JPH04148299A - 交通信号機制御方法及びその実施装置 - Google Patents
交通信号機制御方法及びその実施装置Info
- Publication number
- JPH04148299A JPH04148299A JP27004490A JP27004490A JPH04148299A JP H04148299 A JPH04148299 A JP H04148299A JP 27004490 A JP27004490 A JP 27004490A JP 27004490 A JP27004490 A JP 27004490A JP H04148299 A JPH04148299 A JP H04148299A
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- Japan
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- control
- time
- intersection
- cycle
- traffic
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- Feedback Control In General (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、交差点における交通信号機制御に関し、逐次
変化する交通量に対し、柔軟な交通信号機制御技術に適
用して有効な技術に関するものである。
変化する交通量に対し、柔軟な交通信号機制御技術に適
用して有効な技術に関するものである。
交通信号機の制御技術には大きく分けて地点制御、系統
制御に分けられる。地点制御には、１日の交通需要の時
間変動に対応していくつかの制御パターンを設けている
定周期制御と、交差点の流入交通量を車両感知器によっ
て計測しその増減に対応してサイクル毎に青時間を伸縮
させる感応式制御とがある。また、系統制御は道路網に
設置された複数の信号機を一体的に制御するものであり
、あらかじめ交通実態に適合する制御パターンを時間帯
、皇両感知器からの交通流データに応じて自動的に切り
換える自動感応系統制御などがある。
制御に分けられる。地点制御には、１日の交通需要の時
間変動に対応していくつかの制御パターンを設けている
定周期制御と、交差点の流入交通量を車両感知器によっ
て計測しその増減に対応してサイクル毎に青時間を伸縮
させる感応式制御とがある。また、系統制御は道路網に
設置された複数の信号機を一体的に制御するものであり
、あらかじめ交通実態に適合する制御パターンを時間帯
、皇両感知器からの交通流データに応じて自動的に切り
換える自動感応系統制御などがある。
なお、前記の従来技術に関しては、例えば、越正穀著「
交通工学通論」 （技術書院、 １９８９年発行）の１
７６〜２０３頁に記載さ九でいる。
交通工学通論」 （技術書院、 １９８９年発行）の１
７６〜２０３頁に記載さ九でいる。
しかしながら、前記従来のプログラム制御技術では、サ
イクルタイム、スプリットタイムの値を複数個設定し、
それぞれのうちのいずれかを何時適用するのかを時間に
よって設定するので、予期できない突然の交通変動には
対処できないという問題があった。
イクルタイム、スプリットタイムの値を複数個設定し、
それぞれのうちのいずれかを何時適用するのかを時間に
よって設定するので、予期できない突然の交通変動には
対処できないという問題があった。
また、従来の感応制御技術では、交差点が混雑している
と、常時全く同じ表示を繰り返すだけであり、適切な制
御ができず、車が渋滞するという問題があった。
と、常時全く同じ表示を繰り返すだけであり、適切な制
御ができず、車が渋滞するという問題があった。
本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので
あり、本発明の目的は、逐次交通量が変化する交差点の
地点制御において、前サイクルの交差点情報を基にして
ファジィ推論によってサイクルタイムとスプリットタイ
ムをリアルタイムで求めて、それらを組み合わせた柔軟
な制御を行うことが可能な交通信号機制御方式を提供す
ることにある。
あり、本発明の目的は、逐次交通量が変化する交差点の
地点制御において、前サイクルの交差点情報を基にして
ファジィ推論によってサイクルタイムとスプリットタイ
ムをリアルタイムで求めて、それらを組み合わせた柔軟
な制御を行うことが可能な交通信号機制御方式を提供す
ることにある。
本発明の他の目的は、適切で迅速な交通整理を行うこと
が可能な技術を提供することにある。
