road links for which probe information cannot be obtained for each VICS information update unit time. become.
[2.交通情報推定装置の詳細]
[2.1 推定装置の全体構成]
本実施形態に係る交通情報推定装置1は、VICS情報もプローブ情報も得られない道路リンクの交通情報を推定して、当該道路リンクの交通情報を補完することで、所定エリア内の全道路リンクの交通情報を生成する。このように、VICS情報もプローブ情報も得られない道路リンクの交通情報を補完することで、より精度が高い交通情報を車両(ナビゲーションシステム)に提供したり、精度良く交通管制を行ったりすることが可能となる。
なお、以下では、VICS情報もプローブ情報も得られず交通情報を推定して補完する必要がある道路リンクを、「推定対象道路リンク」という。
[2. Details of Traffic Information Estimator]
[2.1 Overall configuration of estimation device]
The traffic
In the following, a road link for which VICS information or probe information is not obtained and traffic information needs to be estimated and complemented is referred to as “estimation target road link”.
図2に示すように、交通情報推定装置1は、推定対象道路リンクの交通情報を推定するための推定エンジン(推定部)11と、推定に用いられるパラメータ(推定用パラメータ)を学習するための学習エンジン12と、を備えている。
As shown in FIG. 2, the traffic
また、交通情報推定装置1は、推定エンジン11によって推定した交通情報等を蓄積するための推定データベース(交通情報データベース)13、推定データベース13におけるデータのうち、学習エンジン12における学習に用いるデータを蓄積する学習用データベース14、推定パラメータ(本実施形態では、「重み」)を蓄積するための重みデータベース(推定パラメータデータベース)15と、を備えている。
The traffic
[2.2 入力情報処理部]
さらに、本実施形態に係る交通情報推定装置1は、当該交通情報推定装置1が取得したVICS情報及びプローブ情報(以下、両情報を総称する場合、「入力情報」という)に対する処理を行う入力情報処理部16を備えている。
[2.2 Input information processing section]
Furthermore, the traffic
前記入力情報処理部16は、入力情報から、各リンクの「速度情報」を生成する処理を行うものであり、生成した「速度情報」は、推定データベース13に与えられ、推定データベース13の更新に用いられる。
The input
入力情報処理部16は、取得したVICS情報から「速度情報」を生成するVICS情報処理部17と、取得したプローブ情報から、「速度情報」を生成するプローブ情報処理部18と、を備えている。
VICS情報処理部17は、VICS情報に含まれるリンク旅行時間から、当該道路リンクのリンク旅行速度を算出するリンク旅行速度算出部17aと、リンク旅行速度を当該リンクの「速度情報」に変換する速度情報変換部17bとを備えている。
The input
The VICS
VICS情報処理部17のリンク旅行速度算出部17aは、リンク旅行速度を算出しようとする道路リンクのリンク長を、当該道路リンクのリンク旅行時間で除することで、リンク旅行速度[km/h]を算出する。なお、対象エリア内の全道路リンクのリンク長は、予め、装置1に設定されている。
The link travel
VICS情報処理部17の速度情報変換部17bは、リンク旅行速度算出部17aで求めたリンク旅行速度を、「速度情報」という指標値(速度指標情報)に変換する。この変換は、速度情報変換部17bが、装置1に予め設定された「速度−速度情報」変換情報19を参照することで行われる。「速度−速度情報」変換情報19は、図4に示すように設定されたものであるが、詳細については後述する。
The speed
プローブ情報処理部18のリンク旅行速度算出部18bは、プローブ情報に含まれる位置及び時刻に基づいて、リンク旅行速度を算出しようとする道路リンクのリンク旅行速度を算出する。なお、プローブ情報からリンク旅行速度[km/h]を算出する方法については後述する。
The link travel
プローブ情報処理部18の速度情報変換部18bは、VICS情報処理部17の速度情報変換部17bと同様に、リンク旅行速度を「速度情報」に変換する。その処理内容は、速度情報変換部17bと同様である。
Similar to the speed
[2.3 速度情報について]
「速度情報」は、リンク旅行速度の大小に応じた値をとる指標値であり、本実施形態では、0から1までの値をとり、「速度情報」=0はリンク旅行速度=100[km/h]及びそれ以上の速度に対応し、「速度情報」=1はリンク旅行速度=0[km/h]に対応する。
[2.3 Speed information]
The “speed information” is an index value that takes a value according to the size of the link travel speed. In this embodiment, the speed information takes a value from 0 to 1, and “speed information” = 0 is the link travel speed = 100 [km / H] and higher speeds, “speed information” = 1 corresponds to link travel speed = 0 [km / h].
ただし、本実施形態の「速度情報」は、リンク旅行速度に単純に反比例するものではない。つまり、図4に示すように、リンク旅行速度−速度情報の関係式は、リンク旅行速度の複数の速度領域によって異なるものが用いられている。
前記複数の速度領域とは、具体的には、リンク旅行速度が0[km/h]〜約10(より厳密には10.53)[km/h]の第1速度領域(ゼロ近傍速度領域)、リンク旅行速度が約10(より厳密には10.5)[km/h]〜約60(より厳密には57.9)[km/h]の第2速度領域、リンク旅行速度が約60(より厳密には57.9)[km/h]超の第3速度領域(自由走行速度領域)の3つの速度領域である。
However, the “speed information” in the present embodiment is not simply inversely proportional to the link travel speed. That is, as shown in FIG. 4, the link travel speed-speed information relational expression is different depending on a plurality of speed regions of the link travel speed.
More specifically, the plurality of speed regions are a first speed region (near zero speed region) having a link travel speed of 0 [km / h] to about 10 (more strictly 10.53) [km / h]. ), A second speed region in which the link travel speed is about 10 (more precisely 10.5) [km / h] to about 60 (more precisely 57.9) [km / h], the link travel speed is about These are the three speed regions of the third speed region (free travel speed region) exceeding 60 (more precisely, 57.9) [km / h].
第1速度領域は、車両の速度が、0又はそれに近い値を示すゼロ近傍速度領域として設定されたものであり、道路が混雑しているときにこのような速度領域の値が検出される。第3速度領域は、一般道路の制限速度(60km/h)以上の速度領域として設定されたものであり、道路が比較的すいており、車両が自由走行状態となり得るときにこのような速度領域の値が検出される。なお、第2速度領域は、第1及び第3速度領域の中間領域として設定されたものである。 The first speed region is set as a near-zero speed region where the vehicle speed is 0 or a value close thereto, and such a speed region value is detected when the road is congested. The third speed region is set as a speed region that is equal to or higher than the speed limit (60 km / h) of a general road. When the road is relatively smooth and the vehicle can be in a free-running state, such a speed region is set. The value of is detected. The second speed area is set as an intermediate area between the first and third speed areas.
図4の横軸(リンク旅行速度)の値をx、縦軸(速度情報)の値をyとすると、第1速度領域におけるリンク旅行速度−速度情報の関係式は、y=1−(x/1000)に設定され、第2速度領域におけるリンク旅行速度−速度情報の関係式は、y=1.2−(x/50)に設定され、第3速度領域におけるリンク旅行速度−速度情報の関係式は、y=0.1−(x/1000)に設定されている。 If the value of the horizontal axis (link travel speed) in FIG. 4 is x and the value of the vertical axis (speed information) is y, the relational expression of link travel speed-speed information in the first speed region is y = 1− (x / 1000), the relational expression of the link travel speed-speed information in the second speed region is set to y = 1.2- (x / 50), and the link travel speed-speed information of the third speed region is The relational expression is set to y = 0.1− (x / 1000).
このように、リンク旅行速度−速度情報の関係直線は、第3速度領域及び第2速度領域に着目すると、第3速度領域(傾き=1/1000)では、第2速度領域(傾き=1/50)よりも、負の傾きが小さくなっている。
つまり、車両が自由走行状態となり得る自由速度領域である第3領域においては、より低速の第2速度領域に比べて、リンク旅行速度(x)の変化に対する速度情報(y)の変化の割合(負の傾き)が小さくなっている。
As described above, the link travel speed-speed information relationship line is focused on the third speed area and the second speed area. In the third speed area (inclination = 1/1000), the second speed area (inclination = 1/1000). 50), the negative slope is smaller.
That is, in the third region, which is a free speed region in which the vehicle can be in a free-running state, the rate of change in the speed information (y) with respect to the change in the link travel speed (x) (as compared to the lower second speed region) (Negative slope) is smaller.
また、リンク旅行速度−速度情報の関係直線は、第1速度領域及び第2速度領域に着目すると、第1速度領域(傾き=1/1000)では、第2速度領域(傾き=1/50)よりも、傾きが小さくなっている。
つまり、車両の速度がゼロ近傍である第1領域においては、より高速の第2速度領域に比べて、リンク旅行速度(x)の変化に対する速度情報(y)の変化の割合(負の傾き)が小さくなっている。
In addition, the link travel speed-speed information relational line is focused on the first speed area and the second speed area. In the first speed area (inclination = 1/1000), the second speed area (inclination = 1/50). The inclination is smaller than that.
That is, in the first region where the vehicle speed is near zero, the rate of change in the speed information (y) with respect to the change in the link travel speed (x) (negative slope) compared to the higher-speed second speed region. Is getting smaller.
以上のように設定された変換情報19によれば、速度情報という指標に、単なる「速度」という要素以外に、道路が混雑していて渋滞気味であるか、それとも道路が空いており車両が順調に流れているのかという渋滞度(交通流の度合)の要素も、持たせることができる。
According to the
例えば、制限速度が100km/の道路リンクにおいてはリンク旅行速度が100km/であり、制限速度の60km/の道路リンクにおいてはリンク旅行速度が60km/hである場合、速度差は、40km/hであるが、いずれの道路リンクも車両が順調に流れており、いずれも自由走行状態であると考えられる。
一方、2つの道路リンクにおいて、一方の道路リンクのリンク旅行速度が60km/hであり、他方の道路リンクのリンク旅行速度が20km/hである場合、速度差は、上記と同様に40km/hであるが、前者の道路リンクは車両が順調に流れているが、後者の道路リンクは混雑していると考えられる。
For example, if the road travel speed is 100 km / h on a road link with a speed limit of 100 km / and the road travel speed is 60 km / h on a road link with a speed limit of 60 km / h, the speed difference is 40 km / h. Although there are vehicles on all road links, all are considered to be free-running.
On the other hand, when the link travel speed of one road link is 60 km / h and the link travel speed of the other road link is 20 km / h, the difference in speed is 40 km / h as described above. However, although the vehicle is flowing smoothly on the former road link, the latter road link is considered to be congested.
