特開2024-37258オフセット探索装置、オフセット探索方法、及びコンピュータプログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024037258
(43)【公開日】2024-03-19
(54)【発明の名称】オフセット探索装置、オフセット探索方法、及びコンピュータプログラム
(51)【国際特許分類】
G08G 1/082 20060101AFI20240312BHJP
G08G 1/00 20060101ALI20240312BHJP
【ＦＩ】
G08G1/082
G08G1/00 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022141964
(22)【出願日】2022-09-07
(71)【出願人】
【識別番号】504126112
【氏名又は名称】住友電工システムソリューション株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000280
【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】齊藤 健
(72)【発明者】
【氏名】榊原 肇
(72)【発明者】
【氏名】中尾 博司
(72)【発明者】
【氏名】千賀 誠
【テーマコード（参考）】
5H181
【Ｆターム（参考）】
5H181AA01
5H181EE02
5H181JJ12
(57)【要約】
【課題】 青信号の当初期間が無駄になるのを防止できるオフセットを設定する。
【解決手段】 本開示の一態様に係る装置は、車両交通に関連する入力データを記憶する記憶部と、記憶した前記入力データを用いて、対象路線に含まれる複数の交差点に適用するオフセットの探索処理と、探索途中の前記オフセットの採用可否を判定するための評価指標を前記複数の交差点ごとに算出する指標算出と、を実行する制御部と、を備えるオフセット探索装置であって、前記制御部は、前記評価指標の算出対象である前記交差点について、当該交差点の青開始時刻に車群の先頭車両が前記交差点に到着する場合に、青信号が先出しされるように前記交差点のオフセットを調整する、減速抑制処理を実行する。
【選択図】 図３
【解決手段】 本開示の一態様に係る装置は、車両交通に関連する入力データを記憶する記憶部と、記憶した前記入力データを用いて、対象路線に含まれる複数の交差点に適用するオフセットの探索処理と、探索途中の前記オフセットの採用可否を判定するための評価指標を前記複数の交差点ごとに算出する指標算出と、を実行する制御部と、を備えるオフセット探索装置であって、前記制御部は、前記評価指標の算出対象である前記交差点について、当該交差点の青開始時刻に車群の先頭車両が前記交差点に到着する場合に、青信号が先出しされるように前記交差点のオフセットを調整する、減速抑制処理を実行する。
【選択図】 図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両交通に関連する入力データを記憶する記憶部と、
記憶した前記入力データを用いて、対象路線に含まれる複数の交差点に適用するオフセットの探索処理と、探索途中の前記オフセットの採用可否を判定するための評価指標を前記複数の交差点ごとに算出する指標算出と、を実行する制御部と、を備えるオフセット探索装置であって、
前記制御部は、
前記評価指標の算出対象である前記交差点について、当該交差点の青開始時刻に車群の先頭車両が前記交差点に到着する場合に、青信号が先出しされるように前記交差点のオフセットを調整する、減速抑制処理を実行する、オフセット探索装置。
記憶した前記入力データを用いて、対象路線に含まれる複数の交差点に適用するオフセットの探索処理と、探索途中の前記オフセットの採用可否を判定するための評価指標を前記複数の交差点ごとに算出する指標算出と、を実行する制御部と、を備えるオフセット探索装置であって、
前記制御部は、
前記評価指標の算出対象である前記交差点について、当該交差点の青開始時刻に車群の先頭車両が前記交差点に到着する場合に、青信号が先出しされるように前記交差点のオフセットを調整する、減速抑制処理を実行する、オフセット探索装置。
【請求項2】
前記指標算出は、
前記交差点における遅れ時間の算出処理を含み、
前記減速抑制処理は、
算出した前記遅れ時間がゼロであることを条件として実行される、請求項１に記載のオフセット探索装置。
前記交差点における遅れ時間の算出処理を含み、
前記減速抑制処理は、
算出した前記遅れ時間がゼロであることを条件として実行される、請求項１に記載のオフセット探索装置。
【請求項3】
前記青信号の先出し時間は、
前記先頭車両の速度に応じて動的に変動する設定時間である、請求項１に記載のオフセット探索装置。
前記先頭車両の速度に応じて動的に変動する設定時間である、請求項１に記載のオフセット探索装置。
【請求項4】
前記複数の交差点には、
車両を停止させる必要のある停止交差点が含まれ、
前記制御部は、
前記評価指標の算出対象である前記停止交差点について、前記交差点に前記先頭車両が到着する時刻が前記交差点の赤終了時刻から調整時間を減算した時刻と一致するように、前記交差点のオフセットを調整する、強制停止処理を実行する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のオフセット探索装置。
車両を停止させる必要のある停止交差点が含まれ、
前記制御部は、
前記評価指標の算出対象である前記停止交差点について、前記交差点に前記先頭車両が到着する時刻が前記交差点の赤終了時刻から調整時間を減算した時刻と一致するように、前記交差点のオフセットを調整する、強制停止処理を実行する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のオフセット探索装置。
【請求項5】
前記評価指標は、
前記交差点における前記遅れ時間と前記交差点における停止回数の重み付き加算部分を有する式により定義され、
前記強制停止処理は、
前記遅れ時間と前記停止回数に乗ずる重みをゼロにする処理を含む、請求項４に記載のオフセット探索装置。
前記交差点における前記遅れ時間と前記交差点における停止回数の重み付き加算部分を有する式により定義され、
前記強制停止処理は、
前記遅れ時間と前記停止回数に乗ずる重みをゼロにする処理を含む、請求項４に記載のオフセット探索装置。
【請求項6】
オフセット探索装置により実行されるオフセット探索方法であって、
車両交通に関連する入力データを記憶するステップと、
記憶した前記入力データを用いて、対象路線に含まれる複数の交差点に適用するオフセットの探索処理と、探索途中の前記オフセットの採用可否を判定するための評価指標を前記複数の交差点ごとに算出する指標算出と、を実行するステップと、
前記評価指標の算出対象である前記交差点について、当該交差点の青開始時刻に車群の先頭車両が前記交差点に到着する場合に、青信号が先出しされるように前記交差点のオフセットを調整する、減速抑制処理を実行するステップと、を含む、オフセット探索方法。
車両交通に関連する入力データを記憶するステップと、
記憶した前記入力データを用いて、対象路線に含まれる複数の交差点に適用するオフセットの探索処理と、探索途中の前記オフセットの採用可否を判定するための評価指標を前記複数の交差点ごとに算出する指標算出と、を実行するステップと、
前記評価指標の算出対象である前記交差点について、当該交差点の青開始時刻に車群の先頭車両が前記交差点に到着する場合に、青信号が先出しされるように前記交差点のオフセットを調整する、減速抑制処理を実行するステップと、を含む、オフセット探索方法。
【請求項7】
車両交通に関連する入力データを記憶する記憶部と、
記憶した前記入力データを用いて、対象路線に含まれる複数の交差点に適用するオフセットの探索処理と、探索途中の前記オフセットの採用可否を判定するための評価指標を前記複数の交差点ごとに算出する指標算出と、を実行する制御部と、を備えるオフセット探索装置として、コンピュータを機能させるコンピュータプログラムであって、
前記制御部は、
前記評価指標の算出対象である前記交差点について、当該交差点の青開始時刻に車群の先頭車両が前記交差点に到着する場合に、青信号が先出しされるように前記交差点のオフセットを調整する、減速抑制処理を実行する、コンピュータプログラム。
記憶した前記入力データを用いて、対象路線に含まれる複数の交差点に適用するオフセットの探索処理と、探索途中の前記オフセットの採用可否を判定するための評価指標を前記複数の交差点ごとに算出する指標算出と、を実行する制御部と、を備えるオフセット探索装置として、コンピュータを機能させるコンピュータプログラムであって、
前記制御部は、
前記評価指標の算出対象である前記交差点について、当該交差点の青開始時刻に車群の先頭車両が前記交差点に到着する場合に、青信号が先出しされるように前記交差点のオフセットを調整する、減速抑制処理を実行する、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、オフセット探索装置、オフセット探索方法、及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、規制速度を超えた高速度で走行する車両をも考慮した最適なオフセットを算出できるオフセット探索装置が記載されている。
特許文献２には、規制速度を遵守する車両の走行を妨げることなく、高速で走行する車両の走行を抑制する最適なオフセットを探索するオフセット探索装置が記載されている。
特許文献２には、規制速度を遵守する車両の走行を妨げることなく、高速で走行する車両の走行を抑制する最適なオフセットを探索するオフセット探索装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１３－８０３４３号公報
【特許文献2】特開２０１６－１６４７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
先頭車両の交差点到着時刻と同時に青信号が開始するオフセットを設定すると、先頭車両の運転者による減速行動により、青信号の当初期間が無駄になる場合がある。
本開示は、かかる従来の問題点に鑑み、青信号の当初期間が無駄になるのを防止できるオフセットを設定できるようにすることを第１の目的とする。
本開示は、かかる従来の問題点に鑑み、青信号の当初期間が無駄になるのを防止できるオフセットを設定できるようにすることを第１の目的とする。
【0005】
政策的な観点から車両を停止させる必要のある交差点（停止交差点）のオフセットを設定しても、規制速度を超えて走行する車両が青信号で通過できてしまう場合がある。
本開示は、かかる従来の問題点に鑑み、より確実に車両を停止させるオフセットを設定できるようにすることを第２の目的とする。
