第 6 章 オフライン信号制御の改善
6.4 フィールド実験
図 6.6に 実 験 対 象 路 線 を 示 す ．こ の 路 線 は 神 奈 川 県 横 浜 市 瀬 谷 区 に あ り ，典 型 的 な 都 市 郊 外 部 に 位 置 す る ． 図 6.6 か ら 分 か る よ う に ，2 つ の 交 差 点 グ ル ー プ か ら 構 成 さ れ て い る が ， 信 号 制 御 機 設 置 か ら 10年 以 上 が 経 過 し ，日 中 を 中 心 に 制 御 パ ラ メ ー タ 設 定 と 交 通 状 況 が 適 合 せ ず ， 混 雑 が 散 見 さ れ て い る ．ま ず ，実 験 の 手 順 に つ い て 概 説 す る ．対 象 地 域 は ，プ ロ ー ブ 車 両 等 の 走 行 が 見 込 め な い 地 域 で あ っ た た め ，プ ロ ー ブ 車 両 混 入 率 0.05%で 150日 間 分 の デ ー タ と な る よ う な 頻 度 で 平 日 7 時 か ら 19時 ま で プ ロ ー ブ デ ー タ 車 載 機 を 搭 載 し た 車 両 の 走 行 を 2 か 月 程 度 行 い ，車 載 機 内 に 蓄 積 さ れ た プ ロ ー ブ 情 報 を 収 集 す る ．ま た ，信 号 制 御 の 効 果 評 価 の た め に ， 対 象 道 路 網 に お け る 交 通 量 お よ び 待 ち 行 列 を 人 手 に よ る 調 査 を 実 施 し て 取 得 す る ．交 通 量 に つ
時刻 パターン番号
7:00 1
8:00 2
9:00 3
12:00 4
17:00 5
ラ ベ ル 時 刻 サ イ ク ル
指 標 ス プ リ ッ ト オ フ セ ッ ト 指 標
1 7:00 C1 S1 O1
2 7:15 C2 S2 O2
‥ … … … …
47 18:30 C47 S47 O47
48 18:45 C48 S48 O48
デ ー タ セ ッ ト の 単 位
kmeans法
ク ラ ス ラ ベ ル
1 1,3,5,…
2 2,7,11,…
… …
9 23,27,…
10 36,40,…
40 60 80 100 120 140
0 20 40 60 80 100
7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00
サイクル長[s]
スプリット[%]
3φ 2φ 1φ cyc
い て は 交 通 流 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を 設 定 し ， 再 現 性 確 保 の た め に 各 種 パ ラ メ ー タ の 調 整 を 行 う ． 次 に ，プ ロ ー ブ デ ー タ を 前 述 し た 方 式 で 処 理 し ，そ の 結 果 を も と に 現 状 に 適 し た 制 御 パ ラ メ ー タ お よ び 時 限 表 を 策 定 す る ．最 後 に ，新 し い 制 御 設 定 で 実 際 の 信 号 制 御 機 を 運 用 し ，そ の 効 果 を 実 測 調 査 で 取 得 し た 待 ち 行 列 や 交 通 流 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン で 推 計 し た CO2 排 出 量 に よ っ て 評 価 す る ．
図 6.6 対 象 路 線 図
6.4.1 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 設 定
取 得 し た デ ー タ は ， 交 通 流 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に 反 映 し て 再 現 性 の 確 認 を 行 っ た ．
図 6.7 再 現 性 検 証 結 果
④
①
②
③
0 250 500 750 1000
7:00 10:00 13:00 16:00
交通量[pcu/h]
実測 sim
地点①
0 250 500 750 1000
7:00 10:00 13:00 16:00
交通量[pcu/h]
実測 sim
地点②
0 250 500 750 1000
7:00 10:00 13:00 16:00
交通量[pcu/h]
実測 sim 地点③
0 250 500 750 1000
7:00 10:00 13:00 16:00
交通量[pcu/h]
実測 sim 地点④ 下瀬谷2丁目
下瀬谷中学校東側
下瀬谷坂下
下瀬谷橋
下瀬谷坂上 グループ1
グループ2
© Shobunsha Publication. Inc.