このように、リンク旅行速度が自由走行速度領域に達すると、道路における車両の多さ(渋滞度)とリンク旅行速度の関連性が相対的に低くなり、道路の制限速度などの別の要因によってリンク速度が変化しやすくなる。
このため、例えば、関連する他の道路リンクの交通情報(リンク旅行速度)から、推定対象道路リンクの交通情報(リンク旅行速度)を推定しようとした場合を想定すると、他の道路リンクの第3速度領域(自由走行速度領域)におけるリンク旅行速度の違いが推定対象道路リンクのリンク旅行速度の推定値に与える影響は、より低速の第2速度領域におけるリンク流行速度の違いよりも、小さくなる。
In this way, when the link travel speed reaches the free travel speed range, the relationship between the number of vehicles on the road (congestion) and the link travel speed becomes relatively low, which may be caused by other factors such as the road speed limit. The link speed is likely to change.
For this reason, for example, assuming a case where traffic information (link travel speed) of an estimation target road link is to be estimated from traffic information (link travel speed) of other related road links, the third of other road links The influence of the difference in the link travel speed in the speed region (free travel speed region) on the estimated value of the link travel speed of the estimation target road link is smaller than the difference in the link epidemic speed in the slower second speed region.
また、第1速度領域についても、第3速度領域と同様に、速度が0〜10[km/h]であるときには、いずれの速度においても道路はかなり混雑していると考えられ、第1速度領域におけるリンク旅行速度の違いは、高速の第2速度領域におけるリンク流行速度の違いよりも、意味が少ないものとなる。
本実施形態の速度情報は、上記を考慮したものであり、第1及び第3速度領域の傾きを小さくすることで、推定対象道路リンクの交通情報を精度良く推定することができる。
In the first speed region, as in the third speed region, when the speed is 0 to 10 [km / h], the road is considered to be considerably congested at any speed. The difference in the link travel speed in the area is less meaningful than the difference in the link epidemic speed in the high-speed second speed area.
The speed information of the present embodiment takes the above into consideration, and the traffic information of the estimation target road link can be accurately estimated by reducing the slopes of the first and third speed regions.
また、第1及び第3速度領域の傾きを小さくした結果、第2速度領域の傾きが大きくなり、第2速度領域におけるリンク旅行速度の違いを、速度情報という指標においてはより強調することができる。
例えば、0〜100km/hの範囲のリンク旅行速度(x)に対し、y=1−(x/100)という1つの関係式で速度情報を対応付けた場合、10〜60km/hの範囲においても、当然に、傾きは(1/100)であるが、図4の場合、傾きは(1/50)である。したがって、図4によって求まる速度情報においては、10〜60km/hにおけるリンク旅行速度をより緻密に指標化できる。この結果、推定対象道路リンクの交通情報の推定精度を向上させることができる。
Further, as a result of reducing the slopes of the first and third speed regions, the slope of the second speed region is increased, and the difference in the link travel speed in the second speed region can be more emphasized in the index of speed information. .
For example, when the link travel speed (x) in the range of 0 to 100 km / h is associated with the speed information with one relational expression y = 1− (x / 100), the speed is in the range of 10 to 60 km / h. Of course, the slope is (1/100), but in the case of FIG. 4, the slope is (1/50). Therefore, in the speed information obtained from FIG. 4, the link travel speed at 10 to 60 km / h can be more accurately indexed. As a result, it is possible to improve the estimation accuracy of the traffic information of the estimation target road link.
[2.4 プローブ情報からのリンク旅行時間の算出]
図5は、リンク旅行速度算出部18aにおいて、プローブ情報からリンク旅行速度[km/h]を算出する方法を示している。
図5に示すように、L1〜L6までの6個の道路リンクが存在する場合において、道路リンクL4の図右方(矢印A方向)へのリンク旅行速度を算出するには、プローブ車両3が、進行方向一つ手前の道路リンクL3(第1位置)に位置している間に送信した第1プローブ情報pr1と、当該プローブ車両3が移動して進行方向一つ先の道路リンクL5(第2位置)に位置している間に送信した第2プローブ情報pr2とを用いる。
[2.4 Calculation of link travel time from probe information]
FIG. 5 shows a method for calculating the link travel speed [km / h] from the probe information in the link travel
As shown in FIG. 5, in the case where there are six road links L1 to L6, the
第1プローブ情報pr1が示す位置及び第2プローブ情報pr2が示す位置によって、第1プローブ情報pr1を発信した第1位置と第2プローブ情報pr2を発信した第2位置との間の距離Dが求まる。また、第1プローブ情報pr1が示す時刻及び第2プローブ情報pr2が示す時刻によって、第1位置から第2位置まで移動するのに要した時間Tが求まる。前記距離Dを前記時間Tで除することにより、第1位置から第2位置までの間の区間(通常の速度算出区間)の旅行速度が求まる。通常は、この旅行速度を、第1位置と第2位置との間にある道路リンクL4におけるリンク旅行速度とみなす。 The distance D between the first position where the first probe information pr1 is transmitted and the second position where the second probe information pr2 is transmitted is determined by the position indicated by the first probe information pr1 and the position indicated by the second probe information pr2. . In addition, the time T required to move from the first position to the second position is determined by the time indicated by the first probe information pr1 and the time indicated by the second probe information pr2. By dividing the distance D by the time T, the travel speed of the section (normal speed calculation section) between the first position and the second position is obtained. Normally, this travel speed is regarded as the link travel speed on the road link L4 between the first position and the second position.
ただし、第1位置と第2位置との間の距離(通常の速度算出区間の距離)が設定された最小距離(例えば、1km)以下である場合には、速度算出区間が長くなるように、道路リンクL4のリンク旅行速度の算出に用いるプローブ情報として別のものを選択する。
具体的には、通常の速度算出区間の距離が最小距離以下である場合、リンク旅行速度算出部18aは、車両が、車両進行方向にみて一つ手前の道路リンクL2(手前位置)に位置するときに送信されたプローブ情報pr0と、道路リンクLL5に位置するときに送信されたプローブ情報pr2とを用いる。これにより、手前位置から第2位置までの間の拡張された速度算出区間についての旅行速度が求まり、この旅行速度を、手前位置から第2位置までの間にある道路リンクL4のリンク旅行速度とみなす。
However, when the distance between the first position and the second position (distance of the normal speed calculation section) is equal to or less than the set minimum distance (for example, 1 km), the speed calculation section becomes long. Another piece of probe information used for calculating the link travel speed of the road link L4 is selected.
Specifically, when the distance of the normal speed calculation section is equal to or less than the minimum distance, the link travel
通常の速度算出区間の距離が短い場合に、拡張された速度算出区間を用いる理由は次の通りである。すなわち、速度算出区間が短いと、速度算出区間を移動するのに要する時間は、交通信号による停止時間による影響を大きく受ける。つまり、速度算出区間を通過するのに要する時間が、例えば、2分であるとしても、車両が実際に走行していた時間は、1分で残りの1分は信号による待ち時間ということが生じ得る。一方、同じ速度算出区間を通過する別の車両は、信号による停止がなく、速度算出区間を通過するのに要する時間が1分ということがありえる。このように、速度算出区間が短いと、信号待ちの影響による誤差が大きくなり、正確な速度算出が困難となる。 The reason for using the extended speed calculation section when the distance of the normal speed calculation section is short is as follows. That is, when the speed calculation section is short, the time required to move in the speed calculation section is greatly affected by the stop time due to the traffic signal. In other words, even if the time required to pass the speed calculation section is, for example, 2 minutes, the time when the vehicle actually traveled is 1 minute, and the remaining 1 minute is a waiting time due to a signal. obtain. On the other hand, another vehicle passing through the same speed calculation section does not stop by a signal, and the time required to pass through the speed calculation section may be one minute. Thus, if the speed calculation section is short, an error due to the influence of waiting for a signal becomes large, and accurate speed calculation becomes difficult.
逆に、十分に距離が長く、多くの交通信号(交差点)を通過する必要があるような速度算出区間である場合には、確率上、いずれかの交通信号による待ち時間が、ほぼ全ての車両に均等に生じるため。信号待ちの影響による誤差は小さい。 On the other hand, if it is a speed calculation section where the distance is sufficiently long and it is necessary to pass many traffic signals (intersections), the waiting time due to one of the traffic signals is almost all of the vehicles. To occur evenly. The error due to signal waiting is small.
そこで、本実施形態のように、通常の速度算出区間の距離が短い場合には、拡張された速度算出区間で速度を算出することで、速度をより精度良く算出することができる。
なお、通常の速度算出区間の距離が短い場合であっても、車両台数が多い(例えば、10台以上)の場合には、速度算出区間を通過するのに要する時間を複数の車両からのプローブ情報で平均化することにより、誤差を小さくできる。したがって、通常の速度算出区間が、設定された最小距離以下であり、かつ、単位時間あたりのプローブ車両の数(プローブ情報の数)が設定された最小数以下である場合に限って、拡張された速度算出区間での速度算出をおこなってもよい。
Thus, as in the present embodiment, when the distance of the normal speed calculation section is short, the speed can be calculated with higher accuracy by calculating the speed in the extended speed calculation section.
Even if the distance of the normal speed calculation section is short, if the number of vehicles is large (for example, 10 or more), the time required to pass through the speed calculation section is determined by a probe from a plurality of vehicles. By averaging with information, the error can be reduced. Therefore, it is expanded only when the normal speed calculation section is not more than the set minimum distance and the number of probe vehicles per unit time (the number of probe information) is not more than the set minimum number. Speed calculation in the calculated speed calculation section may be performed.
なお、上記の例では、拡張された速度区間として、手前位置(道路リンクL2)から第2位置(道路リンクL5)までとしたが、この第2位置に代えて、第2位置よりも進行方向にみて先の位置(道路リンクL6)としてもよい。また、拡張された速度区間として、第1位置(道路リンクL3)と先の位置(道路リンクL6)との間としてもよい。 In the above example, the extended speed section is from the front position (road link L2) to the second position (road link L5), but instead of the second position, the traveling direction is more than the second position. It is good also as a point ahead (road link L6). Further, the extended speed section may be between the first position (road link L3) and the previous position (road link L6).
