【土 木計 画 学 研 究 ・論 文 集Vol. 20 no. 4 2003年9月 】 遅れ時間自己評価による リアルタイム交通信号制御1 A Real Time Traffic Signal Control by Self-Evaluating Delay1 浅野美帆2・中島章3・堀 口良太4・小根山裕之5・桑原雅夫6・越正毅7・赤羽弘和8 By Miho ASANO2•EAkira NAKAJIMA3•ERyota HORIGUCHI4•EHiroyuki ONEYAMA5•EMasao KUWAHARA6•E Masaki KOSHI7•EHirokazu AKAHANE8 1.は じめに 本研究は,ITSの セ ンシング技術 を用いて信号待ちに よる遅れ時間 を測定 し,こ れを最小化す るよ うに信号パ ラメー タを自動生成す るアルゴリズム1)を動的な信号制 御システムとしてシミュレーションモデル「AVENUE」 に実装 し,そ の有効 性につ いて検 証を行 った ものである. 現在の 日本の信号制御 において は,感 知器等によ り取 得 した車両の遅れをもとに信号パ ラメータを設定す る. このときのパ ラメータの決定方法 は,ほ とんどの交差点 においてプログラム選択方式が用 いられてお り,選択す るパラメータ(サ イクル スプ リッ ト,オフセ ッ ト)は 基 本的には人手によって事前設定す る必要がある.このた め,良好な制御 を維 待す るためには十分な人手 をかけな ければな らないが 現実 にはそのための資金 体制が不十 分であって常に良好な制御状態とは必ず しも言えない またその設定方法 自体 も飽和度でスプ リッ トを配分 し てお り,何を最適化 しているか という状態値 特に評価指 標であるべき旅行時間を直接に計測評価 していないとい った問題点が挙 げられる. これ らの理由か ら,直近の交通量 を用い,総旅行時間を 最小にす るようパ ラメータを自動生成するアルゴ リズム が必要で ある.本 研究 では,越 ら1)によって提案された アルゴ リズムをもとに,動 的 に変動す る交通流 に応 じて 信号パラメータを毎サイクル 自動決定 し,信 号機 に反映 させるシステムを開発 した.本 アルゴリズムでは制御 に 必要なパラメータをすべてAVI,車両感知器により取得 す るため,パ ラメー タ修正などのオペレーシ ョンコス ト は非常に小さくて済む.そ のため,長 期間にわた って良 好な制御を維持す ることが可能 となる. 本手法で用いる遅れ時間の測定は,近 年開発されてき たセ ンサーによ り可能 とな った.本研究 では後 に社会実 験を行うことを考慮し,現 段階で利用可能なAVI (Autom atic Vehicle Identification)を用いた 想定するが,将来的には高度な画像処理による車両軌跡 追跡技術を基 にした安価なセンサーを想定 している2). 2.越 ら1)による信号制御アルゴ リズムの概要 越 らは遅れ時間を直接測定 し,そ れを元 に信号パ ラメ ータを最適化する信号制御 アルゴ リズムを提唱 している . その概要としては,ま ず,AVIや 光 ビー コンのアップ リンク情報等のデータに基づ いて交差点を通過す る各車 両の通過時刻 をもとに到着 ・出発交通量累積 図を描画 し, 信号による遅れ時間を算出する.こ の累積図に基づいて 信号パラメータ(サ イクル,ス プリッ ト,オ フセ ッ ト) がそれぞ れ δ変動 した際の累積 図の形状 を予測 し,遅 れ 時間の変化量が最小となるようにパラメータの変更量の 組合せを決定する. 具体的な予測方法としては,ま ずスプリット,オ フセ ッ トにつ いては,も との累積図か らそれぞれ± δ変更 し た ときの累積図を,出 発曲線 をシフ トさせることによ り 推定する.図-1は スプ リッ トのみを± δだけ変更 させ た例である.ス プ リッ トを δ増や した場合には,赤 現示 の開始時刻が現在 よ りも δ遅れるため,出 発曲線はもと の曲線を上方向にシフ トした1点 鎖線 になる.こ の とき の遅れ時間の変動量 を求め,表-1に 示すよ うな遅れ時 間変動量マ トリックスとしてまとめる. マ トリックスを全流入方向につ いて作成 し,最 適スプ リッ トは交差点 ごとに,最 適オ フセ ットはリンク ごとに, 遅れ時間変動量が最 小となる方向 を選 択す る. 図-1パ ラメータ変動時の累積 図の推定 (スプ リッ トのみ δ変動) 1キー ワーズ:ITS ,信 号 制御,遅 れ時間 2学生員 ,東 京大学大学院工学系研究科 3非会員 ,東 京大学大学院情報理工学研究科 4正 員 ,工 博,(株)ア イ ・トラ ンス ポ ー ト ・ラボ 5正員 ,博(工),国 土交通省国土技術政策総合研究所 6正員 ,PhD,東 京大学 生産技術研究所 7非会員 ,工 博,(財)高 速道路技 術センター 8正員 ,工 博,千 葉工業大学建築都市環境学科 (東 京都 目黒 区駒 場4-6-, TEL 03-5452-6419, FAX 03-5452-6420) ―879―