本開示は、かかる従来の問題点に鑑み、より確実に車両を停止させるオフセットを設定できるようにすることを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様に係る装置は、車両交通に関連する入力データを記憶する記憶部と、記憶した前記入力データを用いて、対象路線に含まれる複数の交差点に適用するオフセットの探索処理と、探索途中の前記オフセットの採用可否を判定するための評価指標を前記複数の交差点ごとに算出する指標算出と、を実行する制御部と、を備えるオフセット探索装置であって、前記制御部は、前記評価指標の算出対象である前記交差点について、当該交差点の青開始時刻に車群の先頭車両が前記交差点に到着する場合に、青信号が先出しされるように前記交差点のオフセットを調整する、減速抑制処理を実行する。
【0007】
本開示の一態様に係る方法は、オフセット探索装置により実行されるオフセット探索方法であって、車両交通に関連する入力データを記憶するステップと、記憶した前記入力データを用いて、対象路線に含まれる複数の交差点に適用するオフセットの探索処理と、探索途中の前記オフセットの採用可否を判定するための評価指標を前記複数の交差点ごとに算出する指標算出と、を実行するステップと、前記評価指標の算出対象である前記交差点について、当該交差点の青開始時刻に車群の先頭車両が前記交差点に到着する場合に、青信号が先出しされるように前記交差点のオフセットを調整する、減速抑制処理を実行するステップと、を含む。
【0008】
本開示の一態様に係るプログラムは、車両交通に関連する入力データを記憶する記憶部と、記憶した前記入力データを用いて、対象路線に含まれる複数の交差点に適用するオフセットの探索処理と、探索途中の前記オフセットの採用可否を判定するための評価指標を前記複数の交差点ごとに算出する指標算出と、を実行する制御部と、を備えるオフセット探索装置として、コンピュータを機能させるコンピュータプログラムであって、前記制御部は、前記評価指標の算出対象である前記交差点について、当該交差点の青開始時刻に車群の先頭車両が前記交差点に到着する場合に、青信号が先出しされるように前記交差点のオフセットを調整する、減速抑制処理を実行する。
【発明の効果】
【0009】
本開示によれば、青信号の当初期間が無駄になるのを防止できるオフセットを設定することができる。本開示によれば、より確実に車両を停止させるオフセットを設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
＜本発明の実施形態の概要＞
以下、本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
（１） 本実施形態に係る装置は、車両交通に関連する入力データを記憶する記憶部と、記憶した前記入力データを用いて、対象路線に含まれる複数の交差点に適用するオフセットの探索処理と、探索途中の前記オフセットの採用可否を判定するための評価指標を前記複数の交差点ごとに算出する指標算出と、を実行する制御部と、を備えるオフセット探索装置であって、前記制御部は、前記評価指標の算出対象である前記交差点について、当該交差点の青開始時刻に車群の先頭車両が前記交差点に到着する場合に、青信号が先出しされるように前記交差点のオフセットを調整する、減速抑制処理を実行する。
以下、本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
（１） 本実施形態に係る装置は、車両交通に関連する入力データを記憶する記憶部と、記憶した前記入力データを用いて、対象路線に含まれる複数の交差点に適用するオフセットの探索処理と、探索途中の前記オフセットの採用可否を判定するための評価指標を前記複数の交差点ごとに算出する指標算出と、を実行する制御部と、を備えるオフセット探索装置であって、前記制御部は、前記評価指標の算出対象である前記交差点について、当該交差点の青開始時刻に車群の先頭車両が前記交差点に到着する場合に、青信号が先出しされるように前記交差点のオフセットを調整する、減速抑制処理を実行する。
【0012】
本実施形態のオフセット探索装置によれば、制御部が、オフセットの採用可否を判定するための評価指標の算出対象である交差点について、上記の減速抑制処理を実行するので、青信号の当初期間が無駄になるのを防止できるオフセットを設定することができる。
【0013】
（２） 本実施形態のオフセット探索装置において、前記指標算出は、前記交差点における遅れ時間の算出処理を含み、前記減速抑制処理は、算出した前記遅れ時間がゼロであることを条件として実行されることにしてもよい。
その理由は、交差点において既に遅れ時間が発生している場合は、青信号の先出しを実行する必要がないからである。
その理由は、交差点において既に遅れ時間が発生している場合は、青信号の先出しを実行する必要がないからである。
【0014】
（３） 本実施形態のオフセット探索装置において、前記青信号の先出し時間は、前記先頭車両の速度に応じて動的に変動する設定時間であってもよい。
このようにすれば、固定の設定時間を採用する場合に比べて、先出し時間を正確に設定することができ、減速抑制処理の精度が向上する。
このようにすれば、固定の設定時間を採用する場合に比べて、先出し時間を正確に設定することができ、減速抑制処理の精度が向上する。
【0015】
（４） 本実施形態のオフセット探索装置において、前記複数の交差点に、車両を停止させる必要のある停止交差点が含まれる場合には、前記制御部は、前記評価指標の算出対象である前記停止交差点について、前記交差点に前記先頭車両が到着する時刻が前記交差点の赤終了時刻から調整時間を減算した時刻と一致するように、前記交差点のオフセットを調整する、強制停止処理を実行してもよい。
【0016】
本実施形態のオフセット探索装置によれば、制御部が、オフセットの採用可否を判定するための評価指標の算出対象である停止交差点について、上記の強制停止処理を実行するので、高速で走行する車両の停止交差点における強制停止が可能となり、より確実に車両を停止させるオフセットを設定することができる。
【0017】
（５） 本実施形態のオフセット探索装置において、前記評価指標が、前記交差点における前記遅れ時間と前記交差点における停止回数の重み付き加算部分を有する式により定義される場合には、前記強制停止処理は、前記遅れ時間と前記停止回数に乗ずる重みをゼロにする処理を含んでいてもよい。
この場合、遅れ時間と停止回数に乗ずる重みをゼロにする処理が強制停止処理に含まれるので、車両の走行挙動に関係なく、車両を停止交差点で停止させるオフセットを設定することができる。
この場合、遅れ時間と停止回数に乗ずる重みをゼロにする処理が強制停止処理に含まれるので、車両の走行挙動に関係なく、車両を停止交差点で停止させるオフセットを設定することができる。
【0018】
（６） 本実施形態の方法は、上述の（１）～（５）のオフセット探索装置が実行する探索方法法である。
従って、本実施形態の方法は、上述の（１）～（５）のオフセット探索装置と同様の作用効果を奏する。
従って、本実施形態の方法は、上述の（１）～（５）のオフセット探索装置と同様の作用効果を奏する。
【0019】
（７） 本実施形態のコンピュータプログラムは、上述の（１）～（５）のオフセット探索装置として、コンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムである。
従って、本実施形態のコンピュータプログラムは、上述の（１）～（５）のオフセット探索装置と同様の作用効果を奏する。
従って、本実施形態のコンピュータプログラムは、上述の（１）～（５）のオフセット探索装置と同様の作用効果を奏する。
【0020】
＜本発明の実施形態の詳細＞
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の詳細を説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の詳細を説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【0021】
〔用語の定義〕
本実施形態の詳細を説明するに当たり、まず、本明細書で用いる用語の定義を行う。
「交差点」：十字路、丁字路その他２以上の道路が交わる場合における、当該２以上の道路（歩道と車道の区別のある道路においては車道）の交わる部分をいう。
「道路」：本実施形態では、交差点に通じる車道のことをいう。車道は、専ら車両の通行の用に供することを目的とする道路の部分（自転車道を除く。）である。
本実施形態の詳細を説明するに当たり、まず、本明細書で用いる用語の定義を行う。
「交差点」：十字路、丁字路その他２以上の道路が交わる場合における、当該２以上の道路（歩道と車道の区別のある道路においては車道）の交わる部分をいう。
「道路」：本実施形態では、交差点に通じる車道のことをいう。車道は、専ら車両の通行の用に供することを目的とする道路の部分（自転車道を除く。）である。
【0022】
「ノード」：道路網を論理的に取り扱う場合の、交差点を表すデータのことである。
「リンク」：道路網を論理的に取り扱う場合の、道路を表すデータのことである。リンクは、２つのノードを繋ぐ有向グラフとして定義される。
すなわち、模擬道路網において、隣接する２つの交差点（ノード）間の区間をリンクという。また、ノードに向かって流入する方向のリンクを流入リンクといい、ノードから流出する方向のリンクのことを流出リンクという。
「リンク」：道路網を論理的に取り扱う場合の、道路を表すデータのことである。リンクは、２つのノードを繋ぐ有向グラフとして定義される。
すなわち、模擬道路網において、隣接する２つの交差点（ノード）間の区間をリンクという。また、ノードに向かって流入する方向のリンクを流入リンクといい、ノードから流出する方向のリンクのことを流出リンクという。
【0023】
「道路網」：現実の道路と交差点とから構成されるネットワークのことをいう。
「模擬道路網」：道路網を模して論理的に構築された、交差点に対応するノードと道路に対応するリンクとを含むネットワークのことをいう。
「車両」：道路網を通行する現実の車両のことをいう。車両には、自動車、軽車両及びトロリーバスのほか、自動二輪車も車両に該当する。
「模擬車両」：模擬道路網に論理的に発生させる、車両を表すデータのことをいう。
「模擬道路網」：道路網を模して論理的に構築された、交差点に対応するノードと道路に対応するリンクとを含むネットワークのことをいう。
「車両」：道路網を通行する現実の車両のことをいう。車両には、自動車、軽車両及びトロリーバスのほか、自動二輪車も車両に該当する。
「模擬車両」：模擬道路網に論理的に発生させる、車両を表すデータのことをいう。
【0024】