[2.5 交通情報推定装置1による処理内容]
[2.5.1 推定処理の概要]
図6は、交通情報推定装置1による交通情報推定方法を示している。まず、推定データベース(交通情報データベース)13及び重みデータベース15に初期値を設定しておく(ステップS1)。
[2.5 Processing by the traffic information estimation device 1]
[2.5.1 Outline of estimation process]
FIG. 6 shows a traffic information estimation method by the traffic
そして、交通情報推定装置1が、VICS情報やプローブ情報を取得すると、入力情報処理部16がVICS情報やプローブ情報から各道路リンクの速度情報を生成する(ステップS2)。ただし、ステップS2において速度情報が取得できる道路リンクは、対象エリア内の全道路リンクのうちの一部であり、ステップS2では速度情報が得られない道路リンクがある。
And if the traffic
続いて、ステップS2で得られた速度情報を、推定データベース13にセットし、推定データベースDB4を更新する(ステップS3)。そして、推定エンジン11は、ステップS3で更新された推定データベース13の内容に基づいて、速度情報が得られていない道路リンクについての速度情報を推定し、推定した速度情報を、推定データベース13にセットし、推定データベース13を更新する(ステップS4)。このステップS4により、対象エリア内の全道路リンクについての速度情報(実測値と推測値とが混在したもの)が得られる。
Subsequently, the speed information obtained in step S2 is set in the
ステップS4にて得られた全道路リンクについての速度情報は、装置外部に出力される(ステップS5)。具体的には、装置1のディスプレイに表示されるか、車載装置2への提供情報として出力される。
また、ステップS4で更新された推定データベース13の内容の一部は、学習用データベース14にスナップショットとして蓄積され、学習エンジン12による学習用データとして用いられる(ステップS6)。
The speed information for all road links obtained in step S4 is output to the outside of the device (step S5). Specifically, it is displayed on the display of the
A part of the content of the
以上のステップS2〜ステップS6の処理は、速度情報が生成される度に繰り返し実行される。入力情報処理部16は、VICS情報の更新周期(例えば5分)に合わせて、VICS情報及びプローブ情報を取得して、速度情報を生成するため、ステップS2〜ステップS6の処理は、VICS情報の更新周期(例えば5分)に合わせて繰り返し実行されることになる。
The processes in steps S2 to S6 are repeatedly executed every time speed information is generated. The input
[2.5.2 速度情報推定のためのモデル]
図7は、推定エンジン11が、推定対象道路リンクの速度情報を推定するためのニューラルネットワークを示している。図示のニューラルネットワークは、0〜1の値をとるN個の入力信号xi(i:1〜N)それぞれに、重みwiを(wi:0〜1)乗じて、出力値yを生成する単純パーセプトロンとして構成されている。
ここで、入力信号xiは、推定対象道路リンク以外の他の道路リンク(推定対象道路リンクに接続された道路リンク)の速度情報であり、出力値yは推定対象道路リンクの速度情報である。
[2.5.2 Model for speed information estimation]
FIG. 7 shows a neural network for the
Here, the input signal x i is speed information of a road link other than the estimation target road link (a road link connected to the estimation target road link), and the output value y is speed information of the estimation target road link. .
また、重みwiは、推定対象道路リンク以外の複数の道路リンクそれぞれの速度情報を、どの程度の割合で反映させるかという値であり、推定対象道路リンクとの相関の高い道路リンク(例えば、推定対象道路リンクと同じ道路を構成し、推定対象道路リンクに隣接する道路リンク)ほど大きな値に設定されるべきであり、相関が低い道路リンクほど小さな値に設定されるべきものである。 Further, the weight w i is a value indicating how much the speed information of each of the plurality of road links other than the estimation target road link is reflected, and the road link having a high correlation with the estimation target road link (for example, A road link that constitutes the same road as the estimation target road link and is adjacent to the estimation target road link) should be set to a larger value, and a road link having a lower correlation should be set to a smaller value.
ただし、図7のものでは、一般的な単純パーセプトロンとは異なり、入力信号xiに乗じられることなくノードに加算される独立パラメータw0が設けられている。この独立パラメータw0は、推定対象道路リンク以外の道路リンクにおける速度情報以外の要因が、推定対象道路リンクの速度情報に与える要因(例えば、道路リンク間での制限速度の差)を表現することができ、速度情報を精度良く推定することができる。また、推定用パラメータ(重み)の学習の際に、推定用パラメータを最適値に収束させやすくなって、学習処理を容易又は高速に行える。 However, in FIG. 7, unlike a general simple perceptron, an independent parameter w 0 that is added to a node without being multiplied by the input signal x i is provided. This independent parameter w 0 expresses a factor (for example, a difference in speed limit between road links) that a factor other than speed information in a road link other than the estimation target road link gives to the speed information of the estimation target road link. Speed information can be estimated with high accuracy. Further, when learning the estimation parameter (weight), the estimation parameter is easily converged to the optimum value, and the learning process can be performed easily or at high speed.
以上のように、推定エンジン11が、ある推定対象道路リンクの速度情報を求めるには、当該推定対象道路リンクとの相関が多少なりとも認められる他の道路リンクの速度情報と、当該他の道路リンクの速度情報をどの程度ほど推定対象道路リンクの速度情報に反映させるかを示す重みと、が得られればよい。そのような他の道路リンクの速度情報は、推定データベース(交通情報データベース)13に蓄積され、重みは重みデータベース15に蓄積されており、推定エンジン11は、両データベース13,15から必要な情報を取得する。
As described above, in order for the
なお、速度情報を推定するためのニューラルネットワークとしては、図8のような単層のパーセプトロンに限られるものではなく、入力層、中間層、出力層を有する多層パーセプトロンであってもよい。多層パーセプトロンとして構成すると、推定対象道路リンクと他の道路との間で、速度情報が非線形関係を持つ場合であっても、推定対象道路リンクの速度情報を適切に求めることができる。 Note that the neural network for estimating the velocity information is not limited to a single-layer perceptron as shown in FIG. 8, and may be a multilayer perceptron having an input layer, an intermediate layer, and an output layer. When configured as a multilayer perceptron, the speed information of the estimation target road link can be appropriately obtained even when the speed information has a non-linear relationship between the estimation target road link and another road.
[2.5.3 推定処理の詳細]
ここでは、図8のように接続された道路リンクを想定する。図8において、Vxは、道路リンクの速度情報(0〜1の値)を示している。また、Vxにおける添え字xは、道路リンクのリンク番号を示しており、1〜24の値をとる。つまり、図8では、リンク番号1〜24までの24個の道路リンクが存在する。また、各リンクの矢印方向は、車両の進行方向を示す。
[2.5.3 Details of estimation processing]
Here, a road link connected as shown in FIG. 8 is assumed. In FIG. 8, Vx indicates road link speed information (value of 0 to 1). The subscript x in Vx indicates the link number of the road link and takes a value of 1 to 24. That is, in FIG. 8, there are 24 road links with
図8において、実線の矢印で示す道路リンク(リンク番号x=1〜10)は、VICS情報が取得可能なリンクであり、例えば、高速道路や主要幹線道路に対応する道路リンクである。また、点線の矢印で示す道路リンク(リンク番号x=11〜24)は、VICS情報が取得できないリンクであり、例えば、高速道路や主要幹線道路以外の一般道路である。点線の矢印で示す道路リンクは、速度情報の推定対象道路リンクとなる可能性がある。つまり、点線の矢印で示す道路リンクについては、プローブ情報が得られた場合には、推定対象道路リンクとはならず、プローブ情報が得られなかった場合には、推定対象道路リンクとなる。
なお、VICS情報が取得可能な道路リンクであっても、何らかの事情でVICS情報が取得できない場合には、推定対象道路リンクとして扱われる。
In FIG. 8, road links (link numbers x = 1 to 10) indicated by solid-line arrows are links from which VICS information can be acquired, for example, road links corresponding to expressways and main trunk roads. Moreover, the road link (link number x = 11-24) shown by the dotted line arrow is a link from which VICS information cannot be acquired, and is, for example, a general road other than a highway or a main trunk road. A road link indicated by a dotted arrow may be an estimation target road link of speed information. That is, the road link indicated by the dotted arrow is not the estimation target road link when the probe information is obtained, and is the estimation target road link when the probe information is not obtained.
Even if the VICS information can be acquired, if the VICS information cannot be acquired for some reason, it is treated as an estimation target road link.
以下、図8の道路リンクを前提とし、図6も再度参照しつつ、速度情報の推定手順について詳細に説明する。
まず、推定データベース(交通情報データベース)13及び重みデータベース15には、装置管理者によって、初期値が入力される(ステップS1)。
Hereinafter, the speed information estimation procedure will be described in detail with reference to the road link in FIG. 8 and with reference to FIG. 6 again.
First, initial values are input to the estimation database (traffic information database) 13 and the
図9に示すように、推定データベース13は、「チェック」31、「速度情報」32、「関連道路リンク情報」33、「リンク長」34、「学習?」のデータ項目を有しており、各道路リンク(リンク番号)についてそれぞれのデータ項目の値を保存可能なものである。
As shown in FIG. 9, the
前記データ項目のうち、「チェック」31は、各道路リンクの速度情報の更新の有無及び更新された順番を示す項目である。「速度情報」32は、各道路リンクの速度情報がセットされる項目である。
「関連道路リンク情報」33は、各道路リンクに相関のある道路リンク(関連道路リンク)を示しており、ここでは、それぞれの道路リンクに接続されている道路リンク(リンク番号)を示している。
Among the data items, “check” 31 is an item indicating whether or not the speed information of each road link is updated and the order of update. “Speed information” 32 is an item in which speed information of each road link is set.
The “related road link information” 33 indicates a road link (related road link) correlated with each road link, and here indicates a road link (link number) connected to each road link. .
「関連道路リンク情報」33は、「逆」、「A順」、「A逆」、「B順」、「B逆」の5種類に分けられている。
「逆」は、任意の道路リンクと逆方向の道路リンクのリンク番号を示し、例えばリンク番号1の道路リンクについては、リンク番号8の道路リンクが「逆」の道路リンクとなる。
「A順」は、ある道路リンクの後方で順方向に接続している道路リンクであり、例えば、リンク番号1の道路リンクについては、リンク番号12,7,15の道路リンクが「A順」の道路リンクとなる。
「A逆」は、ある道路リンクの後方で逆方向に接続している道路リンクであり、例えば、リンク番号1の道路リンクについては、リンク番号11,15,13の道路リンクが「A逆」の道路リンクとなる。
The “related road link information” 33 is divided into five types of “reverse”, “A order”, “A reverse”, “B order”, and “B reverse”.
“Reverse” indicates a link number of a road link opposite to an arbitrary road link. For example, for a road link with
“A order” is a road link connected in the forward direction behind a certain road link. For example, for the road link with
“A reverse” is a road link connected in the reverse direction behind a certain road link. For example, for the road link with
「B順」は、ある道路リンクの前方で順方向に接続している道路リンクであり、例えば、リンク番号1の道路リンクについては、リンク番号4,9の道路リンクが「B順」の道路リンクとなる。
「B逆」は、ある道路リンクの前方で逆方向に接続している道路リンクであり、例えば、リンク番号1の道路リンクについては、リンク番号3,6の道路リンクが「B逆」の道路リンクとなる。
“B order” is a road link connected in the forward direction in front of a certain road link. For example, for the road link with
“B reverse” is a road link connected in the reverse direction in front of a certain road link. For example, for the road link with
また、前記データ項目のうち「リンク長」34は、各道路リンクのリンク長を示すものである。「学習?」35は、各道路リンクの速度情報等が学習部20(学習エンジン12)による学習のためのデータ(学習データ)となるものであるか否かを示しており、ここでは0又は1の値をとる。「0」はその道路リンクの速度情報等が学習データとはならないことを示しており、「1」はその道路リンクの速度情報等が学習データとなることを示している。 Of the data items, “link length” 34 indicates the link length of each road link. “Learning?” 35 indicates whether or not the speed information of each road link is data (learning data) for learning by the learning unit 20 (learning engine 12). Takes a value of 1. “0” indicates that the speed information of the road link is not the learning data, and “1” indicates that the speed information of the road link is the learning data.