が可能な技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、水
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
前記目的を達成するために、本発明は、逐次交通量が変
化する交差点で地点制御を行う交通信号機制御方法にお
いて、前サイクルの交差点情報を基にファジィ推論によ
りリアルタイムで最適な次サイクルのサイクルタイムと
スプリットタイムを計算し、この最適なサイクルタイム
とスプリットタイムを用いて交通信号機の制御を行うこ
とを最も主要な特徴とする。
化する交差点で地点制御を行う交通信号機制御方法にお
いて、前サイクルの交差点情報を基にファジィ推論によ
りリアルタイムで最適な次サイクルのサイクルタイムと
スプリットタイムを計算し、この最適なサイクルタイム
とスプリットタイムを用いて交通信号機の制御を行うこ
とを最も主要な特徴とする。
また、前記交通信号機制御方法を実施する装置であって
、交差点で信号待ちしているおおまかな車両数を検知す
る車両検知手段と、該車両数検知手段から交差点の次サ
イクルの交通の流れを求める交通流れ検出手段と、該交
通流れ検出手段から交差点の混雑度を求める混雑度検出
手段と、該交差点の混雑度検出手段の出力と交通信号機
の各制御ルールの適応度合から交差点制御パラメータで
ある次サイクルのスプリットタイムとサイクルタイムを
ファジィ推論を用いてリアルタイムで求める推論手段を
備えたことを特徴とする。
、交差点で信号待ちしているおおまかな車両数を検知す
る車両検知手段と、該車両数検知手段から交差点の次サ
イクルの交通の流れを求める交通流れ検出手段と、該交
通流れ検出手段から交差点の混雑度を求める混雑度検出
手段と、該交差点の混雑度検出手段の出力と交通信号機
の各制御ルールの適応度合から交差点制御パラメータで
ある次サイクルのスプリットタイムとサイクルタイムを
ファジィ推論を用いてリアルタイムで求める推論手段を
備えたことを特徴とする。
前述した手段によれば、逐次交通量が変化する交差点の
地点制御において、車両数検知手段から得られた情報か
ら交差点待ちのおおまかな車両数、交差点の混雑度合い
を求め、これらの交差点情報と制御ルール記述部に記述
されている制御ルールとから各制御ルールの適合度を求
め、この求められた各制御ルールの適合度から推論部で
信号機制御であるサイクルタイムとスプリットタイムを
求めるので、それらを用いて柔軟な制御を行うことが可
能となる。これにより、適切で迅速な交通整理を行うこ
とが可能となる。
地点制御において、車両数検知手段から得られた情報か
ら交差点待ちのおおまかな車両数、交差点の混雑度合い
を求め、これらの交差点情報と制御ルール記述部に記述
されている制御ルールとから各制御ルールの適合度を求
め、この求められた各制御ルールの適合度から推論部で
信号機制御であるサイクルタイムとスプリットタイムを
求めるので、それらを用いて柔軟な制御を行うことが可
能となる。これにより、適切で迅速な交通整理を行うこ
とが可能となる。
以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。
る。
第１図は、本発明の一実施例の交通信号機制御装置の概
略構成を示すブロック図、 第２図は、第１図に示す演算処理装置における制御部の
機能を説明するためのブロック図。
略構成を示すブロック図、 第２図は、第１図に示す演算処理装置における制御部の
機能を説明するためのブロック図。
第３図は、推論部の処理フローチャート、第４図は、交
差点における車両検知器の設置例を示す図、 第５図は、制御ルール中の表現「多い」を表すメンバー
シップ関数を説明するための図、第６ａ図は、制御ルー
ル前件部の適応度の計算を説明するための図、 第６ｂ図は、制御ルール後件部の出力の計算を説明する
ための図、 第７図は、複数の制御ルールの後件部の出力を基に制御
量の算出を説明するための図である。
差点における車両検知器の設置例を示す図、 第５図は、制御ルール中の表現「多い」を表すメンバー
シップ関数を説明するための図、第６ａ図は、制御ルー
ル前件部の適応度の計算を説明するための図、 第６ｂ図は、制御ルール後件部の出力の計算を説明する
ための図、 第７図は、複数の制御ルールの後件部の出力を基に制御
量の算出を説明するための図である。
本実施例の交通信号機制御装置は、第１図に示すように
、車両検知器１、演算処理装置２、信号制御器３．複数
の信号機４で構成されている。
、車両検知器１、演算処理装置２、信号制御器３．複数
の信号機４で構成されている。
前記演算処理袋！！２における制御部は、第２図に示す