「交差点到達時刻」：道路網の場合は、車両が交差点の所定地点に到達する時刻のことである。所定地点は、例えば流入路の停止線又はその近傍に設定される。
模擬道路網の場合は、模擬車両が流入リンクにおけるノードの手前の所定位置に到達する時刻のことであり、「ノード到達時刻」ともいう。所定位置は、例えば現実の道路の停止線又はその近傍に対応する位置に設定される。
模擬道路網の場合は、模擬車両が流入リンクにおけるノードの手前の所定位置に到達する時刻のことであり、「ノード到達時刻」ともいう。所定位置は、例えば現実の道路の停止線又はその近傍に対応する位置に設定される。
【0025】
「信号制御パラメータ」：信号表示の時間的要素であるサイクル長、スプリット及びオフセットを総称して信号制御パラメータという。信号制御定数ともいう。
「サイクル長」：交通信号機の青（又は赤）開始時刻から次の青（又は赤）開始時刻までの１サイクルの時間のことをいう。なお、日本では、緑色の信号灯色を青と呼ぶことが法令で定められている。
「サイクル長」：交通信号機の青（又は赤）開始時刻から次の青（又は赤）開始時刻までの１サイクルの時間のことをいう。なお、日本では、緑色の信号灯色を青と呼ぶことが法令で定められている。
【0026】
「スプリット」：各現示に割り当てられる時間の長さのサイクル長に対する割合のことをいう。一般に、百分率あるいは割合で表す。厳密には、有効青時間をサイクル長で割った値である。
「オフセット」：系統制御又は地域制御において、信号表示のある時点、例えば、主道路青信号の開始時点の当該信号機群に共通な基準時点からのずれ、或いは、隣接交差点間の同一表示開始点のずれのことをいう。前者を絶対オフセット、後者を相対オフセットといい、時間（秒）又は周期の百分率で表す。
「オフセット」：系統制御又は地域制御において、信号表示のある時点、例えば、主道路青信号の開始時点の当該信号機群に共通な基準時点からのずれ、或いは、隣接交差点間の同一表示開始点のずれのことをいう。前者を絶対オフセット、後者を相対オフセットといい、時間（秒）又は周期の百分率で表す。
【0027】
「青時間」：交差点において車両に通行権がある時間帯のことをいう。青時間の終了時点は、最も早い場合で青信号灯の消灯時点、最も遅い場合で黄信号灯の消灯時点に設定すればよい。矢印信号灯のある交差点の場合は、右折矢印灯の終了時点でもよい。
「赤時間」：交差点において車両に通行権がない時間帯のことをいう。赤時間の開始時点は、最も早い場合で青信号灯の消灯時点、最も遅い場合で黄信号灯の消灯時点に設定すればよい。矢印信号灯のある交差点の場合は、右折矢印灯の終了時点でもよい。
「赤時間」：交差点において車両に通行権がない時間帯のことをいう。赤時間の開始時点は、最も早い場合で青信号灯の消灯時点、最も遅い場合で黄信号灯の消灯時点に設定すればよい。矢印信号灯のある交差点の場合は、右折矢印灯の終了時点でもよい。
【0028】
上記の通り、本実施形態では、１サイクルに含まれる時間帯を、通行権ありの「青時間」と通行権なしの「赤時間」とに大別する。従って、青時間をＧ、赤時間をＲ、サイクル長をＣとすると、Ｃ＝Ｇ＋Ｒの関係がある。
このため、本実施形態においてＲが含まれる算出式については、Ｒの代わりに（Ｃ－Ｇ）を用いてもよい。すなわち、本実施形態の赤時間Ｒは、サイクル長Ｃと青時間Ｇから間接的に算出した値であってもよい。
このため、本実施形態においてＲが含まれる算出式については、Ｒの代わりに（Ｃ－Ｇ）を用いてもよい。すなわち、本実施形態の赤時間Ｒは、サイクル長Ｃと青時間Ｇから間接的に算出した値であってもよい。
【0029】
「待ち行列」：赤信号による信号待ちなどのために、交差点の手前で停止している車両の行列のことをいう。
「旅行時間」：車両がある区間を旅行するのに要した時間のことをいう。旅行時間には、途中の停止時間及び遅れ時間が含まれる。
「交通量」：単位時間内の通過台数のことである。特に断らないときは、１時間の通過台数で表すが、制御や評価のためには、例えば秒単位、５分又は１５分単位などの短い単位時間の交通量が用いられる。
「旅行時間」：車両がある区間を旅行するのに要した時間のことをいう。旅行時間には、途中の停止時間及び遅れ時間が含まれる。
「交通量」：単位時間内の通過台数のことである。特に断らないときは、１時間の通過台数で表すが、制御や評価のためには、例えば秒単位、５分又は１５分単位などの短い単位時間の交通量が用いられる。
【0030】
「過飽和・非飽和・近飽和」：青表示終了時に信号待ち行列の捌け残りが生じる時は、交通需要は交通容量を超過している。この状態を「過飽和状態」という。
逆に、交通需要が交通容量以下の状態で、青表示終了時には信号待ち行列が解消する状態を「非飽和状態」という。過飽和ではないが、需要率が高い状態（例えば０．８５以上の状態）を近飽和という。なお、需要率は１未満である。
逆に、交通需要が交通容量以下の状態で、青表示終了時には信号待ち行列が解消する状態を「非飽和状態」という。過飽和ではないが、需要率が高い状態（例えば０．８５以上の状態）を近飽和という。なお、需要率は１未満である。
【0031】
「交通流率」：車線又は車道のある断面をある時間（通常は１時間未満）に通過する台数を単位時間（通常は１時間）当たりに換算した値のことを、交通流率という。
例えば、１５分間の交通量が９０台の場合、この１５分間の交通流率は３６０（台／時間）又は６（台／分）となる。交通流率は、対象としたある期間に通過した車両の平均車頭時間の逆数である。
例えば、１５分間の交通量が９０台の場合、この１５分間の交通流率は３６０（台／時間）又は６（台／分）となる。交通流率は、対象としたある期間に通過した車両の平均車頭時間の逆数である。
【0032】
「飽和交通流率」：交通需要が十分に存在する状態で、交差点の流入部において単位時間（例えば１秒）かつ一車線当たりに停止線を通過しうる、最大の車両数を飽和交通流率という。
直進車線の他に右折専用車線又は左折専用車線がある場合など、交通流の動線が異なると飽和交通流率の値は異なる。飽和交通流率の値は、車線幅員や大型車混入率など道路又は交通条件によっても異なる。
直進車線の他に右折専用車線又は左折専用車線がある場合など、交通流の動線が異なると飽和交通流率の値は異なる。飽和交通流率の値は、車線幅員や大型車混入率など道路又は交通条件によっても異なる。
【0033】
「系統制御」：一連の隣接する交差点を相互に連動させて制御する方式のことをいう。この方式の特徴は、系統制御を行う複数の信号機に対して共通のサイクル長（系統の共通サイクル長）とオフセットを定める点にある。また、系統制御を実行する複数の交差点を含む道路区間を「系統区間」という。
【0034】
〔交通シミュレータの概要〕
交通シミュレータは、一般に、模擬道路網（以下、「道路網」と略記する。）に複数の模擬車両（以下、「車両」と略記する。）を発生させ、交差点に適用する信号制御パラメータなどを算出する装置である。
交通シミュレータは、一般に、模擬道路網（以下、「道路網」と略記する。）に複数の模擬車両（以下、「車両」と略記する。）を発生させ、交差点に適用する信号制御パラメータなどを算出する装置である。
【0035】
交通シミュレータに採用されるモデル（アルゴリズム）は、「ミクロモデル」と「マクロモデル」に大別される。
ミクロモデルは、車両の比較的細かな挙動を扱い、交差点の改良の評価などを行うのに適したモデルである。マクロモデルは、車両の挙動を簡素化し、最適なオフセットを探索する繰り返し計算に適したモデルである。
ミクロモデルは、車両の比較的細かな挙動を扱い、交差点の改良の評価などを行うのに適したモデルである。マクロモデルは、車両の挙動を簡素化し、最適なオフセットを探索する繰り返し計算に適したモデルである。
【0036】
以下、ミクロモデルを採用するシミュレータを「ミクロシミュレータ」という。マクロモデルを採用するミュレータを「マクロミュレータ」という。
本実施形態の交通シミュレータ１０（図３参照）は、マクロモデルを採用するマクロシミュレータである。従って、交通シミュレータ１０は、最適なオフセットを探索する「オフセット探索装置」としての機能を有する。もっとも、交通シミュレータ１０は、ミクロシミュレータの機能を併有してもよい。
本実施形態の交通シミュレータ１０（図３参照）は、マクロモデルを採用するマクロシミュレータである。従って、交通シミュレータ１０は、最適なオフセットを探索する「オフセット探索装置」としての機能を有する。もっとも、交通シミュレータ１０は、ミクロシミュレータの機能を併有してもよい。
【0037】
〔マクロモデルにおける車両の挙動と対象路線〕
図１は、マクロモデルにおける車両挙動の一例を示す模式図である。
図１に示すように、交通シミュレータ（マクロシミュレータ）１０では、車両をリンク単位の交通量として表現することにより、車両の挙動の簡素化を図る。
すなわち、交差点（ノード）に向かう流入路（流入リンク）に車両を発生させ、流入路における通行権の有無に応じて、車両を停止させたり通過させたりする。
図１は、マクロモデルにおける車両挙動の一例を示す模式図である。
図１に示すように、交通シミュレータ（マクロシミュレータ）１０では、車両をリンク単位の交通量として表現することにより、車両の挙動の簡素化を図る。
すなわち、交差点（ノード）に向かう流入路（流入リンク）に車両を発生させ、流入路における通行権の有無に応じて、車両を停止させたり通過させたりする。
【0038】
図２は、オフセットを算出する対象路線の一例を示す模式図である。
図２に示すように、オフセットを算出する対象路線は、複数の交差点（ノード）１，２……Ｎ，Ｎ＋１，……Ｍと、隣接する交差点同士を繋ぐ道路（リンク）と、を含む。
対象路線は、図２のような直線状ではなく、交差点で左折又は右折するリンクを含む曲がった路線でもよい。図２の例では、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との青開始時刻の差分（オフセット）はＳ秒である。
図２に示すように、オフセットを算出する対象路線は、複数の交差点（ノード）１，２……Ｎ，Ｎ＋１，……Ｍと、隣接する交差点同士を繋ぐ道路（リンク）と、を含む。
対象路線は、図２のような直線状ではなく、交差点で左折又は右折するリンクを含む曲がった路線でもよい。図２の例では、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との青開始時刻の差分（オフセット）はＳ秒である。
【0039】
オフセットを算出する対象路線では、交差点１から交差点Ｍに向かって走行する車両と、交差点Ｍから交差点１に向かって走行する車両のように、上り方向及び下り方向の両方向の車両の挙動が考慮される。
その理由は、実際の道路では両方向の車両が同時に存在するため、交差点間のオフセットは、両方向の交通に適した値に設定する必要であるからである。