ステップS1の初期値入力は、装置1の運用開始時やリセット時に行われ、推定データベース11については、上記データ項目のうち、「速度情報」32、「関連道路リンク情報」33、「リンク長」34について初期値が設定される。「速度情報」32の初期値としては、例えば、全道路リンクについて0を設定すればよい。「関連道路リンク情報」33及び「リンク長」34の初期値については、対象エリアの道路構成に従って設定される。「関連道路リンク情報」33及び「リンク長」34の初期値は、VICS情報及びプローブ情報からなる交通情報(速度情報)を取得しても更新されることはない。
The initial value input in step S1 is performed when the operation of the
一方、「速度情報」34の値は、VICS情報及びプローブ情報からなる交通情報(速度情報)を取得する度に、全道路リンクについて更新される(ステップS3,S4)。
また、「チェック」31については、交通情報(速度情報)を取得する度に(ステップS2)、0に初期化される。「学習?」35についても、交通情報(速度情報)を取得する度に(ステップS2)度に、各道路リンクの速度情報等を学習データとすべきか否かに応じて0又は1に設定される。
On the other hand, the value of “speed information” 34 is updated for all road links every time traffic information (speed information) composed of VICS information and probe information is acquired (steps S3 and S4).
The “check” 31 is initialized to 0 each time the traffic information (speed information) is acquired (step S2). “Learning?” 35 is also set to 0 or 1 every time traffic information (speed information) is acquired (step S2), depending on whether or not the speed information of each road link should be learned data. The
図10に示すように、重みデータベース15には、各道路リンクにおける速度情報の推定値を他の道路リンクの速度情報から求める際に用いる重みwiが、初期値として設定される。重みwiは、各道路リンクについて、「関連道路リンクの数+1」ほど設定される。図10において、w0は独立パラメータであり、w1以降は関連道路リンクの速度情報それぞれに乗じられる重みである。
As shown in FIG. 10, in the
推定用パラメータである重みwiは、学習エンジン12による学習によって、より適切な値へと自動的に更新されるため、初期値としては、適当な値を設定してもよい。したがって、初期設定が容易である。
Since the weight wi that is an estimation parameter is automatically updated to a more appropriate value by learning by the learning
さて、上記の初期化を行ったのち、図8に示す道路リンクに関し、ある時点において、図11のようなVICS情報及びプローブ情報(交通情報)が得られたものとする。図11では、リンク番号1〜10の道路リンクについてのVICS情報(リンク旅行時間)が得られ、リンク番号20の道路リンクについてのプローブ情報が得られている。他の道路リンクについてはVICS情報もプローブ情報も得られていない。なお、図11では、表記の容易化のため、リンク番号20の道路リンクについてのプローブ情報を、VICS情報と同様に「リンク旅行時間」で示した。
Now, after performing the above initialization, it is assumed that VICS information and probe information (traffic information) as shown in FIG. 11 have been obtained at a certain point in time for the road link shown in FIG. In FIG. 11, VICS information (link travel time) for road links with
また、図11の情報では、プローブ情報が存在する道路リンク(リンク番号20)については、学習対象となることを示す値「1」が設定されており、VICS情報が存在する道路リンク(リンク番号1〜10)については、学習対象ではないことを示す値「0」が設定されている。 Further, in the information of FIG. 11, a value “1” indicating that the road link (link number 20) where the probe information exists is set as a learning target is set, and the road link (link number) where the VICS information exists. As for 1 to 10), a value “0” indicating that it is not a learning target is set.
図11のような入力情報が取得された場合、この情報における「旅行時間」は、入力情報処理部16によって「速度情報」に変換され(ステップS2)、その速度情報によって、推定データベース13の対応する道路リンクの「速度情報」32が更新される(第1回目の更新;ステップS3)。更新された道路リンクについては、「チェック」31に、第1回目の更新で速度情報が更新されたことを示す「1」が設定される。また、図11の入力情報の「学習対象」が「1」である道路リンク(ここでは、リンク番号20の道路リンク)については、「学習?」35が「1」に設定される。
When the input information as shown in FIG. 11 is acquired, the “travel time” in this information is converted into “speed information” by the input information processing unit 16 (step S2), and the correspondence of the
以上のようにして第1回目の更新(入力情報のセット)が行われた後の推定データベース13の内容を、図12に示す。
FIG. 12 shows the contents of the
続いて、速度情報が未更新の道路リンク(リンク番号11〜19,21〜24)についての速度情報の推定を行って、当該推定値により推定データベース13の更新を行う(ステップS4)。
具体的には、まず、「チェック」31項目に、前回の更新を示す「1」が設定されている道路リンク(リンク番号1〜10,20)の関連道路リンク(隣接道路リンク)のうち、今回の入力情報(図11)に基づく速度情報の更新が未だなされていない道路リンク(チェック=0)を抽出する。ここでは、リンク番号12,15,11,13,19,18,17,21,24,14,16の11個の道路リンクが抽出される(図13参照)。これら11個の道路リンクが、ここでの推定対象道路リンクとなる。
Subsequently, the speed information about the road links (link
Specifically, first, among the related road links (adjacent road links) of road links (
そして、推定エンジン11は、11個の推定対象道路リンクそれぞれについての関連道路リンクを、推定データベース13から読み出すとともに、11個の推定対象道路リンクそれぞれについて設定された重み(推定用パラメータ)を、重みデータベース15から読み出し、これらを用いて、各推定対象道路リンクの速度情報の推定値を算出する。算出された、速度情報の推定値は、推定データベース13の「速度情報」にセットされ、速度情報についての第2回目の更新が行われる。なお、更新された道路リンクについては、「チェック」31に、第2回目の更新で速度情報が更新されたことを示す「2」が設定される。
Then, the
上記推定対象道路リンクのうち、例えば、リンク番号12,15,11,13の道路リンクの速度情報の推定値(V12,V15,V11,V13)を求めるための演算式は、下記のとおりである。
V12=w0+w1V11+w2V1+w3V5+w4V13+w5V8+w6V7+w7V15
V15=w0+w1V13+w2V20+w3V16+w4V17+w5V14+w6V1+w7V11
+w8V5+w9V8+w10V12+w11V5
V11=w0+w1V12+w2V8+w3V15+w4V7+w5V1+w6V11+w7V5
V13=w0+w1V15+w2V8+w3V12+w4V7+w5V1+w6V11+w7V5
+w8V14+w9V17+w10V16+w11V20
Among the estimation target road links, for example, an arithmetic expression for obtaining an estimated value (V 12 , V 15 , V 11 , V 13 ) of speed information of road links of link numbers 12 , 15 , 11 , and 13 is as follows. It is as follows.
V 12 = w 0 + w 1 V 11 + w 2 V 1 + w 3 V 5 + w 4 V 13 + w 5 V 8 + w 6 V 7 + w 7 V 15
V 15 = w 0 + w 1 V 13 + w 2 V 20 + w 3 V 16 + w 4 V 17 + w 5 V 14 + w 6 V 1 + w 7 V 11
+ W 8 V 5 + w 9 V 8 + w 10 V 12 + w 11 V 5
V 11 = w 0 + w 1 V 12 + w 2 V 8 + w 3 V 15 + w 4 V 7 + w 5 V 1 + w 6 V 11 + w 7 V 5
V 13 = w 0 + w 1
+ W 8 V 14 + w 9 V 17 + w 10 V 16 + w 11 V 20
そして、「チェック」31項目に、前回の更新を示す「2」が設定されている道路リンク(リンク番号11〜19,21,24)の関連道路リンク(隣接道路リンク)のうち、今回の入力情報(図11)に基づく速度情報の更新が未だなされていない道路リンク(チェック=0)を抽出する。ここでは、リンク番号22,23の2個の道路リンクが抽出される(図14参照)。これら2個の道路リンクが、次の推定対象道路リンクとなる。
And among the related road links (adjacent road links) of the road links (link
そして、推定エンジン11は、2個の推定対象道路リンクそれぞれについての関連道路リンクを、推定データベース13から読み出すとともに、2個の推定対象道路リンクそれぞれについて設定された重み(推定用パラメータ)を、重みデータベース15から読み出し、これらを用いて、各推定対象道路リンクの速度情報の推定値を算出する。算出された、速度情報の推定値は、推定データベース13の「速度情報」にセットされ、速度情報についての第3回目の更新が行われる。なお、更新された道路リンクについては、「チェック」31に、第3回目の更新で速度情報が更新されたことを示す「3」が設定される。
Then, the
上記のような処理は、全ての道路リンクについての速度情報が推定されるまで繰り返される(ステップS4)。ここでは、3回の更新により全ての速度情報が補完されたため、推定処理を終了する。 The above process is repeated until the speed information for all road links is estimated (step S4). Here, since all speed information has been complemented by three updates, the estimation process is terminated.
すると、推定データベースの内容の出力が行われる(ステップS5)。
さらに、今回の入力情報(図11)に基づく、推定処理が終了した推定データベース13の各道路リンクのデータのうち、「学習?」35に「1」が設定されたリンク番号20の道路リンクのスナップショット(図15参照)を、学習用データベース14に追加する。ここで、スナップショットとは、「学習?」35に「1」が設定されたリンク番号の道路リンクの「速度情報」と、当該道路リンクの関連道路リンクの「速度情報」とを記憶したものである。ここで、「学習?」35に「1」が設定されたリンク番号の道路リンクの速度情報は、プローブ情報から得られた値であるから実測値である。また、当該道路リンクの関連道路リンクの「速度情報」には、VICS情報から得た実測値と推測値とが混在している。
Then, the contents of the estimation database are output (step S5).
Furthermore, among the road link data of the
スナップショットは、入力情報が取得されて、推定データベースの全道路リンクの更新(ステップS3,S4)が行われる度に発生する。このスナップショットは、プローブ情報を取得できた道路リンクについて発生する。
したがって、上記の例では、リンク番号20の道路リンクのみスナップショットが発生したが、推定データベースの全道路リンクの更新(ステップS3,S4)が何度も行われると、他の道路リンクについてもスナップショットが蓄積される。また、入力情報が区営返し発生するほどの十分な時間が経過すると、一つの道路リンクについて複数のスナップショットが蓄積される。
A snapshot occurs every time input information is acquired and all road links in the estimation database are updated (steps S3 and S4). This snapshot is generated for a road link for which probe information has been acquired.