ように、交差点情報把握部１１、推論部１２、制御ルー
ル記述部１３を備えている。
ように、交差点情報把握部１１、推論部１２、制御ルー
ル記述部１３を備えている。
前記交差点情報把握部１１は、第４図に示すように、交
差点からの各道路及び交差点上に、交差点待ち車両検出
用の車両検知器１１１．交差点通過後の流れ車両検出用
の車両検知器１１２及び交差点内右折待ち車両検出用の
車両検知器１１３をそれぞれいくつか設置する。これら
の車両検知器１１１．１１２，１１３の情報を演算処理
装置２に入力し、演算処理装置２で前記車両検知器１１
１．１１２，１１３の情報を基にして交差点の混絣度を
把握する。
差点からの各道路及び交差点上に、交差点待ち車両検出
用の車両検知器１１１．交差点通過後の流れ車両検出用
の車両検知器１１２及び交差点内右折待ち車両検出用の
車両検知器１１３をそれぞれいくつか設置する。これら
の車両検知器１１１．１１２，１１３の情報を演算処理
装置２に入力し、演算処理装置２で前記車両検知器１１
１．１１２，１１３の情報を基にして交差点の混絣度を
把握する。
次に、制御ルール記述部１３を第４図を用いて説明する
。
。
交差点の交通量の過去のデータを基に予め制御ルールを
作成する。制御ルールとはつぎのようなものである。
作成する。制御ルールとはつぎのようなものである。
（１）交差点で方向１に向かう座が前サイクルよりたく
さん待っているなら、方向１のスプリットタイムを少し
長くする。
さん待っているなら、方向１のスプリットタイムを少し
長くする。
（２）交差点で方向２に向かう車が前サイクルよりたく
さん待っているなら、方向１のスプリットタイムを少し
短くする。
さん待っているなら、方向１のスプリットタイムを少し
短くする。
（３）交差点で方向ｌ、方向２に向かう座が前サイクル
よりたくさん待っているなら、サイクルタイムを少し長
くする。
よりたくさん待っているなら、サイクルタイムを少し長
くする。
（４）交差点で右折車が前サイクルよりたくさん待って
いるなら、サイクルタイムを短くする。
いるなら、サイクルタイムを短くする。
（５）交差点で方向１が青時間のとき先が流れていない
なら、方向１のスプリットタイムを少し短くする。
なら、方向１のスプリットタイムを少し短くする。
（６）交差点で方向２が青時間のとき、先が流れていな
いなら、方向１のスプリットタイムを少し長くする。
いなら、方向１のスプリットタイムを少し長くする。
（７）交差点で方向１に向かう座の流れが前サイクルよ
り遅いなら、方向１のスプリットタイムを少し短くする
。
り遅いなら、方向１のスプリットタイムを少し短くする
。
（８）交差点で方向２に向かう車の流れが前サイクルよ
り遅いなら、方向１のスプリットタイムを少し長くする
。
り遅いなら、方向１のスプリットタイムを少し長くする
。
次に、各制御ルールで表現される「多い」とか「長くす
る」と言う言葉を各制御ルールに応じてメンバーシップ
関数で表現する（第５図参照）。
る」と言う言葉を各制御ルールに応じてメンバーシップ
関数で表現する（第５図参照）。
次に、推論部１２の推論の過程を第３図を用いて説明す
る。
る。
交差点情報把握部１１により得られた現在の交差点情報
を制御ルール記述部１３の各制御ルールの前件部の入力
とし各制御ルールのメンバーシップ関数に照らし合わせ
て制御ルールに対する適応度を求める（ステップ２１）
。
を制御ルール記述部１３の各制御ルールの前件部の入力
とし各制御ルールのメンバーシップ関数に照らし合わせ
て制御ルールに対する適応度を求める（ステップ２１）
。
次に、得られた適応度を後件部のメンバーシップ関数に
照らし合わせてルールに対する出力を求める（ステップ
２２）。
照らし合わせてルールに対する出力を求める（ステップ
２２）。
これらの処理を以下に式で表す。
添字ｉをルールの後件部に記述されている制御対象（ス
プリットタイム、サイクルタイム）が同じであるｉ番目
のルールとして、制御ルールの前件部のメンバーシップ
関数をＡ１（Ｘ）、後件部のメンバーシップ間数をＢ□
（ｙ）、前件部に対する入力をｘ、′、ルール前件部の
適応度をω、とすると。
プリットタイム、サイクルタイム）が同じであるｉ番目
のルールとして、制御ルールの前件部のメンバーシップ
関数をＡ１（Ｘ）、後件部のメンバーシップ間数をＢ□
（ｙ）、前件部に対する入力をｘ、′、ルール前件部の
適応度をω、とすると。
ω□＝Ａ（ｘ□。）
で表される。
ルールの推論結果をメンバーシップ関数Ｂ ”（ｙ ）
で表すと。
で表すと。
Ｂ ”ｓ （ｙ ）＝ ａ＋ｘｎ（ωｘ ＋ Ｂ ｉ
（ｙ ））となる（第６図参照）。
（ｙ ））となる（第６図参照）。