実 測 し た 交 通 量 と シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 内 の 交 通 量 を 比 較 評 価 し た ．
図 6.7は ， 交 通 量 比 較 地 点 と 比 較 結 果 で あ る ． 比 較 地 点 す べ て で 相 関 係 数 0.9程 度 と い う 概 ね 良 好 な 結 果 が 得 ら れ た ．シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 上 に 仮 想 的 な フ ィ ー ル ド を 構 築 で き た も の と 考 え る ．
6.4.2 制 御 設 定 の 策 定
対 象 路 線 の プ ロ ー ブ デ ー タ を 用 い て 各 リ ン ク に お け る 総 遅 れ 時 間 を 算 出 し ，そ の デ ー タ を さ ら に 制 御 パ ラ メ ー タ 設 定 用 の 指 標 値 に 変 換 し た ．サ イ ク ル 長 に 関 す る 指 標 値 の 結 果 を 図 6.8に 示 す ． さ ら に ， ス プ リ ッ ト 指 標 お よ び オ フ セ ッ ト 指 標 の 算 出 結 果 を 図 6.9と 図 6.10に 示 す ．
図 6.8 サ イ ク ル 長 指 標 の 算 出 結 果
図 6.9 ス プ リ ッ ト 指 標 と オ フ セ ッ ト 指 標 の 算 出 結 果 （ グ ル ー プ 1）
図 6.10 ス プ リ ッ ト 指 標 と オ フ セ ッ ト 指 標 の 算 出 結 果 （ グ ル ー プ 2）
0%
20%
40%
60%
80%
100%
7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 2φ 1φ スプリット指標
0%
20%
40%
60%
80%
100%
7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 南進 北進 オフセット指標 0%
20%
40%
60%
80%
100%
7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 2φ 1φ スプリット指標
0%
20%
40%
60%
80%
100%
7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 南進 北進 オフセット指標
0 200 400 600 800
7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00
総遅れ時間[veh・s]
グループ2
0 200 400 600 800
7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00
総遅れ時間[veh・s]
グループ1
な お ，ス プ リ ッ ト 指 標 は グ ル ー プ 内 の 代 表 的 な 交 差 点 で の 算 出 結 果 で あ る ．グ ル ー プ 毎 に デ ー タ セ ッ ト を 作 成 し ，ク ラ ス タ リ ン グ に よ る 類 型 化 結 果 か ら 時 限 表 お よ び 制 御 パ ラ メ ー タ を 策 定 す る ． そ の 結 果 を 表 6.1お よ び 図 6.11に 示 す ．
表6.1 時 限 表 の 算 出 結 果
図 6.11 算 出 さ れ た 制 御 パ ラ メ ー タ の 例
6.4.3 制 御 効 果 検 証
策 定 し た 時 限 表 お よ び 制 御 パ ラ メ ー タ を 実 際 の 信 号 制 御 機 へ 適 用 し た ．設 定 変 更 の 前 後 に お い て 実 測 し た 待 ち 行 列 長 と シ ミ ュ レ ー タ に て 推 計 し た CO2排 出 量 に つ い て 比 較 を 行 っ た ．事 前 を 設 定 変 更 前 ， 事 後 を 設 定 変 更 後 と し て 比 較 し た ． 図 6.12 に ， 待 ち 行 列 長 ，CO2排 出 量 の 比 較 結 果 を 示 す ．
40 60 80 100 120 140
0 20 40 60 80 100
7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00
サイクル長[s]
スプリット[%]
4φ 3φ
2φ 1φ
cyc
下瀬谷２丁目
30 50 70 90 110 130
0 20 40 60 80 100
7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00
サイクル長[s]
スプリット[%]
2φ 1φ cyc 下瀬谷中学西側
グ ル ー プ 1
開 始 時 刻 パ タ ー ン 番 号
7:00 1
8:00 2
8:30 3
11:00 4
12:00 5
12:30 6
16:00 7
18:00 6
グ ル ー プ 2
開 始 時 刻 パ タ ー ン 番 号
7:00 1
7:30 2
8:30 3
9:00 4
9:30 3
11:00 2
12:00 5
17:30 3
18:00 6
30 50 70 90 110 130
0 20 40 60 80 100
7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00
サイクル長[s]
スプリット[%]
3φ 2φ 1φ cyc 下瀬谷橋
40 60 80 100 120 140
0 20 40 60 80 100
7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00
サイクル長[s]
スプリット[%]
3φ 2φ 1φ cyc 下瀬谷坂上
図 6.12 制 御 効 果 の 比 較
待 ち 行 列 長 の 低 減 効 果 は 北 進 ， 南 進 ， 路 線 全 体 そ れ ぞ れ で ，5.7%，21%，15%で あ っ た ．CO2
排 出 量 の 低 減 効 果 は 北 進 ，南 進 ，路 線 全 体 そ れ ぞ れ で ，26%，6%，14%で あ っ た ．待 ち 行 列 長 と し て の 効 果 は 南 進 の 方 が 大 き い が ，CO2排 出 量 は 北 進 の 方 が 大 き い ．こ れ は ，北 進 の 交 通 量 の 方 が 大 き い た め と 推 察 さ れ る ．
6.5 まとめ
長 期 的 に 収 集 し た プ ロ ー ブ デ ー タ を 統 計 的 に 処 理 し て 制 御 パ ラ メ ー タ ご と の 指 標 値 を 算 出 し ， そ の 指 標 値 か ら 信 号 制 御 設 定 を 導 出 し た ． そ の 設 定 を 実 際 の 信 号 制 御 機 を 反 映 し た 結 果 ， 路 線 全 体 で 待 ち 行 列 お よ び CO2排 出 量 低 減 が 可 能 で あ る こ と が 分 か っ た ．本 章 で 提 案 し た 手 法 が プ ロ ー ブ デ ー タ の 信 号 制 御 へ の 活 用 方 策 の 一 つ と し て 有 用 で あ る と 示 す こ と が で き た ．今 後 は こ れ ら の 成 果 に も と づ き ，引 き 続 き デ ー タ 検 証 を 行 い な が ら ，プ ロ ー ブ デ ー タ の さ ら な る 有 用 性 を 見 出 し て 交 通 管 制 へ の 活 用 に 結 び 付 け て い く ．
0 20,000 40,000 60,000 80,000
北進 南進 路線全体
待ち行列長[m]
事前 事後
0 1500 3000 4500 6000
北進 南進 路線全体
CO2排出量[kg]
事前 事後