Therefore, in the above example, the snapshot is generated only for the road link with the
図16は、複数の道路リンクについて、それぞれ複数のスナップショットが蓄積された学習用データベース14の内容を示している。
このようにして多数のスナップショットが蓄積された学習用データベース14に基づいて、学習エンジン12が、重みデータベース15に記憶されている重み(推定用パラメータ)の学習(最適化)を行って、重みデータベース15の内容を更新する。
FIG. 16 shows the contents of the
Based on the
図17は、学習エンジン12による学習処理の手順を示している。まず、学習エンジン12は、誤差判定のための許容誤差、ニューラルネットワーク(図7)を構成する中間層の数、学習計数などの学習用のパラメータ設定を行う(ステップS11)。
学習エンジン12は、図7に示すようなニューラルネットワークを最適化(学習)するニューロエンジンとして構成されている。つまり、学習エンジン12は、学習用データベース14に蓄積されているスナップショットのうち、実測値である速度情報を教師信号とし、教師信号となる速度情報を持つ道路リンクの関連道路リンクについての速度情報から、この教師信号を出力するための適切なニューラルネットワークを再構築する。すなわち、学習エンジン12は、実測値である速度情報と、当該速度情報を持つ道路リンクの関連道路リンクについての速度情報とからなる学習データから、重みの最適値を算出する。重みの最適値の算出は、例えば、最小自乗法などによって行える。
FIG. 17 shows the procedure of the learning process by the learning
The learning
重みの最適値の算出は、関連道路リンクについての速度情報から算出される速度情報が、教師信号に近づいて、教師信号との誤差が、設定された許容誤差未満になるまで行われる(ステップS13)。 The optimum weight value is calculated until the speed information calculated from the speed information about the related road link approaches the teacher signal and the error from the teacher signal is less than the set allowable error (step S13). ).
重みが収束して学習処理が終了すると、得られた重みは、重みデータベース15に反映され、重みデータベース15が更新される。
When the weights converge and the learning process ends, the obtained weights are reflected in the
重みデータベース15が更新された後に、VICS情報及びプローブ情報からなる入力情報が発生すると、推定エンジン11による速度情報の推定は、新たな重みを用いて、より精度良く行われる。このように、本実施形態の交通情報推定装置1では、運用を続けることで、交通情報(速度情報)の推定精度が自然に向上する。
When input information composed of VICS information and probe information is generated after the
[3.速度情報についての他の例]
図18は、先に図4にて説明した「速度−速度情報」変換情報についての他の例を示している。
図18の変換情報は、自然対数を利用しており、具体的には、リンク旅行速度(図18の横軸)をxとし、速度情報(図18の縦軸)をyとすると、y=exp(−(x/20))の関数となっている。図18の速度情報yも0〜1の値をとる。なお、この式中の「20」という値は、好ましい例であり、「20」に限定されるものではなく、任意の正数aを採用することができる。
[3. Other examples of speed information]
FIG. 18 shows another example of the “speed-speed information” conversion information described above with reference to FIG.
The conversion information in FIG. 18 uses a natural logarithm. Specifically, if the link travel speed (horizontal axis in FIG. 18) is x and the speed information (vertical axis in FIG. 18) is y, y = It is a function of exp (− (x / 20)). The speed information y in FIG. 18 also takes a value from 0 to 1. Note that the value “20” in this formula is a preferred example and is not limited to “20”, and any positive number a can be adopted.
このy=exp(−(x/20))の関数において、xからみた傾きは、この式をxで微分したものとなり、下記の通りである。
このように、図18の変換情報は、リンク旅行速度xが大きくなるほど、リンク旅行速度xの変化に対する速度情報(規格化速度)yの変化の割合(xからみた傾き)が小さくなるように設定されている。
つまり、図18の変換情報においても、図4の変換情報と同様に、車両が自由走行状態となり得る60km/h以上の速度領域においては、それよりも低速の速度領域に比べて、リンク旅行速度の変化に対する速度情報の変化の割合が小さくなるように設定されている
As described above, the conversion information in FIG. 18 is set so that the rate of change in the speed information (standardized speed) y with respect to the change in the link travel speed x (the slope seen from x) decreases as the link travel speed x increases. Has been.
That is, in the conversion information in FIG. 18 as well, in the speed region of 60 km / h or higher where the vehicle can be in a free-running state, the link travel speed is lower than that in the lower speed region. Is set so that the rate of change of speed information with respect to change of
また、換言すると、図18の変換情報は、速度情報が大きくなるほど、速度情報(規格化速度)yの変化に対するリンク旅行速度xの変化の割合(yからみた傾き)が大きくなるように設定されている。 In other words, the conversion information in FIG. 18 is set so that the rate of change in the link travel speed x with respect to the change in the speed information (standardized speed) y (the slope seen from y) increases as the speed information increases. ing.
ここで、図18の関数を、yについての関数として表すと、x=−20×ln(y)となり、この場合、yからみた傾きは、この式をyで微分したものとなり、下記の通りである。
図18のように、変換情報を設定することで、速度情報(規格化速度)が同じ値ほど変化しても、実際のリンク旅行速度への影響は、速度情報(規格化速度)の大小によって異なる。
例えば、速度情報が、0.1の場合と、0.5の場合を考える。この場合、yからみた傾きは、yの逆数に比例するため、dx/dy=−20/0.1=−200、ならびに、dx/dy=−20/0.5=−40となる。
As shown in FIG. 18, even if the speed information (standardized speed) changes by the same value by setting the conversion information, the effect on the actual link travel speed depends on the magnitude of the speed information (standardized speed). Different.
For example, consider cases where the speed information is 0.1 and 0.5. In this case, since the slope seen from y is proportional to the reciprocal of y, dx / dy = −20 / 0.1 = −200 and dx / dy = −20 / 0.5 = −40.
したがって、速度情報が0.01ほど変化した場合、より高速である速度情報=0.1の場合には、リンク旅行速度の変化は、−0.01(dx/dy)=2[km/h]となって比較的大きく、比較的低速である速度情報=0.5である場合には、リンク旅行速度の変化は、−0.01(dx/dy)=0.4[km/h]となって比較的小さくなる。 Therefore, when the speed information changes by about 0.01, and when the speed information is higher than 0.1, the change in the link travel speed is −0.01 (dx / dy) = 2 [km / h. ], The speed information of the link travel speed is −0.01 (dx / dy) = 0.4 [km / h]. Becomes relatively small.
つまり、速度情報(規格化速度)が同じ値変化しても、実際のリンク旅行速度への影響は、速度情報(規格化速度)の逆数によって決まる。傾きである速度情報の逆数は、単位距離(例えば、1km)を移動するリンク旅行時間に比例するので、旅行時間を評価する際には、図18のような変換情報を用いると有効である。 That is, even if the speed information (standardized speed) changes by the same value, the influence on the actual link travel speed is determined by the reciprocal of the speed information (standardized speed). Since the reciprocal of the speed information, which is an inclination, is proportional to the link travel time traveling a unit distance (for example, 1 km), it is effective to use conversion information as shown in FIG. 18 when evaluating the travel time.
また、図18の変換情報においては、xからみた傾きは、xの増加とともに単調的に減少する。換言すると、yからみた傾きは、yの増加とともに単調的に増大する。このように、変換情報として傾きが単調的に変化する関数を採用することで、任意の2点において傾きを比較した場合に、「速度情報(規格化速度)が同じ値ほど変化しても、実際のリンク旅行速度への影響は、速度情報(規格化速度)の大小によって異なる」という関係が常に成立し好ましい。 In the conversion information of FIG. 18, the slope as viewed from x decreases monotonously as x increases. In other words, the slope seen from y increases monotonically with increasing y. In this way, by adopting a function in which the slope changes monotonously as conversion information, when the slope is compared at any two points, even if the speed information (normalized speed) changes by the same value, The relationship of “the influence on the actual link travel speed differs depending on the speed information (standardized speed)” is always preferable.
図19は、変換情報の更に他の例を示している。図19の変換情報は、y=(1/x)の関数として設定されており、図18の変換情報と同様に、xからみた傾きは、xの増加とともに単調的に減少する関数である。図19の変換情報の場合、リンク旅行速度xが比較的低速な領域で速度情報が大きく変化しすぎるため、この点を回避しようとすれば、図18の変換情報のように自然対数を利用した関数が好ましい。 FIG. 19 shows still another example of conversion information. The conversion information in FIG. 19 is set as a function of y = (1 / x), and, similar to the conversion information in FIG. 18, the slope seen from x is a function that decreases monotonically as x increases. In the case of the conversion information shown in FIG. 19, the speed information changes too much in the region where the link travel speed x is relatively low. To avoid this point, the natural logarithm is used as in the conversion information shown in FIG. Function is preferred.
図20は、変換情報の更に他の例を示している。図20の変換情報は、リンク旅行速度xが0〜60[km/h]の領域と、60〜100[km/h]の領域それぞれにおいて、リンク旅行速度−速度情報の関係が直線的であり、傾きの変化は単調的ではないが、全体的には、傾きがリンク旅行速度に応じて変化しており、具体的には、60〜100[km/h]の領域では、0〜60[km/h]の領域に比べて、リンク旅行速度xの変化に対する速度情報yの変化の割合が小さくなっている。
このように、図20の変換情報も、リンク旅行速度xが大きくなるほど、リンク旅行速度の変化に対する速度情報の変化の割合が小さくなるように設定されており、しかも、図4の変換情報と同様に、車両が自由走行状態となり得る60km/h以上の速度領域においては、それよりも低速の速度領域に比べて、リンク旅行速度の変化に対する速度情報の変化の割合が小さくなるように設定されている。
FIG. 20 shows still another example of conversion information. In the conversion information of FIG. 20, the link travel speed-speed information relationship is linear in each of the region where the link travel speed x is 0 to 60 [km / h] and the region where 60 to 100 [km / h]. The change in inclination is not monotonous, but overall, the inclination changes according to the link travel speed. Specifically, in the region of 60 to 100 [km / h], 0 to 60 [ km / h], the rate of change of the speed information y with respect to the change of the link travel speed x is smaller.
As described above, the conversion information in FIG. 20 is also set so that the rate of change in the speed information with respect to the change in the link travel speed decreases as the link travel speed x increases, and is similar to the conversion information in FIG. In addition, in the speed range of 60 km / h or higher where the vehicle can be in a free-running state, the rate of change in the speed information with respect to the change in the link travel speed is set to be smaller than in the lower speed range. Yes.
図21は、変換情報の更に他の例を示している。図21の変換情報では、リンク旅行速度が0〜10[km/h]の領域、10〜60[km/h]の領域、60〜100[km/h]の領域で、それぞれ異なる傾きを有しており、リンク旅行速度xが大きくなるほど、リンク旅行速度の変化に対する速度情報の変化の割合が小さくなるように設定されており、しかも、図4の変換情報と同様に、車両が自由走行状態となり得る60km/h以上の速度領域においては、それよりも低速の速度領域に比べて、リンク旅行速度の変化に対する速度情報の変化の割合が小さくなるように設定されている。 FIG. 21 shows still another example of conversion information. In the conversion information of FIG. 21, the link travel speed has different slopes in the region of 0 to 10 [km / h], the region of 10 to 60 [km / h], and the region of 60 to 100 [km / h]. The rate of change in the speed information with respect to the change in the link travel speed decreases as the link travel speed x increases, and the vehicle is in a free-running state as in the conversion information in FIG. In a speed range of 60 km / h or higher, which is a lower speed range, the rate of change in the speed information with respect to the change in the link travel speed is set to be smaller than that in the lower speed range.