その理由は、実際の道路では両方向の車両が同時に存在するため、交差点間のオフセットは、両方向の交通に適した値に設定する必要であるからである。
【0040】
対象路線では、車両の流れは一様流であると仮定する。例えば、対象路線において想定される交通量が１時間当たり７２０台であれば、リンクの始点では５秒に１台の割合で車両を発生させる。マクロモデルでは、交通量はリンク単位で所定値に設定される。
例えば、図２の対象路線において、交差点１を始点として、５秒に１台の車両を発生させて交差点Ｍに向かって走行させたり、交差点Ｍを始点として、５秒に１台の車両を発生させて交差点１に向かって走行させたりする。
例えば、図２の対象路線において、交差点１を始点として、５秒に１台の車両を発生させて交差点Ｍに向かって走行させたり、交差点Ｍを始点として、５秒に１台の車両を発生させて交差点１に向かって走行させたりする。
【0041】
また、対象路線の途中の交差点を右折又は左折して対象路線に流入する、交通量が考慮される場合もある。
この場合、例えば途中の交差点Ｎを始点として、所定秒数に１台の車両を発生させて交差点Ｍに向かって走行させたり、途中の交差点Ｎを始点として、所定秒数に１台の車両を発生させて交差点１に向かって走行させたりする。
この場合、例えば途中の交差点Ｎを始点として、所定秒数に１台の車両を発生させて交差点Ｍに向かって走行させたり、途中の交差点Ｎを始点として、所定秒数に１台の車両を発生させて交差点１に向かって走行させたりする。
【0042】
交通シミュレータ（マクロシミュレータ）１０は、上記のように対象路線にリンク単位で発生させた車両の走行挙動に基づいて、対象路線における遅れ時間、停止回数、及び危険指数などの交通指標の加重和より定義される評価指標を算出する。
また、交通シミュレータ１０は、算出した評価指標がなるべく小さくなる（例えば最小となる）ように、対象路線に含まれる各交差点に適用するオフセットを決定する。以下、図３を用いて交通シミュレータ１０の構成例を説明する。
また、交通シミュレータ１０は、算出した評価指標がなるべく小さくなる（例えば最小となる）ように、対象路線に含まれる各交差点に適用するオフセットを決定する。以下、図３を用いて交通シミュレータ１０の構成例を説明する。
【0043】
〔交通シミュレータのハードウェア構成〕
図３は、交通シミュレータ１０の構成例を示すブロック図である。
図３に示すように、交通シミュレータ１０は、筐体１１にそれぞれ収容された、制御部１２、記憶部１３及び通信部１４を備えるコンピュータである。筐体１１には、操作部１５及び表示部１６が接続される。
図３は、交通シミュレータ１０の構成例を示すブロック図である。
図３に示すように、交通シミュレータ１０は、筐体１１にそれぞれ収容された、制御部１２、記憶部１３及び通信部１４を備えるコンピュータである。筐体１１には、操作部１５及び表示部１６が接続される。
【0044】
制御部１２、記憶部１３及び通信部１４は、筐体１１内のバックプレーン又はバスに装着される。操作部１５及び表示部１６は、所定のコネクタにそれぞれ接続され、バックプレーン又はバスを介して制御部１２と情報をやり取りする。
制御部１２は、ＣＰＵとＲＡＭ（Random Access Memory）などのメインメモリとを含む演算処理装置である。制御部１２のＣＰＵは、記憶部１３に格納されたコンピュータプログラム１７をメモリに読み出し、当該プログラム１７に従って種々の情報処理を行う。
制御部１２は、ＣＰＵとＲＡＭ（Random Access Memory）などのメインメモリとを含む演算処理装置である。制御部１２のＣＰＵは、記憶部１３に格納されたコンピュータプログラム１７をメモリに読み出し、当該プログラム１７に従って種々の情報処理を行う。
【0045】
記憶部１３は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）及びＳＳＤ（Solid State Drive）のうちの少なくとも１つの不揮発性メモリよりなる記録媒体、及び、外付け又は内蔵型の光学ドライブのうちの少なくとも１つを含む補助記憶装置である。
通信部１４は、外部装置とのイーサネット（登録商標）通信を行う通信カード（例えばＬＡＮカード）である。通信部１４は、ＬＡＮケーブルなどの所定の通信ケーブルによりゲートウェイ装置（図示せず）に接続される。
通信部１４は、外部装置とのイーサネット（登録商標）通信を行う通信カード（例えばＬＡＮカード）である。通信部１４は、ＬＡＮケーブルなどの所定の通信ケーブルによりゲートウェイ装置（図示せず）に接続される。
【0046】
操作部１５は、キーボード及びポインティングデバイスなどの入力機器である。交通管制に従事するオペレータは、操作部１５へのコマンド入力やクリックなどの操作入力により、制御部１２に所定の設定情報（例えば入力データ）を送信する。
表示部１６は、液晶モニタ又は有機ＥＬパネルなどの表示装置である。表示部１６は、操作部１５に対する操作入力を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）画面などを表示する。
表示部１６は、液晶モニタ又は有機ＥＬパネルなどの表示装置である。表示部１６は、操作部１５に対する操作入力を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）画面などを表示する。
【0047】
〔交通シミュレータのソフトウェア構成〕
記憶部１３に格納されるプログラム１７には、コンピュータ１０を、オフセットを算出可能なマクロシミュレータとして機能させるためのマクロモデル１８が含まれる。
マクロモデル１８用の入力データは、車両交通に関連するデータであり、例えば、走行速度、加速減速特性、交通量、交差点の飽和交通流率、信号制御パラメータ、道路網のリンク情報、サブエリア構成などのネットワーク情報、及び交差点種別などが含まれる。
記憶部１３に格納されるプログラム１７には、コンピュータ１０を、オフセットを算出可能なマクロシミュレータとして機能させるためのマクロモデル１８が含まれる。
マクロモデル１８用の入力データは、車両交通に関連するデータであり、例えば、走行速度、加速減速特性、交通量、交差点の飽和交通流率、信号制御パラメータ、道路網のリンク情報、サブエリア構成などのネットワーク情報、及び交差点種別などが含まれる。
【0048】
入力データは、操作部１５から入力されて記憶部１３に保持される。マクロモデル１８の場合には、車両の挙動を簡素化するための交通量として、ＯＤ交通量ではなくリンク単位の流入交通量が用いられる。
なお、ミクロモデルの場合には、交通量として「ＯＤ交通量」（Ｏは「Origin」、Ｄは「Destination」の意味）が用いられる。
なお、ミクロモデルの場合には、交通量として「ＯＤ交通量」（Ｏは「Origin」、Ｄは「Destination」の意味）が用いられる。
【0049】
記憶された入力データとマクロモデル１８を用いて制御部１２が実行する処理には、「探索処理」（図７、図８及び図９参照）と「指標算出」（図１０参照）が含まれる。
探索処理は、対象路線に含まれる複数の交差点に適用するオフセットＳを、所定の条件を満たすように探索する処理である。具体的には、探索処理は、所定の算出式で定義される評価指標ＰＩ（図１０参照）が例えば最小になるオフセットＳを探索する処理である。
指標算出は、探索処理において探索途中のオフセットＳの採用可否を判定するための評価指標ＰＩを、複数の交差点ごとに算出する処理である。
探索処理は、対象路線に含まれる複数の交差点に適用するオフセットＳを、所定の条件を満たすように探索する処理である。具体的には、探索処理は、所定の算出式で定義される評価指標ＰＩ（図１０参照）が例えば最小になるオフセットＳを探索する処理である。
指標算出は、探索処理において探索途中のオフセットＳの採用可否を判定するための評価指標ＰＩを、複数の交差点ごとに算出する処理である。
【0050】
従って、指標算出（評価指標ＰＩの算出処理）には、評価指標ＰＩの算出式を構成する交通指標と、交通指標に乗じられる重み係数などを設定又は算出する処理が含まれる。
例えば、本実施形態の指標算出には、「遅れ時間ＤＬ」、「停止回数ＳＴ」、「危険指数ＤＮ」、「不平等指数ＥＱ」、「減速抑制指数ＮＳ」をそれぞれ算出する処理と、変数として定義された重み係数（例えば遅れ時間と停止回数に乗算する「重み係数ｋ０」）を算出する処理などが含まれる。これらの交通指標の算出方法については後述する。
例えば、本実施形態の指標算出には、「遅れ時間ＤＬ」、「停止回数ＳＴ」、「危険指数ＤＮ」、「不平等指数ＥＱ」、「減速抑制指数ＮＳ」をそれぞれ算出する処理と、変数として定義された重み係数（例えば遅れ時間と停止回数に乗算する「重み係数ｋ０」）を算出する処理などが含まれる。これらの交通指標の算出方法については後述する。
【0051】
交通シミュレータ１０の制御部１２は、評価指標ＰＩが最小となるオフセットＳの探索が完了すると、ユーザが視認可能となるようにオフセットＳを表示部１６に出力する。
制御部１２は、各リンクの渋滞長、車両の旅行時間、交通量、及び待ち行列長（待ち行列台数）などの交通指標を算出することもできる。これらの交通指標とオフセットＳは、例えば、表示部１６が表示する道路網を表すデジタル地図に重畳的に表示される。
制御部１２は、各リンクの渋滞長、車両の旅行時間、交通量、及び待ち行列長（待ち行列台数）などの交通指標を算出することもできる。これらの交通指標とオフセットＳは、例えば、表示部１６が表示する道路網を表すデジタル地図に重畳的に表示される。
【0052】
〔リンク番号の表現方法〕
図４は、リンク番号の表現方法の一例を示す模式図である。
図４に示すように、上り側から順にナンバリングされた、５つの交差点（ノード）１，２，３，４，５と、６つのリンクＬ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５を含む対象路線を想定する。また、交差点１と交差点２との間のオフセットが１０秒であるとする。
具体的には、交差点１の青開始時刻から１０秒加算した時刻に、交差点２の青信号が開始する（交差点２でのオフセットが＋１０秒）。
図４は、リンク番号の表現方法の一例を示す模式図である。
図４に示すように、上り側から順にナンバリングされた、５つの交差点（ノード）１，２，３，４，５と、６つのリンクＬ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５を含む対象路線を想定する。また、交差点１と交差点２との間のオフセットが１０秒であるとする。
具体的には、交差点１の青開始時刻から１０秒加算した時刻に、交差点２の青信号が開始する（交差点２でのオフセットが＋１０秒）。
【0053】
前述の通り、対象路線では、上り方向と下り方向の車両の挙動が考慮される。