各制御ルールから得られた出力を合成しくステップ２３
）、合成した関数の重心を求めることにより制御量（ス
プリットタイム、サイクルタイム）が求められる（ステ
ップ２４）。
）、合成した関数の重心を求めることにより制御量（ス
プリットタイム、サイクルタイム）が求められる（ステ
ップ２４）。
これらの処理を以下に式で表す。
複数ルールの推論結果の合成は、
Ｂ’（ｙ）＝ｍａｘ （Ｂ ’ｘ（ｙ ）ｙＢ ”ｚ（
ｙ ）＋−Ｂ ’ｎ（ｙ ））となり、制御量は、 ｙ’＝ ｆ Ｂ’（ｙ）ｙｄｙ／／ Ｂ’（ｙ）ｄｙと
なる（第７図参照）。
ｙ ）＋−Ｂ ’ｎ（ｙ ））となり、制御量は、 ｙ’＝ ｆ Ｂ’（ｙ）ｙｄｙ／／ Ｂ’（ｙ）ｄｙと
なる（第７図参照）。
前記実施例においては、推論部１２で逐次変化する交差
点情報を処理し、次サイクルに最適な制御量をファジィ
推論で高速に求めるので、突発的に起こる混雑にも十分
対応できる。また、制御ルールをより知的なルールにす
ることにより知的な信号機制御が可能となる。
点情報を処理し、次サイクルに最適な制御量をファジィ
推論で高速に求めるので、突発的に起こる混雑にも十分
対応できる。また、制御ルールをより知的なルールにす
ることにより知的な信号機制御が可能となる。
以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。
以上、説明したように、本発明によれば、前サイクルの
交差点情報を基に最適な次サイクルのサイクルタイム、
スプリットタイムをファジィ推論によりリアルタイムで
計算する。前サイクルの交差点情報によってサイクルタ
イムとスプリットタイムの組み合わせは無限となるので
、従来の有限なパターン分類より柔軟な制御が可能とな
る。
交差点情報を基に最適な次サイクルのサイクルタイム、
スプリットタイムをファジィ推論によりリアルタイムで
計算する。前サイクルの交差点情報によってサイクルタ
イムとスプリットタイムの組み合わせは無限となるので
、従来の有限なパターン分類より柔軟な制御が可能とな
る。
これにより、適切で迅速な交通整理を行うことができる
。
。
第１図は、本発明の一実施例の交通信号機制御装置の概
略構成を示すブロック図、 第２図は５第１図に示す演算処理装置における制御部の
機能を説明するためのブロック図。 第３図は、推論部の処理フローチャート、第４図は、交
差点における車両検知器の設置例を示す図、 第５図は、制御ルール中の表現「多い」を表すメンバー
シップ関数を説明するための図、第６ａ図は、制御ルー
ル前件部の適応度の計算を説明するための図、 第６ｂ図は、制御ルール後件部の出力の計算を説明する
ための図、 第７図は、複数の制御ルールの後件部の出力を基に制御
量の算出を説明するための図である。 図中、１，１１１，１１２，１１３・・車両検知器、２
・・・演算処理装置、３・・・信号制御器、４・・・信
号機、１１・・・交差点情報把握部、１２・・・推論部
、１３・・・制御ルール記述部。
略構成を示すブロック図、 第２図は５第１図に示す演算処理装置における制御部の
機能を説明するためのブロック図。 第３図は、推論部の処理フローチャート、第４図は、交
差点における車両検知器の設置例を示す図、 第５図は、制御ルール中の表現「多い」を表すメンバー
シップ関数を説明するための図、第６ａ図は、制御ルー
ル前件部の適応度の計算を説明するための図、 第６ｂ図は、制御ルール後件部の出力の計算を説明する
ための図、 第７図は、複数の制御ルールの後件部の出力を基に制御
量の算出を説明するための図である。 図中、１，１１１，１１２，１１３・・車両検知器、２
・・・演算処理装置、３・・・信号制御器、４・・・信
号機、１１・・・交差点情報把握部、１２・・・推論部
、１３・・・制御ルール記述部。
Claims (2)
- （１）逐次交通量が変化する交差点で地点制御を行う交
通信号機制御方法において、前サイクルの交差点情報を
基にファジィ推論によりリアルタイムで最適な次サイク
ルのサイクルタイムとスプリットタイムを計算し、この
最適な次サイクルのサイクルタイムとスプリットタイム
を用いて交通信号機の制御を行うことを特徴とする交通
信号機制御方法。 - （２）交差点で信号待ちしているおおまかな車両数を検
知する車両検知手段と、該車両数検知手段から交差点の
次サイクルの交通の流れを求める交通流れ検出手段と、
該交通流れ検出手段から交差点の混雑度を求める混雑度
検出手段と、該交差点の混雑度検出手段の出力と交通信
号機の各制御ルールの適応度合から交差点制御パラメー
タである次サイクルのスプリットタイムとサイクルタイ
ムをファジィ推論を用いてリアルタイムで求める推論手