[4.速度情報(交通情報)の推定順序の決定]
以下では、先に説明した交通情報推定装置1において、道路リンクの速度情報を推定する際に、速度情報を推定する道路リンクの順序(推定順序)を決める方法について説明する。
[4. Determination of estimation order of speed information (traffic information)]
Below, in the traffic
ここでは、図22に示すように接続された道路リンクを想定する。図22に示す道路リンク構造では、図8に示す道路リンク構造においては道路リンクV22の逆方向の道路リンクとして設定されていた道路リンクV23が省略され、代わりに、道路リンクV23は、道路リンクV14に対して順方向かつ並行するものとして設定されている。
また、図22の道路リンク構造では、道路リンクのリンク端が接続されるノード(図22において丸印)それぞれに、1〜7のノード番号が付されている。これらのノードは、例えば交差点などのように、道路リンクが示す道路同士の接続点を示している。
Here, a road link connected as shown in FIG. 22 is assumed. In the road link structure shown in FIG. 22, the road link V23 set as the road link in the reverse direction of the road link V22 in the road link structure shown in FIG. 8 is omitted. Instead, the road link V23 is replaced with the road link V14. Are set to be forward and parallel to each other.
In the road link structure of FIG. 22,
図23は、交通情報推定装置1がVICS情報及び存在する場合にはプローブ情報を取得した場合に、その推定エンジン11が、VICS情報もプローブ情報も得られない道路リンク(推定対象道路リンク)の交通情報(速度情報)を推定する際に、交通情報を推定する道路リンクの順序(推定順序;推定データベースにおける速度情報の更新順序)を決定する手順を示している。
より具体的には、図23は、既述の図6のステップS3において、速度情報が得られていない道路リンクについて速度情報を推定する際に、速度情報を推定する道路リンクの順序を決定する手段を示している。
FIG. 23 shows a road link (estimation target road link) for which the
More specifically, FIG. 23 determines the order of road links for estimating speed information when estimating speed information for road links for which speed information is not obtained in step S3 of FIG. Means are shown.
推定順序を決定する際には、推定エンジン11は、まず、図22に示すような道路リンク構造に対応したリンク−ノード接続テーブルT1を参照して、速度情報が得られた道路リンクが接続されているノードを抽出する(ステップS21)。リンク−ノード接続テーブルT1は、各道路リンクが接続されているノードを示すテーブルであり、具体的な説明は後述する。なお、ステップS21では、ステップS23による繰り返しにおいて、先行するステップS21において既に抽出されたノードを除いて抽出される。
When determining the estimation order, the
ここでは、リンク番号1〜10の道路リンクについてVICS情報が取得でき、リンク番号20の道路リンクについてプローブ情報が取得できたものとする。この場合、これらの道路リンク1〜10及び20に接続されているノードは、図22より明らかなように、ノード番号1〜4及び6のノードであるため、ステップS21では、ノード番号1〜4及び6のノードが抽出される。
Here, it is assumed that the VICS information can be acquired for the road links of the
続いて、推定エンジン11は、図22に示すような道路リンク構造に対応したノード−リンク接続テーブルT2を参照して、抽出されたノードに接続されているとともに、推定データベースにおける速度情報が未更新である道路リンクを抽出する(ステップS22)。ノード−リンク接続テーブルT2は、各ノードに接続されている道路リンクを示すテーブルであり、具体的な説明は後述する。
Subsequently, the
上記のように抽出ノードがノード番号1〜4及び6のノードである場合、ステップS22では、リンク番号11〜19,21,23,及び24の道路リンクが抽出される。これらのリンク番号11〜19,21,23,及び24の道路リンクが最初に推定される道路リンク群である。
If the extracted nodes are nodes having
上述のように抽出された道路リンク群が、速度情報が得られていない道路リンクの全てであれば、推定順序の決定処理は終了するが、全てでない場合にはステップS21及びステップS22を繰り返す。上記の例では、全てではない(リンク番号22の道路リンクが残っている)ため、再びステップS21及びステップS22が実行される。
If the road link group extracted as described above is all of the road links for which speed information is not obtained, the estimation order determination process ends. If not, step S21 and step S22 are repeated. In the above example, since not all (the road link with the
二度目のステップS21では、先のステップS22において抽出された道路リンク(リンク番号11〜19,21,23,及び24)が接続されているノードのうち、先のステップS21において未抽出のノードを抽出する。ここでは、ノード番号5及び7のノードが抽出される。
In the second step S21, among the nodes to which the road links (link
さらに二度目のステップS22が行われ、抽出されたノード番号5及び7に接続された道路リンクであって、速度情報が取得ないし推定されておらず推定データベースにおける速度情報が未更新の道路リンクとして、リンク番号22の道路リンクが抽出される。このリンク番号22の道路リンクが2番目に推定される道路リンクとなる。
Further, the second step S22 is performed, and the road links connected to the extracted
ここでは、ステップS21及びステップS22の2回の繰り返しによって、図22におけるすべての道路リンクの推定順序が決定されるため、二度目のステップS23において、推定順序決定処理は終了させられる。 Here, since the estimation order of all road links in FIG. 22 is determined by repeating step S21 and step S22 twice, the estimation order determination process is terminated in the second step S23.
上記のように、推定順序を決定することで、速度情報が得られた道路リンク(リンク番号1〜10,20)に直接接続されている道路リンクを最優先し、速度情報が得られた道路リンクとの間に介在している道路リンクの数が多い道路リンクほど順序が後になるように、推定順序が決定され、速度情報が得られた道路リンクに近い道路リンクから遠い道路リンクへ順に推定が波及する。
As described above, by determining the estimation order, the road link directly connected to the road link (
[5.接続テーブルT1,T2の生成]
図24は、図9に示す推定データベース13の構造の変形例を示している。以下では、図24に示す推定データベース構造が与えられた場合に、リンク−ノード接続テーブルT1及びノード−リンク接続テーブルT2を生成する手法について説明する。
[5. Generation of connection tables T1, T2]
FIG. 24 shows a modification of the structure of the
まず、図24の推定データベース13は、「推定順序」31、「規格化速度」(速度情報)32、「リンク長(km)」34、「道路種別」36、「学習?」35、「関連道路リンク情報」33のデータ項目を有しており、各道路リンク(リンク番号)についてそれぞれのデータ項目の値を保存可能なものである。
First, the
なお、図24において、図9におけるデータ項目と同じ名称の項目は、同じ役割を持つ。また、図24における「推定順序」31は、図9における「チェック」31の項目に対応する。さらに、図24における「道路種別」36は、高速道路、一般道路などの道路種別を示している。 In FIG. 24, items having the same names as the data items in FIG. 9 have the same role. Further, “estimation order” 31 in FIG. 24 corresponds to the item of “check” 31 in FIG. Further, “road type” 36 in FIG. 24 indicates a road type such as an expressway or a general road.
図24の「関連道路リンク情報」33は、図9のものとほぼ同様であるが、図9のように「逆」、「A順」、「A逆」、「B順」、「B逆」の5種類ではなく、これらに「順」を加えた6種類となっている。「順」とは、ある道路リンクと順方向で並行する道路リンク(道路リンク後端及び前端が共通する道路リンク)を示し、例えば、リンク番号14の道路リンクについては、リンク番号23の道路リンクが「順」の道路リンクとなる。
また、図24の「関連道路リンク情報」33では、「順」「A順」、「B順」、「A逆」、「逆」、「B逆」それぞれに属する道路リンクの個数が記録される。
“Related road link information” 33 in FIG. 24 is almost the same as that in FIG. 9, but “reverse”, “A order”, “A reverse”, “B reverse”, “B reverse” as shown in FIG. ”Is not the five types, but six types are added with“ order ”. “Forward” indicates a road link parallel to a certain road link in the forward direction (a road link having a common road link rear end and front end). For example, for a road link with a
Further, in “related road link information” 33 in FIG. 24, the number of road links belonging to “order”, “A order”, “B order”, “A reverse”, “reverse”, and “B reverse” is recorded. The
さて、図24に示す推定データベース構造から、接続テーブルT1,T2を生成するには、まず、図24に示すような道路リンク単位の推定データベースの「関連道路リンク情報」33から、図25に示すような道路リンク端単位の「関連道路リンク情報」を生成する。 In order to generate the connection tables T1 and T2 from the estimated database structure shown in FIG. 24, first, from the “related road link information” 33 in the estimated database in units of road links as shown in FIG. Such “related road link information” is generated for each road link end.
ここで、各道路リンクには、道路リンク端として後端(A端)と前端(B端)とがあり、後端(A端)に接続する道路リンクとしては、自リンク、「順」、「逆」、「A順」、「A逆」があり、前端(B端)に接続する道路リンクとしては、自リンク、「順」、「逆」、「B順」、「B逆」がある。例えば、リンク番号「1」の道路リンクであれば、後端(A端)に接続する道路リンク(自リンクを含む)としては、リンク番号1,8,12,7,15,11,5,13の道路リンクがあり、前端(B端)に接続する道路リンク(自リンクを含む)としては、リンク番号1,8,4,9,3,6の道路リンクがある。
Here, each road link has a rear end (A end) and a front end (B end) as road link ends, and the road link connected to the rear end (A end) includes its own link, “order”, There are “reverse”, “A order”, and “A reverse”, and the road link connected to the front end (B end) is the own link, “order”, “reverse”, “B order”, “B reverse”. is there. For example, in the case of the road link with the link number “1”, as the road link (including its own link) connected to the rear end (A end), the
このようにして、図24の道路リンク単位の「関連道路リンク情報」33から、各道路リンクの後端(A端)及び前端(B端)それぞれに接続する道路リンクを抽出し、図25に示す生成する。
また、図25では、道路リンク端に対応するノードのノード番号(「Node番号」)も記録可能である。
In this way, the road links connected to the rear end (A end) and the front end (B end) of each road link are extracted from the “related road link information” 33 in units of road links in FIG. Generate to show.
In FIG. 25, the node number (“Node number”) of the node corresponding to the road link end can also be recorded.
さらに、図25に示す道路リンク端単位の「関連道路リンク情報」それぞれを、リンク番号でソートする。図25における「ソート後の関連道路リンク」の項目は、各道路リンク端についてソートした結果を示している。
これらのソート結果のうち、ソート結果が同一のものには、図25に示すように、同一の「Node番号」が記録される。
Furthermore, the “related road link information” in units of road link ends shown in FIG. 25 is sorted by link number. The item “related road links after sorting” in FIG. 25 indicates the result of sorting for each road link end.
Of these sort results, the same “Node number” is recorded in the same sort result as shown in FIG.