従って、交通シミュレータ１０の制御部１２は、上り方向に沿ってリンクＬ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の順に車両を発生させ、遅れ時間ＤＬ、停止回数ＳＴ、及び危険指数ＤＮなどの交通指標を交差点ごとに算出する。
従って、交通シミュレータ１０の制御部１２は、上り方向に沿ってリンクＬ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の順に車両を発生させ、遅れ時間ＤＬ、停止回数ＳＴ、及び危険指数ＤＮなどの交通指標を交差点ごとに算出する。
【0054】
また、制御部１２は、下り方向ではリンク及び交差点の順序を逆転させ、リンクＬ５，Ｌ４，Ｌ３，Ｌ２，Ｌ１の順に車両を発生させ、停止時間ＤＬ、停止回数ＳＴ、及び危険指数ＤＮなどの交通指標を交差点ごとに算出する。
この場合、制御部１２は、交差点２のオフセットが交差点１に対して＋１０秒（オフセット算出前の現状値）であるとすると、リンク番号の順序を逆転させたときには、交差点１のオフセットを交差点２に対して－１０秒とする。
この場合、制御部１２は、交差点２のオフセットが交差点１に対して＋１０秒（オフセット算出前の現状値）であるとすると、リンク番号の順序を逆転させたときには、交差点１のオフセットを交差点２に対して－１０秒とする。
【0055】
〔オフセットの変更方法〕
図５は、オフセットの変化と各交差点の青開始時刻との関係の一例（オフセット波及方式）を示す説明図である。
図５は、図４の上り方向の対象路線を抜き出した図である。交差点２のオフセットが交差点１に対して＋１０秒に変化した場合、交差点２の青開始時刻は交差点１よりも１０秒遅れる。オフセット波及方式では、交差点３，４，５のオフセットを交差点２に対して０秒とし、交差点３，４，５での青開始時刻も、交差点２と同じ時刻に設定する。
図５は、オフセットの変化と各交差点の青開始時刻との関係の一例（オフセット波及方式）を示す説明図である。
図５は、図４の上り方向の対象路線を抜き出した図である。交差点２のオフセットが交差点１に対して＋１０秒に変化した場合、交差点２の青開始時刻は交差点１よりも１０秒遅れる。オフセット波及方式では、交差点３，４，５のオフセットを交差点２に対して０秒とし、交差点３，４，５での青開始時刻も、交差点２と同じ時刻に設定する。
【0056】
図６は、オフセットの変化と各交差点の青開始時点との関係の別例（オフセット非波及方式）を示す説明図である。
図６も、図４の上り方向の対象路線を抜き出した図である。交差点２のオフセットが交差点１に対して＋１０秒に変化した場合、交差点２の青開始時刻は交差点１よりも１０秒遅れる。この場合、オフセット非波及方式では、交差点３のオフセットを交差点２に対して－１０秒とし、交差点３の青開始時刻を、交差点２より１０秒早い交差点１の青開始時刻と同じ時刻とする。交差点４，５の青開始時刻も交差点３と同じ時刻とする。
図６も、図４の上り方向の対象路線を抜き出した図である。交差点２のオフセットが交差点１に対して＋１０秒に変化した場合、交差点２の青開始時刻は交差点１よりも１０秒遅れる。この場合、オフセット非波及方式では、交差点３のオフセットを交差点２に対して－１０秒とし、交差点３の青開始時刻を、交差点２より１０秒早い交差点１の青開始時刻と同じ時刻とする。交差点４，５の青開始時刻も交差点３と同じ時刻とする。
【0057】
図５及び図６に示すように、交差点２のオフセットが変化した場合における、当該交差点２よりも下流側の交差点３，４，５のオフセットの変更方法には、オフセット波及方式（図５）とオフセット非波及方式（図６）の２つの手法がある。本実施形態の交通シミュレータ１０はいずれの方法も採用可能である。
【0058】
〔探索処理〕
図７、図８及び図９は、交通シミュレータ１０の制御部１２が実行する、探索処理の一例を示すフローチャートである。
ここでは、探索処理を行う対象路線は、交差点番号を意味する変数Ｎの範囲が１からＭであるＭ個の交差点を含む、図２に例示される路線であるとする。
図７、図８及び図９は、交通シミュレータ１０の制御部１２が実行する、探索処理の一例を示すフローチャートである。
ここでは、探索処理を行う対象路線は、交差点番号を意味する変数Ｎの範囲が１からＭであるＭ個の交差点を含む、図２に例示される路線であるとする。
【0059】
交通シミュレータ１０の制御部１２は、まず、変数Ｎを初期値である１に設定し（ステップＳ１１）、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセット値をＳ秒（例えば現状値又は初期値）に設定する（ステップＳ１２）。
次に、制御部１２は、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットがＳ秒である場合の評価指標ＰＩ（Ｓ）を算出する（ステップＳ１３）。評価指標ＰＩの算出については、後述する。
次に、制御部１２は、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットがＳ秒である場合の評価指標ＰＩ（Ｓ）を算出する（ステップＳ１３）。評価指標ＰＩの算出については、後述する。
【0060】
次に、制御部１２は、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットをＳ＋Ｐ秒に設定し（ステップＳ１４）、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットがＳ＋Ｐ秒である場合の評価指標ＰＩ（Ｓ＋Ｐ）を算出する（ステップＳ１５）。
ここで、「Ｐ」は探索用のオフセット変動値である。Ｐは、例えば、１５，４０，１０，３，２……などのようにランダムに変化する設定値であり、オフセット変動値Ｐが変化するごとに図７乃至図９の処理が繰り返される。
ここで、「Ｐ」は探索用のオフセット変動値である。Ｐは、例えば、１５，４０，１０，３，２……などのようにランダムに変化する設定値であり、オフセット変動値Ｐが変化するごとに図７乃至図９の処理が繰り返される。
【0061】
次に、制御部１２は、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットをＳ－Ｐ秒に設定し（ステップＳ１６）、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットがＳ－Ｐ秒である場合の評価指標ＰＩ（Ｓ－Ｐ）を算出する（ステップＳ１７）。
【0062】
次に、制御部１２は、ＰＩ（Ｓ）≦Ｅ（Ｓ＋Ｐ）でかつＥ（Ｓ）≦Ｅ（Ｓ－Ｐ）で定義される「第１条件」を充足するか否かを判定する（ステップＳ１８）。
第１条件を充足する場合（ステップＳ１８でＹＥＳ）は、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットがＳ秒であるときに評価指標ＰＩが最小となるので、制御部１２は、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットをＳ秒に決定し、変数Ｎに１を加算する（ステップＳ１９）。
第１条件を充足する場合（ステップＳ１８でＹＥＳ）は、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットがＳ秒であるときに評価指標ＰＩが最小となるので、制御部１２は、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットをＳ秒に決定し、変数Ｎに１を加算する（ステップＳ１９）。
【0063】
次に、制御部１２は、変数Ｎが対象路線の交差点の総数Ｍより大きいか否かを判定する（ステップＳ２０）。
変数Ｎが総数Ｍより大きくない場合（ステップＳ２０でＮＯ）は、次の交差点間の処理に移行するため、制御部１２は処理をステップＳ１２の前に戻す。
変数Ｎが総数Ｍより大きい場合（ステップＳ２０でＹＥＳ）は、すべての交差点間のオフセット値を算出済みであるから、制御部１２は処理を終了する。
変数Ｎが総数Ｍより大きくない場合（ステップＳ２０でＮＯ）は、次の交差点間の処理に移行するため、制御部１２は処理をステップＳ１２の前に戻す。
変数Ｎが総数Ｍより大きい場合（ステップＳ２０でＹＥＳ）は、すべての交差点間のオフセット値を算出済みであるから、制御部１２は処理を終了する。
【0064】
第１条件を充足しない場合（ステップＳ１８でＮＯ）は、制御部１２は、ＰＩ（Ｓ＋Ｐ）≦Ｅ（Ｓ－Ｐ）で定義される「第２条件」を充足するか否かを判定する（ステップＳ２１）。
その理由は、第１条件を充足しない場合（ステップＳ１８でＮＯ）は、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセット（Ｓ秒）が評価指標ＰＩを最小にする値ではないため、最適なオフセットが探索できたとは言えないからである。
その理由は、第１条件を充足しない場合（ステップＳ１８でＮＯ）は、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセット（Ｓ秒）が評価指標ＰＩを最小にする値ではないため、最適なオフセットが探索できたとは言えないからである。
【0065】
第２条件を充足する場合（ステップＳ２１でＹＥＳ）は、オフセットを（Ｓ＋Ｐ）秒に変更した方が評価指標ＰＩを小さくできる可能性がある。
従って、制御部１２は、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットがＳ秒である場合の評価指標ＰＩ（Ｓ）を算出したあと（ステップＳ２３）、当該オフセットをＳ＋Ｐ秒に設定し（ステップＳ２４）、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットがＳ＋Ｐ秒である場合の評価指標ＰＩ（Ｓ＋Ｐ）を算出する（ステップＳ２５）。
従って、制御部１２は、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットがＳ秒である場合の評価指標ＰＩ（Ｓ）を算出したあと（ステップＳ２３）、当該オフセットをＳ＋Ｐ秒に設定し（ステップＳ２４）、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットがＳ＋Ｐ秒である場合の評価指標ＰＩ（Ｓ＋Ｐ）を算出する（ステップＳ２５）。
【0066】
次に、制御部１２は、ＰＩ（Ｓ）≦Ｅ（Ｓ＋Ｐ）で定義される「第３条件」を充足するか否かを判定する（ステップＳ２６）。
第３条件を充足する場合（ステップＳ２６でＹＥＳ）は、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットがＳ秒のときに評価指標ＰＩが最小になるので、制御部１２は、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットをＳ秒に決定し、ステップＳ１９の処理を行う。