段を備えたことを特徴とする交通信号機制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27004490A JPH04148299A (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | 交通信号機制御方法及びその実施装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27004490A JPH04148299A (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | 交通信号機制御方法及びその実施装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04148299A true JPH04148299A (ja) | 1992-05-21 |
Family
ID=17480748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27004490A Pending JPH04148299A (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | 交通信号機制御方法及びその実施装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04148299A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6317058B1 (en) | 1999-09-15 | 2001-11-13 | Jerome H. Lemelson | Intelligent traffic control and warning system and method |
| JP2004145596A (ja) * | 2002-10-24 | 2004-05-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 交通信号制御設計装置および方法 |
| JP2012133577A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 信号制御装置、コンピュータプログラム及び信号制御方法 |
| JP2012133576A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 信号制御装置、コンピュータプログラム及び信号制御方法 |
| CN107862877A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-03-30 | 浙江海洋大学 | 一种城市交通信号模糊控制方法 |
-
1990
- 1990-10-08 JP JP27004490A patent/JPH04148299A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6317058B1 (en) | 1999-09-15 | 2001-11-13 | Jerome H. Lemelson | Intelligent traffic control and warning system and method |
| US6633238B2 (en) | 1999-09-15 | 2003-10-14 | Jerome H. Lemelson | Intelligent traffic control and warning system and method |
| JP2004145596A (ja) * | 2002-10-24 | 2004-05-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 交通信号制御設計装置および方法 |
| JP2012133577A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 信号制御装置、コンピュータプログラム及び信号制御方法 |
| JP2012133576A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 信号制御装置、コンピュータプログラム及び信号制御方法 |
| CN107862877A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-03-30 | 浙江海洋大学 | 一种城市交通信号模糊控制方法 |
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