図25に示す「リンク番号」と「Node番号」とから、図26(a)に示すリンク−ノード接続テーブルT1が生成される。図26は、各道路リンクについて、リンクの後端又は前端が接続されるノードのノード番号を示している。なお、図26(a)では、後端が接続されるノードのノード番号を括弧付き数字で示しているように、リンク−ノード接続テーブルT1では、接続されるリンクの後端及び前端の区別が付くように、ノード番号が記録される。 A link-node connection table T1 shown in FIG. 26A is generated from the “link number” and “Node number” shown in FIG. FIG. 26 shows the node number of the node to which the rear end or front end of the link is connected for each road link. In FIG. 26A, the node number of the node to which the rear end is connected is indicated by a number with parentheses. In the link-node connection table T1, the rear end and the front end of the link to be connected are distinguished. The node number is recorded as attached.
また、図26(a)は、図25に示す「Node番号」と「ソート後の関連道路リンク」から生成されたノード−リンク接続テーブルT2を示している。このテーブルT2は、図25に示す「Node番号」及び「ソート後の関連道路リンク」において、「Node番号」ないし「ソート後の関連道路リンク」が重複するものを削除し、各ノードに接続された道路リンクを示したものである。なお、図26(b)では、後端が接続される道路リンクのリンク番号を括弧付き数字で示しているように、ノード−リンク接続テーブルT2では、接続されるリンクの後端及び前端の区別が付くように、リンク番号が記録される。 FIG. 26A shows the node-link connection table T2 generated from the “Node number” and the “related road link after sorting” shown in FIG. In this table T2, in the “Node number” and “Related road link after sorting” shown in FIG. 25, the “Node number” or “Related road link after sorting” is deleted and connected to each node. It shows the road link. In FIG. 26B, the link number of the road link to which the rear end is connected is indicated by a number with parentheses. In the node-link connection table T2, the rear end and the front end of the connected link are distinguished. The link number is recorded so as to be attached.
さらに、両接続テーブルT1,T2は、それぞれ、「推定順序」(更新順序)の項目を有する。この「推定順序」項目は、次のように利用される。 Furthermore, both connection tables T1 and T2 each have an item of “estimation order” (update order). This “estimation order” item is used as follows.
まず、図22に示す道路リンクに関し、ある時点において、図24に示すようにVICS情報及びプローブ情報が得られたものとする。図24では、リンク番号1〜10の道路リンクについてのVICS情報が得られ、リンク番号20の道路リンクについてのブローブ情報が得られ、それらから算出された速度情報が、推定データベース13の「規格化速度」(速度情報)の項目にセットされている。他の道路リンクについては、VICS情報もプローブ情報も得られていない。
First, regarding the road link shown in FIG. 22, it is assumed that VICS information and probe information are obtained at a certain point in time as shown in FIG. In FIG. 24, VICS information about the road links with the
また、VICS情報又はプローブ情報が得られた道路リンクについては、推定データベース13の「推定順序」(更新順序)31の項目に、推定(更新)を示す順序として「1」がセットされる。
For the road link for which the VICS information or the probe information is obtained, “1” is set in the “estimation order” (update order) 31 item of the
さらに、図26(a)に示すように、VICS情報又はプローブ情報が得られた道路リンクについては、リンク−ノード接続テーブルT1の「推定順序」(更新順序)の項目にも「1」がセットされ、速度情報が、「規格化速度」(速度情報)の項目にセットされる。なお、「推定順序」の初期値は、データベース13及び各テーブルT1,T2において「0」である。
Further, as shown in FIG. 26A, for the road link from which VICS information or probe information is obtained, “1” is also set in the “estimated order” (update order) item of the link-node connection table T1. Then, the speed information is set in the item of “standardized speed” (speed information). Note that the initial value of the “estimation order” is “0” in the
上記の状態で、図23のステップS21のリンク−ノード接続テーブルT1の参照が行われると、図27(a)に示すように、VICS情報又はプローブ情報が得られた道路リンク(リンク番号1〜10及び20)が接続されているノードのノード番号が抽出される。リンク番号1〜10及び20の道路リンクが接続されているノードとしては、ノード番号1,2,3,4,6のノードが抽出される。なお、抽出されるノード番号としては、ノード−リンク接続テーブルT2において、「推定順序」が「0」となっているものに限られるが、図26に示すようにこの時点では、テーブルT2の「推定順序」は全て「0」であるため、テーブルT1において、VICS情報又はプローブ情報が得られた道路リンクが接続されているノード全てのノード番号が抽出される。
When the link-node connection table T1 in step S21 of FIG. 23 is referred to in the above state, as shown in FIG. 27A, road links (
抽出されたノード番号1,2,3,4,6のノードについては、図27(b)に示すように、ノード−リンク接続テーブルT2の「推定順序」項目において、「1」がセットされる。
For the extracted
続いて、図23のステップS22のノード−リンク接続テーブルT2の参照が行われると、図27(b)に示すように、ノード番号1,2,3,4,6のノードに接続された道路リンクであって、リンク−ノード接続テーブルT1において「推定順序」が「0」となっている道路リンク(「規格化速度」が未更新の道路リンク)が抽出される。ここでは、リンク番号11〜19,21,23,24の道路リンクが抽出される。
Subsequently, when the node-link connection table T2 in step S22 in FIG. 23 is referred to, roads connected to the nodes having
抽出されたリンク番号11〜19,21,23,24の道路リンクについては、図28(a)に示すように、リンク−ノード接続テーブルT1の「推定順序」項目において、「2」がセットされる。
For the road links with the extracted
2回目のステップS21のリンク−ノード接続テーブルT1の参照においては、当該テーブルT1の「推定順序」項目に「2」がセットされた道路リンク(リンク番号11〜19,21,23,24の道路リンク)について、当該リンクに接続されたノードであって、ノード−リンク接続テーブルT2において「推定順序」が「0」のままのものを抽出する。ここでは、ノード番号5,7のノードが抽出される。そして、ノード番号5,7のノードについては、ノード−リンク接続テーブルT2の「推定順序」が「2」にセットされる(図28(b)参照)。
In the second reference to the link-node connection table T1 in step S21, road links (link
2回目のステップS22のノード−リンク接続テーブルT2の参照においては、図28(b)に示すように、当該テーブルT2の「推定順序」項目に「2」がセットされたノード(ノード番号5,7)について、ノードに接続された道路リンクであって、リンク−ノード接続テーブルT1において「推定順序」が「0」のままのものを抽出する。ここでは、リンク番号22の道路リンクが抽出される。道路リンク22については、リンク−ノード接続テーブルT1の「推定順序」が「3」にセットされる(図29(a)参照)。
In the second reference to the node-link connection table T2 in step S22, as shown in FIG. 28 (b), the nodes (
図29(a)に示すように、全ての道路リンクの「推定順序」に初期値である「0」以外の値がセットされ、全ての道路リンクの推定順序(更新順序)がテーブルT1の「推定順序」に示すように決定されたことになる。したがって、推定順序決定処理が終了し(図23のステップS23)、決定された推定順序で、速度情報(規格化速度)の推定を行う。 As shown in FIG. 29 (a), values other than the initial value “0” are set in the “estimation order” of all road links, and the estimation order (update order) of all road links is set to “ It is determined as shown in “estimation order”. Therefore, the estimation order determination process ends (step S23 in FIG. 23), and speed information (standardized speed) is estimated in the determined estimation order.
なお、今回開示された実施の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と考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
例えば、推定対象道路リンクの速度情報を推定するために用いられる他の道路リンク(関連道路リンク)は、推定対象道路リンクに接続されているものに限らず、推定対象道路リンクとは離れているが、速度情報の時間的変化の仕方が似ている道路リンク(例えば、推定対象道路リンクと並行する道路リンク)であってもよい。 For example, other road links (related road links) used for estimating speed information of the estimation target road link are not limited to those connected to the estimation target road link, but are separated from the estimation target road link. However, it may be a road link (for example, a road link parallel to the estimation target road link) whose speed information changes in time.
また、時刻の要素を速度情報の推定に反映させたい場合には、時間的に特徴的な変化をする道路リンク(例えば、朝だけ混雑する道路リンク、夜だけ混在する道路リンクなど)を他の道路リンク(関連道路リンク)に含めることもできる。この場合、時間的に特徴的な変化をする道路リンクの速度情報は、全ての推定対象道路リンクに共通して用いられる。 In addition, when you want to reflect the time component in the speed information estimation, you can use road links that change characteristic in time (for example, road links that are crowded only in the morning, road links that are mixed only in the night, etc.) It can also be included in a road link (related road link). In this case, the speed information of the road link that changes temporally is commonly used for all the estimation target road links.
さらに、本実施形態では、推定対象道路リンクの速度情報を推定するために用いられる他の道路リンクの速度情報として、時間的に同一の時間帯にある速度情報だけを用いたが、異なる時間帯の速度情報を用いても良い。例えば、推定対象道路リンクから遠く離れた道路リンクの場合、その道路リンクにおける交通状況が、推定対象道路リンクに反映されまでには時間遅れがある。そこで、遠く離れた道路リンクの場合、例えば、1時間前の速度情報を推定に用いることで、より適切な推定が行える。 Furthermore, in this embodiment, only the speed information in the same time zone is used as the speed information of other road links used for estimating the speed information of the estimation target road link. The speed information may be used. For example, in the case of a road link far away from the estimation target road link, there is a time delay until the traffic situation on the road link is reflected on the estimation target road link. Therefore, in the case of a road link far away, for example, more appropriate estimation can be performed by using the speed information of one hour ago for estimation.
さらにまた、本実施形態の交通情報推定装置1の推定エンジン11が推定の対象とする交通情報は、速度情報に限らず、これに加えて/代えて、渋滞情報など他の交通情報とすることもできる。この場合、渋滞度は、上記速度情報の1を混雑、0を順調の2値に割り当てることで算出できる。また、渋滞度を推定対象の交通情報として扱う場合、ニューラルネットワークでは、2値のいずれかを決定するための閾値も推定用パラメータとして必要となる。この場合、閾値も学習部による学習対象となる。
Furthermore, the traffic information to be estimated by the
さらにまた、本実施形態では、速度情報の推定の際に、速度情報を推定する道路リンクの順序(推定順序)の決定処理を行ったが、このような推定順序に従って、推定を行う必要はなく、任意の順序で何回か推定を行うことによって、時間はかかるが、推定順序に従って推定した場合と同様の効果を得る事が出来る。 Furthermore, in the present embodiment, when the speed information is estimated, the road link order (estimation order) for estimating the speed information is determined, but it is not necessary to perform the estimation according to such an estimation order. Although it takes time to perform estimation several times in an arbitrary order, it is possible to obtain the same effect as in the case of estimation according to the estimation order.