第３条件を充足しない場合（ステップＳ２６でＮＯ）は、他のオフセット変動値Ｐを試行して探索を継続するため、制御部１２は、処理をステップＳ２２の前に戻す。
第３条件を充足する場合（ステップＳ２６でＹＥＳ）は、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットがＳ秒のときに評価指標ＰＩが最小になるので、制御部１２は、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットをＳ秒に決定し、ステップＳ１９の処理を行う。
第３条件を充足しない場合（ステップＳ２６でＮＯ）は、他のオフセット変動値Ｐを試行して探索を継続するため、制御部１２は、処理をステップＳ２２の前に戻す。
【0067】
第２条件を充足しない場合（ステップＳ２１でＮＯ）は、オフセットをＳ－Ｐ秒に変更した方が評価指標ＰＩを小さくできる可能性がある。
従って、制御部１２は、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットがＳ秒である場合の評価指標ＰＩ（Ｓ）を算出したあと（ステップＳ２８）、当該オフセットをＳ－Ｐ秒に設定し（ステップＳ２９）、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットがＳ－Ｐ秒である場合の評価指標ＰＩ（Ｓ－Ｐ）を算出する（ステップＳ３０）。
従って、制御部１２は、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットがＳ秒である場合の評価指標ＰＩ（Ｓ）を算出したあと（ステップＳ２８）、当該オフセットをＳ－Ｐ秒に設定し（ステップＳ２９）、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットがＳ－Ｐ秒である場合の評価指標ＰＩ（Ｓ－Ｐ）を算出する（ステップＳ３０）。
【0068】
次に、制御部１２は、ＰＩ（Ｓ）≦Ｅ（Ｓ－Ｐ）で定義される「第４条件」を充足するか否かを判定する（ステップＳ３１）。
第４条件を充足する場合（ステップＳ３１でＹＥＳ）は、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットがＳ秒のときに評価指標ＰＩが最小になるので、制御部１２は、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットをＳ秒に決定し、ステップＳ１９の処理を行う。
第４条件を充足しない場合（ステップＳ３１でＮＯ）は、他のオフセット変動値Ｐを試行して探索を継続するため、制御部１２は、処理をステップＳ２７の前に戻す。
第４条件を充足する場合（ステップＳ３１でＹＥＳ）は、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットがＳ秒のときに評価指標ＰＩが最小になるので、制御部１２は、交差点Ｎと交差点Ｎ＋１との間のオフセットをＳ秒に決定し、ステップＳ１９の処理を行う。
第４条件を充足しない場合（ステップＳ３１でＮＯ）は、他のオフセット変動値Ｐを試行して探索を継続するため、制御部１２は、処理をステップＳ２７の前に戻す。
【0069】
〔指標算出〕
図１０は、交通シミュレータ１０の制御部１２が実行する、指標算出の一例を示すフローチャートである。
図１０に示すように、交通シミュレータ１０の制御部１２は、上述の探索処理（図７から図９）の途中でそれぞれ取得される、現時点のオフセットＳを対象路線に含まれる各交差点に適用する（ステップＳ４１）。
図１０は、交通シミュレータ１０の制御部１２が実行する、指標算出の一例を示すフローチャートである。
図１０に示すように、交通シミュレータ１０の制御部１２は、上述の探索処理（図７から図９）の途中でそれぞれ取得される、現時点のオフセットＳを対象路線に含まれる各交差点に適用する（ステップＳ４１）。
【0070】
次に、制御部１２は、入力された交通量に応じた所定台数の車両を、交差点１から交差点Ｍまで所定速度で走行させる（ステップＳ４２）。
所定速度は、例えば、規制速度又は規制速度よりも若干速い速度（例えば、規制速度＋５ｋｍ／時：以下、これらを総合して「規制速度」という。）である。規制速度は、実際の道路通行において安全な走行速度であるが、リンクごとに変更可能である。
所定速度は、例えば、規制速度又は規制速度よりも若干速い速度（例えば、規制速度＋５ｋｍ／時：以下、これらを総合して「規制速度」という。）である。規制速度は、実際の道路通行において安全な走行速度であるが、リンクごとに変更可能である。
【0071】
次に、制御部１２は、評価指標ＰＩの算出に必要な交通指標（本実施形態では、遅れ時間ＤＬ、停止回数ＳＴ、危険指数ＤＮ、不平等指数ＥＱ、及び減速軽減指数ＮＳ）を、それぞれ算出する（ステップＳ４３）。
なお、制御部１２は、後述の不平等指数ＥＱを算出する場合は、入力された交通量に応じた所定台数の車両を、交差点Ｍから交差点１まで所定速度で走行させる。
なお、制御部１２は、後述の不平等指数ＥＱを算出する場合は、入力された交通量に応じた所定台数の車両を、交差点Ｍから交差点１まで所定速度で走行させる。
【0072】
次に、制御部１２は、算出した交通指標を後述の評価指標ＰＩの定義式（１）に適用して、現時点のオフセットＳにおける評価指標ＰＩを算出し（ステップＳ４４）、算出した評価指標ＰＩを出力する。
【0073】
図１０に示すように、本実施形態の評価指標ＰＩは、次の式（１）により定義される。
ＰＩ＝ｋ０×（ＤＬ＋ｋ１×ＳＴ）＋ｋ２×ＤＮ＋ＥＱ－ＮＳ ……（１）
ただし、式（１）に含まれる交通指標は、以下の通りである。
ＤＬ：遅れ時間
ＳＴ：停止回数
ＤＮ：危険指数
ＥＱ：不平等指数
ＮＳ：減速抑制指数
ＰＩ＝ｋ０×（ＤＬ＋ｋ１×ＳＴ）＋ｋ２×ＤＮ＋ＥＱ－ＮＳ ……（１）
ただし、式（１）に含まれる交通指標は、以下の通りである。
ＤＬ：遅れ時間
ＳＴ：停止回数
ＤＮ：危険指数
ＥＱ：不平等指数
ＮＳ：減速抑制指数
【0074】
式（１）中のｋ０，ｋ１，ｋ２は、正の値の重み係数である。
このうち、重み係数ｋ０は、政策的に定められる交差点種別（「停止交差点」の指定の有無など）に応じて決定される。この点については後述する。重み係数ｋ１，ｋ２は、予め定められる固定の設定値である。
このうち、重み係数ｋ０は、政策的に定められる交差点種別（「停止交差点」の指定の有無など）に応じて決定される。この点については後述する。重み係数ｋ１，ｋ２は、予め定められる固定の設定値である。
【0075】
評価指標ＰＩの定義式（１）において、ＤＬ、ＳＴ、ＤＮ、ＥＱの係数（重みなしの場合を含む。）は正の値である。従って、ＤＬ、ＳＴ、ＤＮ、ＥＱの値が小さいほど評価指標ＰＩが小さくなり、現状のオフセットＳが維持される方向に作用する。
逆に、ＤＬ、ＳＴ、ＤＮ、ＥＱの値が大きいほど評価指標ＰＩが大きくなり、現状のオフセットＳが忌避される方向に作用する。
逆に、ＤＬ、ＳＴ、ＤＮ、ＥＱの値が大きいほど評価指標ＰＩが大きくなり、現状のオフセットＳが忌避される方向に作用する。
【0076】
評価指標ＰＩの定義式（１）において、ＮＳの係数（重みなし）の符号は負の値（具体的には「－１」）である。従って、ＮＳの値が大きいほど評価指標ＰＩが小さくなり、現状のオフセットＳが維持される方向に作用する。
逆に、ＮＳの値が小さいほど評価指標ＰＩが大きくなり、現状のオフセットＳが忌避される方向に作用する。以下、式（１）に含まれる交通指標ＤＬ，ＳＴ，ＤＮ，ＥＱ，ＮＳの算出方法と、重み係数ｋ０の設定方法を説明する。
逆に、ＮＳの値が小さいほど評価指標ＰＩが大きくなり、現状のオフセットＳが忌避される方向に作用する。以下、式（１）に含まれる交通指標ＤＬ，ＳＴ，ＤＮ，ＥＱ，ＮＳの算出方法と、重み係数ｋ０の設定方法を説明する。
【0077】
〔遅れ時間の算出方法〕
遅れ時間ＤＬは、対象路線を所定速度で走行する車両が交差点で停止した場合の、車両の停止時間の合計である。
すなわち、遅れ時間ＤＬは、ある交差点で停止した車両の停止時間の総和であり、赤信号による停止の周期的な遅れを意味する。遅れ時間ＤＬは、１サイクルにおける平均待ち行列台数により算出できる。
遅れ時間ＤＬは、対象路線を所定速度で走行する車両が交差点で停止した場合の、車両の停止時間の合計である。
すなわち、遅れ時間ＤＬは、ある交差点で停止した車両の停止時間の総和であり、赤信号による停止の周期的な遅れを意味する。遅れ時間ＤＬは、１サイクルにおける平均待ち行列台数により算出できる。
【0078】
図１１は、遅れ時間ＤＬの算出方法の一例を示す説明図である。
図１１に示すように、例えば、赤信号により５台の車両が停止したとすると、遅れ時間ＤＬは、１台目の停止時間、２台目の停止時間、……５台目の停止時間のように、５台それぞれの車両の停止時間の合計（図１１の三角形の面積）となる。
図１１に示すように、例えば、赤信号により５台の車両が停止したとすると、遅れ時間ＤＬは、１台目の停止時間、２台目の停止時間、……５台目の停止時間のように、５台それぞれの車両の停止時間の合計（図１１の三角形の面積）となる。
【0079】
このように、待ち行列が長くなるほど、最後尾の車両から最前列の車両に向かって停止時間が長くなり遅れ時間ＤＬは大きくなる。
評価指標ＰＩに適用する遅れ時間ＤＬは、各交差点での遅れ時間の合計をサイクル長で除した値が用いられる。また、単位は１秒当たり或いは１時間当たりの換算値である。例えば、１時間当たりの場合の遅れ時間ＤＬの単位は、「台・秒／時」となる。
評価指標ＰＩに適用する遅れ時間ＤＬは、各交差点での遅れ時間の合計をサイクル長で除した値が用いられる。また、単位は１秒当たり或いは１時間当たりの換算値である。例えば、１時間当たりの場合の遅れ時間ＤＬの単位は、「台・秒／時」となる。
【0080】
〔停止回数の算出方法〕
停止回数ＳＴは、対象路線を所定速度で走行する車両が交差点で停止した場合の、車両の停止回数の合計である。
交差点が非飽和状態の場合、１台の車両が１つの交差点で停止する回数は、１回以下である。従って、停止回数ＳＴは、交差点で停止した車両の台数と同じ数となる。また、停止回数ＳＴは、各交差点での停止回数の合計であるから、停止が発生した交差点が複数ある場合には、それぞれの交差点での停止回数の総和となる。
停止回数ＳＴは、対象路線を所定速度で走行する車両が交差点で停止した場合の、車両の停止回数の合計である。
交差点が非飽和状態の場合、１台の車両が１つの交差点で停止する回数は、１回以下である。従って、停止回数ＳＴは、交差点で停止した車両の台数と同じ数となる。また、停止回数ＳＴは、各交差点での停止回数の合計であるから、停止が発生した交差点が複数ある場合には、それぞれの交差点での停止回数の総和となる。
【0081】
評価指標ＰＩに適用する停止回数ＳＴは、各交差点での停止回数の合計をサイクル長で除算した値が用いられる。また、単位は１秒当たり或いは１時間当たりの換算値である。例えば、１時間当たりの場合の停止回数ＰＩの単位は、「回・秒／時」となる。
【0082】
〔危険指数の算出方法〕
危険指数ＤＮは、車両の交差点到達時刻（ノード到達時刻）における、信号灯色と当該灯色の残り秒数から定義される交通事故の危険度合いを表す指数である。
青信号から赤信号に切り替わるときに飽和流の車群が交差点に到達し、車群が赤信号で停止する車両と停止しない車両とに分断される場合には、追突事故及び右直事故などが発生し易い状況であり、赤開始時刻に近いほど事故が発生する可能性が高いと考えられる。
危険指数ＤＮは、車両の交差点到達時刻（ノード到達時刻）における、信号灯色と当該灯色の残り秒数から定義される交通事故の危険度合いを表す指数である。
青信号から赤信号に切り替わるときに飽和流の車群が交差点に到達し、車群が赤信号で停止する車両と停止しない車両とに分断される場合には、追突事故及び右直事故などが発生し易い状況であり、赤開始時刻に近いほど事故が発生する可能性が高いと考えられる。
【0083】
そこで、赤開始時刻から乖離する時間長に応じて漸減する危険度関数を定義し、車群を構成する車両の交差点到達時点における関数値を合計することにより、危険指数ＤＮを算出する。図１２は、危険指数ＤＮの算出方法の一例を示す説明図である。
【0084】
図１２において、ｔは時刻であり、Ｄ（ｔ）は車群の危険度関数である。
危険度関数Ｄ（ｔ）は、赤開始時刻ｔｒにおいて最高値となり、ｔ＝ｔ－ａにおいてゼロとなり、ｔ＝ｔｒ＋ｂにおいてゼロとなる折れ線グラフで定義される。具体的には、Ｄ（ｔ）は、次の式（２）により定義される。
ｔｒ－ａ≦ｔ≦ｔｒのとき：Ｄ（ｔ）＝ （Ｄ／ａ）×（ｔ－ｔｒ＋ａ）
ｔｒ≦ｔ≦ｔｒ＋ｂのとき：Ｄ（ｔ）＝－（Ｄ／ｂ）×（ｔ－ｔｒ－ｂ） ……（２）
危険度関数Ｄ（ｔ）は、赤開始時刻ｔｒにおいて最高値となり、ｔ＝ｔ－ａにおいてゼロとなり、ｔ＝ｔｒ＋ｂにおいてゼロとなる折れ線グラフで定義される。具体的には、Ｄ（ｔ）は、次の式（２）により定義される。
ｔｒ－ａ≦ｔ≦ｔｒのとき：Ｄ（ｔ）＝ （Ｄ／ａ）×（ｔ－ｔｒ＋ａ）
ｔｒ≦ｔ≦ｔｒ＋ｂのとき：Ｄ（ｔ）＝－（Ｄ／ｂ）×（ｔ－ｔｒ－ｂ） ……（２）
【0085】
式（２）おいて、「Ｄ」は、飽和流の車群を構成する車両の台数である。また、「ａ」は、車群の先頭車両の交差点到達時刻から赤開始時刻ｔｒまでの時間であり、「ｂ」は、赤開始時刻ｔｒから車群の末尾車両の交差点到達時刻までの時間である。
交通シミュレータ１０の制御部１２は、Ｄ台の車両を含む車群が交差点において飽和流となる場合は、上記の危険度関数Ｄ（ｔ）と時間軸で囲まれる三角形の面積Ｓｄを算出し、算出した面積Ｓｄを当該車群の危険指数ＤＮとする。
交通シミュレータ１０の制御部１２は、Ｄ台の車両を含む車群が交差点において飽和流となる場合は、上記の危険度関数Ｄ（ｔ）と時間軸で囲まれる三角形の面積Ｓｄを算出し、算出した面積Ｓｄを当該車群の危険指数ＤＮとする。
【0086】
〔不平等指数の算出方法〕
不平等指数ＥＱは、対象路線を通行する場合の上り方向と下り方向との不平等の度合いを評価するための指数である。
不平等指数ＥＱは、例えば、対象路線における上り方向の旅行時間（以下、「上り旅行時間」という。）と、対象路線における下り方向の旅行時間（以下、「下り旅行時間」という。）との時間差ΔＴに応じて、次の式（３）のように定義される。
不平等指数ＥＱは、対象路線を通行する場合の上り方向と下り方向との不平等の度合いを評価するための指数である。
不平等指数ＥＱは、例えば、対象路線における上り方向の旅行時間（以下、「上り旅行時間」という。）と、対象路線における下り方向の旅行時間（以下、「下り旅行時間」という。）との時間差ΔＴに応じて、次の式（３）のように定義される。
【0087】
ΔＴ＞ＴＨのとき：ＥＱ＝Ｅ_Large
ΔＴ≦ＴＨのとき：ＥＱ＝０ ……（３）
ただし、式（３）において、ＴＨは、時間差の多寡を判定するためのる閾値であり、例えば８（秒／ｋｍ）に設定される。Ｅ_Largeは、十分に大きい指数値として予め設定された定数である。
ΔＴ≦ＴＨのとき：ＥＱ＝０ ……（３）
ただし、式（３）において、ＴＨは、時間差の多寡を判定するためのる閾値であり、例えば８（秒／ｋｍ）に設定される。Ｅ_Largeは、十分に大きい指数値として予め設定された定数である。
【0088】
この場合、交通シミュレータ１０の制御部１２は、車両が交差点１から交差点Ｍを通行する場合の上り旅行時間と、車両が交差点Ｍから交差点１を通行する場合の下り旅行時間とを算出する。
また、制御部１２は、上り下りの旅行時間からそれらの時間差ΔＴを算出し、算出した時間差ΔＴを式（３）に適用することにより、不平等指数ＥＱを求める。
また、制御部１２は、上り下りの旅行時間からそれらの時間差ΔＴを算出し、算出した時間差ΔＴを式（３）に適用することにより、不平等指数ＥＱを求める。
【0089】
〔オフセットの調整方式のバリエーション〕
図１３は、オフセットの調整方式のバリエーションを示す説明図である。
図１３において、横軸は距離を表し、縦軸は時刻を表す。図１３に含まれる符号及び変数の意味は、次の通りである。
図１３は、オフセットの調整方式のバリエーションを示す説明図である。
図１３において、横軸は距離を表し、縦軸は時刻を表す。図１３に含まれる符号及び変数の意味は、次の通りである。
【0090】
ＶＬ１：規制速度で走行する車群（以下、「遵守車群」という。）の走行軌跡
ＶＬ２：規制速度を超える速度で走行する車群（以下、「高速車群」という。）の走行軌跡
ＶＷ：信号待ちで停止中の車両の走行軌跡
Ｇ：赤時間
ＶＬ２：規制速度を超える速度で走行する車群（以下、「高速車群」という。）の走行軌跡
ＶＷ：信号待ちで停止中の車両の走行軌跡
Ｇ：赤時間
【0091】
ｔｓ：赤開始時刻
ｔｅ：赤終了時刻
ｔｆ：遵守車群の先頭車両が交差点Ｎに到着する時刻（以下、「先頭到着時刻」という。）
Δｔ：調整時間（例えば、１０秒≦Δｔ≦２０秒の範囲内で決定される設定値）
Ｎ：対象路線に含まれる交差点（ノード）
ｔｅ：赤終了時刻
ｔｆ：遵守車群の先頭車両が交差点Ｎに到着する時刻（以下、「先頭到着時刻」という。）
Δｔ：調整時間（例えば、１０秒≦Δｔ≦２０秒の範囲内で決定される設定値）
Ｎ：対象路線に含まれる交差点（ノード）
【0092】
図１３に示すように、「調整方式１」は、先頭到着時刻ｔｆが交差点Ｎの赤開始時刻ｔｆに一致するように、交差点ＮのオフセットＳを調整する方式である。
これに対して、「調整方式２」は、先頭到着時刻ｔｆが交差点Ｎの赤終了時刻ｔｅから所定の調整時間Δｔを減算した時刻（＝ｔｅ－Δｔ）と一致するように、交差点ＮのオフセットＳを調整する方式である。
これに対して、「調整方式２」は、先頭到着時刻ｔｆが交差点Ｎの赤終了時刻ｔｅから所定の調整時間Δｔを減算した時刻（＝ｔｅ－Δｔ）と一致するように、交差点ＮのオフセットＳを調整する方式である。
【0093】
〔車両の強制停止処理〕
実際の道路の系統区間には、次の「停止交差点」と「非停止交差点」が存在する。
停止交差点：交通弱者などが横断歩道を通行する可能性が高いため、系統制御中であっても、敢えて車両を停止させるべきと考えられる交差点。例えば、近隣に学校、病院又は老人ホームなどが存在する交差点がこれに該当する。
非停止交差点：停止交差点以外の、系統制御によりなるべく車両を停止させないようにすべき交差点。例えば、重要交差点や、坂道の途中、坂道のサグ部又は頂上部などに存在する交差点がこれに該当する。
実際の道路の系統区間には、次の「停止交差点」と「非停止交差点」が存在する。
停止交差点：交通弱者などが横断歩道を通行する可能性が高いため、系統制御中であっても、敢えて車両を停止させるべきと考えられる交差点。例えば、近隣に学校、病院又は老人ホームなどが存在する交差点がこれに該当する。
非停止交差点：停止交差点以外の、系統制御によりなるべく車両を停止させないようにすべき交差点。例えば、重要交差点や、坂道の途中、坂道のサグ部又は頂上部などに存在する交差点がこれに該当する。
【0094】
交差点Ｎが停止交差点である場合に調整方式１を採用すると、高速車群については赤開始時刻ｔｆの前の青時間に交差点Ｎを通過可能となり、停止交差点において車両を適切に停止させることができない。
これに対して、交差点Ｎが停止交差点である場合に調整方式２を採用すると、調整方式１に比べて、調整時間Δｔの分だけ赤時間Ｇが先出しとなる。従って、高速車群についても交差点Ｎを通過不能となり、停止交差点において車両を適切に停止できる。
これに対して、交差点Ｎが停止交差点である場合に調整方式２を採用すると、調整方式１に比べて、調整時間Δｔの分だけ赤時間Ｇが先出しとなる。従って、高速車群についても交差点Ｎを通過不能となり、停止交差点において車両を適切に停止できる。
【0095】
交通シミュレータ１０に入力される交差点種別には、道路網に含まれる交差点Ｎ（Ｎ＝１～Ｍ）が停止交差点及び非停止交差点のいずれであるかを表す識別情報が含まれる。
この場合、交通シミュレータ１０の制御部１２は、交差点Ｎの識別情報が停止交差点を表す場合は、調整方式２によりオフセットＳを調整し、交差点Ｎにおける車両の停止をより確実とする。以下、このオフセット調整を「強制停止処理」という。
この場合、交通シミュレータ１０の制御部１２は、交差点Ｎの識別情報が停止交差点を表す場合は、調整方式２によりオフセットＳを調整し、交差点Ｎにおける車両の停止をより確実とする。以下、このオフセット調整を「強制停止処理」という。
【0096】
〔強制停止処理の実装例（重み係数ｋ０の設定方法）〕
図１４は、強制停止処理の実装方法の一例を示す説明図である。
図１４において、横軸は、赤開始時刻ｔｓをゼロ（基準時刻）とする車群の先頭到着時刻ｔｆを表し、縦軸は重み係数ｋ０を表す。図１４に含まれる符号及び変数の意味は、次の通りである。
図１４は、強制停止処理の実装方法の一例を示す説明図である。
図１４において、横軸は、赤開始時刻ｔｓをゼロ（基準時刻）とする車群の先頭到着時刻ｔｆを表し、縦軸は重み係数ｋ０を表す。図１４に含まれる符号及び変数の意味は、次の通りである。
【0097】
Ｒ：赤時間
Ｇ：青時間
ｔｓ：赤開始時刻（＝０）
ｔｅ：赤終了時刻（＝Ｒ）
Ｇ：青時間
ｔｓ：赤開始時刻（＝０）
ｔｅ：赤終了時刻（＝Ｒ）
【0098】
ｒ１：ｔｅから遡及させる第１設定時間（例えば１０秒）
ｒ２：ｔｅ－ｒ１から遡及させる第２設定時間（例えば１０秒）
Ｐ１：第１期間
Ｐ２：第２期間
Ｐ３：第３期間
ｒ２：ｔｅ－ｒ１から遡及させる第２設定時間（例えば１０秒）
Ｐ１：第１期間
Ｐ２：第２期間
Ｐ３：第３期間
【0099】
【0100】
また、各期間Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３における重み係数ｋ０の算出式は、次の通りである。