さらにまた、本実施形態の交通情報装置1において、複数の道路リンクに対して共通の変換情報を用いてもよいし、道路リンクの属性によって異なる変換情報を用いるようにしてもよい。道路リンクの属性は、例えば高速道路/一般道といった道路種別、道路の制限速度、平均走行速度、速度のばらつき、道路幅などである。さらに、同一の道路リンクに対して時間によって異なる変換情報を用いるようにしてもよい。
Furthermore, in the
さらに、本明細書には、複数の発明が開示されており、それら各発明は、特許請求の範囲の記載方法に拘泥されず、各発明の技術的意義に従って、最も広義に解釈されるべきものである。 Furthermore, the present specification discloses a plurality of inventions, and each invention is not limited to the description method of the claims, and should be interpreted in the broadest sense according to the technical significance of each invention. It is.
1:交通情報推定装置,2:車載装置,3:プローブ車両,4:路側通信機,5:路側センサ,6:VICSセンタコンピュータ,11:推定エンジン(推定部),12:学習エンジン,13:推定データベース,14:学習用データベース,15:重みデータベース,16:入力情報処理部,17:VICS情報処理部,17a:リンク旅行速度算出部,17b:速度情報変換部,18:プローブ情報処理部,18a:リンク旅行速度算出部,18b:速度情報変換部,19:変換情報,20:学習部 1: Traffic information estimation device, 2: On-vehicle device, 3: Probe vehicle, 4: Roadside communication device, 5: Roadside sensor, 6: VICS center computer, 11: Estimation engine (estimator), 12: Learning engine, 13: Estimation database, 14: learning database, 15: weight database, 16: input information processing unit, 17: VICS information processing unit, 17a: link travel speed calculation unit, 17b: speed information conversion unit, 18: probe information processing unit, 18a: Link travel speed calculation unit, 18b: Speed information conversion unit, 19: Conversion information, 20: Learning unit
Claims (14)
前記他の道路リンクにおける車両の速度を示すリンク旅行速度を、当該リンク旅行速度の大小に応じた値をとる速度情報に変換する変換部と、
前記変換部によって変換された速度情報を前記他の道路リンクの交通情報として用いて、前記推定対象道路リンクの交通情報を推定する推定部と、
を備え、
前記変換部は、リンク旅行速度を前記速度情報に変換するための変換情報を用いて、前記変換を行うものであり、
前記変換情報は、車両が自由走行状態となり得る自由走行速度の速度領域においては、当該自由走行速度領域よりも低速の速度領域に比べて、リンク旅行速度の変化に対する速度情報の変化の割合が小さくなるように設定されていることを特徴とする交通情報推定装置。 A traffic information estimation device that estimates traffic information of an estimation target road link based on traffic information of another road link,
A conversion unit that converts a link travel speed indicating the speed of the vehicle on the other road link into speed information that takes a value corresponding to the magnitude of the link travel speed;
Using the speed information converted by the conversion unit as traffic information of the other road link, an estimation unit for estimating the traffic information of the estimation target road link;
With
The conversion unit performs the conversion using conversion information for converting link travel speed into the speed information,
The conversion information indicates that the rate of change in the speed information with respect to the change in the link travel speed is smaller in the speed range of the free running speed where the vehicle can be in the free running state than in the speed area lower than the free running speed range. A traffic information estimation device characterized by being set to be.
前記他の道路リンクにおける車両の速度を示すリンク旅行速度を、当該リンク旅行速度の大小に応じた値をとる速度情報に変換する変換部と、
前記変換部によって変換された速度情報を前記他の道路リンクの交通情報として用いて、前記推定対象道路リンクの交通情報を推定する推定部と、
を備え、
前記変換部は、リンク旅行速度を前記速度情報に変換するための変換情報を用いて、前記変換を行うものであり、
前記変換情報は、リンク旅行速度が大きくなるほど、リンク旅行速度の変化に対する速度情報の変化の割合が小さくなるように設定されていることを特徴とする交通情報推定装置。 A traffic information estimation device that estimates traffic information of an estimation target road link based on traffic information of another road link,
A conversion unit that converts a link travel speed indicating the speed of the vehicle on the other road link into speed information that takes a value corresponding to the magnitude of the link travel speed;
Using the speed information converted by the conversion unit as traffic information of the other road link, an estimation unit for estimating the traffic information of the estimation target road link;
With
The conversion unit performs the conversion using conversion information for converting link travel speed into the speed information,
The traffic information estimation device, wherein the conversion information is set such that the rate of change in speed information with respect to change in link travel speed decreases as the link travel speed increases.
前記変換情報は、下記の関数として設定されていることを特徴とする請求項3又は4記載の交通情報推定装置。
y=exp(−(x/a)) (ただし、aは任意の正数) If the link travel speed is x and the speed information is y,
The traffic information estimation apparatus according to claim 3 or 4, wherein the conversion information is set as a function described below.
y = exp (-(x / a)) (where a is an arbitrary positive number)
さらに前記推定部は、交通情報が得られた前記他の道路リンクに直接接続されている推定対象道路リンクを最優先し、交通情報が得られた前記他の道路リンクとの間に介在している道路リンクの数が多い推定対象道路リンクほど順序が後になるように、前記推定順序を決定する請求項1〜5のいずれか1項に記載の交通情報推定装置。 When the traffic information of one or a plurality of the other road links is obtained, the estimation unit sets the remaining one or a plurality of road links for which the traffic information is not obtained as the estimation target road links, and sets the estimation target road links. Traffic information is estimated according to the estimated order.
Further, the estimation unit gives first priority to the estimation target road link directly connected to the other road link from which traffic information is obtained, and is interposed between the other road link from which the traffic information is obtained. The traffic information estimation apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the estimation order is determined so that the estimation target road links having a larger number of road links are in a later order.
複数の道路リンクそれぞれについて、各道路リンクのリンク端が接続されたノード示す情報を記憶したリンク−ノード接続テーブルと、
複数のノードそれぞれについて、各ノードに接続された道路リンクを示す情報を記憶したノード−リンク接続テーブルと、を有し、
前記リンク−ノード接続テーブル及び前記ノード−リンク接続テーブルを用いて、前記推定順序を決定する請求項6記載の交通情報推定装置。 The estimation unit includes
For each of the plurality of road links, a link-node connection table storing information indicating the node to which the link end of each road link is connected;
For each of the plurality of nodes, a node-link connection table storing information indicating road links connected to each node, and
The traffic information estimation apparatus according to claim 6, wherein the estimation order is determined using the link-node connection table and the node-link connection table.
推定対象道路リンクになり得る道路リンクの交通情報の実測値が得られた場合に当該実測値と前記他のリンクの交通情報とを学習用データとして記憶しておき、記憶された学習用データを用いて前記推定用パラメータを最適化する学習部を備えている
請求項1〜7のいずれか1項に記載の交通情報推定装置。 The estimation unit is configured to perform an operation of estimating traffic information of an estimation target road link from traffic information of another road link using an estimation parameter,
When an actual measurement value of traffic information of a road link that can be an estimation target road link is obtained, the actual measurement value and the traffic information of the other link are stored as learning data, and the stored learning data is stored. The traffic information estimation device according to claim 1, further comprising: a learning unit that uses and optimizes the estimation parameter.
前記リンク旅行速度算出部は、プローブ車両が第1の位置に存在するときに送信された第1プローブ情報と、当該プローブ車両が前記第1の位置から移動して第2の位置に存在するときに送信された第2プローブ情報と、に基づいて、前記第1の位置及び前記第2の位置の間に存在する道路リンクについてのリンク旅行速度を算出するよう構成され、
更に、前記リンク旅行速度算出部は、前記第1の位置及び前記第2の位置の間の距離が、設定された最小距離以下の場合には、前記第1の位置よりも手前の位置に存在するときに送信されたプローブ情報及び/又は前記第2の位置よりも先の位置に存在するときに送信されたプローブ情報を用いて、道路リンクのリンク旅行速度を算出するよう構成されている請求項1〜10のいずれか1項に記載の交通情報推定装置。 A link travel speed calculation unit that calculates a link travel speed for a road link from probe information including the position and time of the probe vehicle,
The link travel speed calculation unit transmits the first probe information transmitted when the probe vehicle is present at the first position, and when the probe vehicle is moved from the first position and is present at the second position. Based on the second probe information transmitted to the vehicle, and is configured to calculate a link travel speed for a road link existing between the first position and the second position,
Further, the link travel speed calculation unit is present at a position before the first position when the distance between the first position and the second position is equal to or less than a set minimum distance. The link travel speed of the road link is calculated by using the probe information transmitted when the information is transmitted and / or the probe information transmitted when the probe information is present at a position ahead of the second position. Item 11. The traffic information estimation device according to any one of Items 1 to 10.
前記他の道路リンクにおける車両の速度を示すリンク旅行速度を、当該リンク旅行速度の大小に応じた値をとる速度情報に変換するステップと、
変換された速度情報を前記他の道路リンクの交通情報として用いて、推定対象道路リンクの交通情報を推定するステップと、を含み、
リンク旅行速度から速度情報への変換は、リンク旅行速度を速度情報に変換するための変換情報を用いて行われ、
前記変換情報は、車両が自由走行状態となり得る自由走行速度の速度領域においては、当該自由走行速度領域よりも低速の速度領域に比べて、速度の変化に対する速度情報の変化の割合が小さくなるように設定されていることを特徴とする交通情報推定方法。 A traffic information estimation method for estimating traffic information of an estimation target road link based on traffic information of another road link,
Converting link travel speed indicating the speed of the vehicle on the other road link into speed information taking a value corresponding to the magnitude of the link travel speed;
Using the converted speed information as the traffic information of the other road link, estimating the traffic information of the estimation target road link, and
Conversion from link travel speed to speed information is performed using conversion information for converting link travel speed to speed information.
The conversion information is such that the rate of change in the speed information with respect to the change in speed is smaller in the speed region of the free running speed where the vehicle can be in the free running state than in the speed region of lower speed than the free running speed region. The traffic information estimation method characterized by being set to.
前記他の道路リンクにおける車両の速度を示すリンク旅行速度を、当該リンク旅行速度の大小に応じた値をとる速度情報に変換するステップと、
変換された速度情報を前記他の道路リンクの交通情報として用いて、推定対象道路リンクの交通情報を推定するステップと、を含み、
リンク旅行速度から速度情報への変換は、リンク旅行速度を速度情報に変換するための変換情報を用いて行われ、
前記変換情報は、リンク旅行速度が大きくなるほど、リンク旅行速度の変化に対する速度情報の変化の割合が小さくなるように設定されていることを特徴とする交通情報推定方法。 A traffic information estimation method for estimating traffic information of an estimation target road link based on traffic information of another road link,
Converting link travel speed indicating the speed of the vehicle on the other road link into speed information taking a value corresponding to the magnitude of the link travel speed;
Using the converted speed information as the traffic information of the other road link, estimating the traffic information of the estimation target road link, and
Conversion from link travel speed to speed information is performed using conversion information for converting link travel speed to speed information.
The said conversion information is set so that the rate of change of speed information to change of link travel speed may become small, so that link travel speed becomes large.
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