Ｐ１：ｋ０＝Ａ×（１－ｔｆ／（Ｒ－ｒ１－ｒ２））
Ｐ２：ｋ０＝０
Ｐ３：ｋ０＝Ｂ×（ｔｆ－Ｒ＋ｒ１）／（Ｇ＋ｒ１）
ただし、Ａ及びＢは、Ａ＜Ｂの条件の下で十分に大きい重みとして予め設定された定数であり、例えば、Ａ＝３及びＢ＝５に設定される。
Ｐ１：ｋ０＝Ａ×（１－ｔｆ／（Ｒ－ｒ１－ｒ２））
Ｐ２：ｋ０＝０
Ｐ３：ｋ０＝Ｂ×（ｔｆ－Ｒ＋ｒ１）／（Ｇ＋ｒ１）
ただし、Ａ及びＢは、Ａ＜Ｂの条件の下で十分に大きい重みとして予め設定された定数であり、例えば、Ａ＝３及びＢ＝５に設定される。
【0101】
図１４に示す通り、第２期間Ｐ２（Ｒ－ｒ１－ｒ２≦ｔｆ≦Ｒ－ｒ１）では、重み係数ｋ０はゼロに設定される。この場合、評価指標ＰＩにおける遅れ時間ＤＬ及び停止回数ＳＴの項が無視される。
従って、車群の走行挙動に関係なく評価指標ＰＩを小さくでき、先頭到着時刻ｔｆが第２期間Ｐ２内となるオフセットＳ（すなわち、図１３の調整方式２によるオフセットＳ）が採用され易くなる。
従って、車群の走行挙動に関係なく評価指標ＰＩを小さくでき、先頭到着時刻ｔｆが第２期間Ｐ２内となるオフセットＳ（すなわち、図１３の調整方式２によるオフセットＳ）が採用され易くなる。
【0102】
第１期間Ｐ１（０≦ｔｆ≦Ｒ－ｒ１－ｒ２）では、重み係数ｋ０は、時刻（Ｒ－ｒ１－ｒ２）を基点として負の傾きを有する一次関数として定義される。
従って、先頭到着時刻ｔｆが時刻（Ｒ－ｒ１－ｒ２）からマイナス方向に乖離するほど、重み係数ｋ０が増加して、評価指標ＰＩにおける遅れ時間ＤＬ及び停止回数ＳＴの項の影響が大きくなり、オフセットＳが採用され難くなる。
従って、先頭到着時刻ｔｆが時刻（Ｒ－ｒ１－ｒ２）からマイナス方向に乖離するほど、重み係数ｋ０が増加して、評価指標ＰＩにおける遅れ時間ＤＬ及び停止回数ＳＴの項の影響が大きくなり、オフセットＳが採用され難くなる。
【0103】
第３期間Ｐ３（Ｒ－ｒ１≦ｔｆ）では、重み係数ｋ０は、時刻（Ｒ－ｒ１）を基点として正の傾きを有する一次関数として定義される。
従って、先頭到着時刻ｔｆが時刻（Ｒ－ｒ１）からプラス方向に乖離するほど、重み係数ｋ０が増加して、評価指標ＰＩにおける遅れ時間ＤＬ及び停止回数ＳＴの項の影響が大きくなり、オフセットＳが採用され難くなる。
従って、先頭到着時刻ｔｆが時刻（Ｒ－ｒ１）からプラス方向に乖離するほど、重み係数ｋ０が増加して、評価指標ＰＩにおける遅れ時間ＤＬ及び停止回数ＳＴの項の影響が大きくなり、オフセットＳが採用され難くなる。
【0104】
〔先頭車両に対する減速抑制処理〕
系統制御では、遵守車群を赤信号で停止させないようにオフセットＳが調整される。従って、理論上は、遵守車群の先頭車両が交差点に到着する時点で青信号に切り替われば、遵守車群に含まれるすべての車両が交差点で停止せずに通過できる。
もっとも、実際には、流入路において赤信号を認識中の運転者は、停止線に到達する時点で信号灯色が青に切り替わることを判断できない。このため、先頭車両の運転者は、停止線の手前で車両の減速行動を行うのが通常である。
系統制御では、遵守車群を赤信号で停止させないようにオフセットＳが調整される。従って、理論上は、遵守車群の先頭車両が交差点に到着する時点で青信号に切り替われば、遵守車群に含まれるすべての車両が交差点で停止せずに通過できる。
もっとも、実際には、流入路において赤信号を認識中の運転者は、停止線に到達する時点で信号灯色が青に切り替わることを判断できない。このため、先頭車両の運転者は、停止線の手前で車両の減速行動を行うのが通常である。
【0105】
しかし、車群の先頭車両が減速行動を行うと、青信号の当初期間が無駄に経過してしまい、交差点を通過できる車両台数が減少するという問題がある。
そこで、先頭到着時刻ｔｆが青開始時刻と一致する場合は、青信号を先出しするオフセットＳを採用することが好ましい。この場合、先頭車両の運転者による減速行動がなくなるか、或いは減速度合いが軽減され、上記の問題点が解消される。
なお、「先頭到着時刻ｔｆが青開始時刻と一致する場合」とは、両時刻が厳密に一致する場合に限らず、両時刻の差分が所定誤差（例えば１秒）以内である場合も含まれる。
そこで、先頭到着時刻ｔｆが青開始時刻と一致する場合は、青信号を先出しするオフセットＳを採用することが好ましい。この場合、先頭車両の運転者による減速行動がなくなるか、或いは減速度合いが軽減され、上記の問題点が解消される。
なお、「先頭到着時刻ｔｆが青開始時刻と一致する場合」とは、両時刻が厳密に一致する場合に限らず、両時刻の差分が所定誤差（例えば１秒）以内である場合も含まれる。
【0106】
このように、交差点の青開始時刻に車群の先頭車両が当該交差点に到着する場合に、青信号が先出しされるように当該交差点にオフセットＳを調整する処理を、先頭車両に対する「減速抑制処理」という。
なお、上述の評価指標ＰＩに含まれる減速抑制指数ＮＳは、青開始時刻からの乖離の多寡に応じて変動するように定義された指数である。
なお、上述の評価指標ＰＩに含まれる減速抑制指数ＮＳは、青開始時刻からの乖離の多寡に応じて変動するように定義された指数である。
【0107】
〔減速抑制処理の実装例（減速抑制指数の算出方法）〕
図１５は、減速抑制処理の実装方法の一例を示す説明図である。
図１５において、横軸は、赤開始時刻ｔｓをゼロ（基準時刻）とする車群の先頭到着時刻ｔｆを表し、縦軸は減速抑制指数ＮＳを表す。図１５に含まれる符号及び変数の意味は、次の通りである。
図１５は、減速抑制処理の実装方法の一例を示す説明図である。
図１５において、横軸は、赤開始時刻ｔｓをゼロ（基準時刻）とする車群の先頭到着時刻ｔｆを表し、縦軸は減速抑制指数ＮＳを表す。図１５に含まれる符号及び変数の意味は、次の通りである。
【0108】
Ｒ：赤時間
Ｇ：青時間
ｔｓ：赤開始時刻（＝０）
ｔｅ：赤終了時刻（＝Ｒ）
Ｇ：青時間
ｔｓ：赤開始時刻（＝０）
ｔｅ：赤終了時刻（＝Ｒ）
【0109】
ｇ１：ｔｅから先に進行させた先出し時間（例えば４秒～５秒）
Ｐ０：非実行期間
Ｐ１：第１期間
Ｐ２：第２期間
Ｐ０：非実行期間
Ｐ１：第１期間
Ｐ２：第２期間
【0110】
【0111】
また、各期間Ｐ１，Ｐ２における減速抑制指数ＮＳの算出式は、次の通りである。
Ｐ１：ＮＳ＝０、または
ＮＳ＝Ｃ×（ｔｆ－Ｒ）／ｇ１
Ｐ２：ＮＳ＝Ｃ
ただし、Ｃは、十分に大きい指数値として予め設定された定数であり、例えば、Ｃ＝５に設定される。
Ｐ１：ＮＳ＝０、または
ＮＳ＝Ｃ×（ｔｆ－Ｒ）／ｇ１
Ｐ２：ＮＳ＝Ｃ
ただし、Ｃは、十分に大きい指数値として予め設定された定数であり、例えば、Ｃ＝５に設定される。
【0112】
非実行期間Ｐ０では、減速抑制処理は実行されない。その理由は、０≦ｔｆ＜Ｒの時間範囲では、車群の先頭車両が赤信号で既に停止しており、遅れ時間ＤＬが発生しているため、青信号を先出しする意味がないからである。
換言すると、本実施形態の交通シミュレータ１０において、交差点の遅れ時間ＤＬがゼロであること（すなわち信号待ち停止が発生していないこと）は、減速抑制処理を実行するための前提条件となる。
換言すると、本実施形態の交通シミュレータ１０において、交差点の遅れ時間ＤＬがゼロであること（すなわち信号待ち停止が発生していないこと）は、減速抑制処理を実行するための前提条件となる。
【0113】
図１５に示す通り、第１期間Ｐ１（ｔｆ＜Ｒ＋ｇ１）では、減速抑制指数ＮＳは、例えば０に設定される。
従って、減速抑制指数ＮＳがゼロでない場合に比べて評価指標ＰＩが大きくなり、先頭到着時刻ｔｆが第１期間Ｐ１内となるオフセットＳ（青信号が先出しされないオフセットＳ）が採用され難くなる。
従って、減速抑制指数ＮＳがゼロでない場合に比べて評価指標ＰＩが大きくなり、先頭到着時刻ｔｆが第１期間Ｐ１内となるオフセットＳ（青信号が先出しされないオフセットＳ）が採用され難くなる。
【0114】
或いは、第１期間Ｐ１（ｔｆ＜Ｒ＋ｇ１）では、減速抑制指数ＮＳは、赤終了時刻ｔｅを基点として正の傾きを有する一次関数として定義される。
従って、先頭到着時刻ｔｆが時刻ｔｅからプラス方向に乖離するほど、減速抑制指数ＮＳが増加して評価指標ＰＩが大きくなり、青信号が先出しされないオフセットＳが採用され難くなる。
従って、先頭到着時刻ｔｆが時刻ｔｅからプラス方向に乖離するほど、減速抑制指数ＮＳが増加して評価指標ＰＩが大きくなり、青信号が先出しされないオフセットＳが採用され難くなる。
【0115】
第２期間Ｐ２（Ｒ＋ｇ１≦ｔｆ）では、減速抑制指数ＮＳはＣ（十分に大きい指数値）に設定される。
従って、ＮＳがゼロである場合に比べて評価指標ＰＩが大きくなり、先頭到着時刻ｔｆが第２期間Ｐ２内となるオフセットＳ（青信号が先出しされるオフセットＳ）が採用され易くなる。
従って、ＮＳがゼロである場合に比べて評価指標ＰＩが大きくなり、先頭到着時刻ｔｆが第２期間Ｐ２内となるオフセットＳ（青信号が先出しされるオフセットＳ）が採用され易くなる。
【0116】
図１６は、減速抑制処理を行った場合の車両の走行軌跡の一例を示す説明図である。
図１６において、横軸は距離を表し、縦軸は時刻を表す。また、各交差点における縦帯は赤時間Ｒを表し、円で囲んだ部分は、減速抑制処理により青信号の先出しが行われた部分を表す。
図１６に示すように、交差点番号が２，４，５及び８である交差点で減速抑制処理が実行されたことにより、車群の先頭車両が交差点を青信号で通過できている。
図１６において、横軸は距離を表し、縦軸は時刻を表す。また、各交差点における縦帯は赤時間Ｒを表し、円で囲んだ部分は、減速抑制処理により青信号の先出しが行われた部分を表す。
図１６に示すように、交差点番号が２，４，５及び８である交差点で減速抑制処理が実行されたことにより、車群の先頭車両が交差点を青信号で通過できている。
【0117】
〔先出し時間の設定方法〕
上述の減速抑制処理において、先出し時間ｇ１として、先頭車両の速度に応じて動的に変動する設定時間を採用することにしてもよい。ここで、ジレンマ感応制御で利用される車両の安全停止距離Ｂｄは、次の式（４）で算出される。
上述の減速抑制処理において、先出し時間ｇ１として、先頭車両の速度に応じて動的に変動する設定時間を採用することにしてもよい。ここで、ジレンマ感応制御で利用される車両の安全停止距離Ｂｄは、次の式（４）で算出される。
【0118】
Ｂｄ＝Ｔｄ×（Ｖｅ／３．６）＋（Ｖｅ／３．６）２／（２Ｄｅ） ……（４）
Ｔｄ：運転者の平均反応時間（例えば、０．７秒）
Ｖｅ：車両の速度
Ｄｅ：車両の減速度（例えば、弱い減速では２．０ｍ／秒）
Ｔｄ：運転者の平均反応時間（例えば、０．７秒）
Ｖｅ：車両の速度
Ｄｅ：車両の減速度（例えば、弱い減速では２．０ｍ／秒）
【0119】
上記の安全停止距離Ｂｄは、黄信号に直面した車両の運転者が安全に停止できる距離を意味する。距離Ｂｄだけ停止線から離れた位置にある車両の運転者は、当該位置付近で停止行動を開始すると考えられる。
この位置付近で急に青信号に切り替わったとしても、ＴＴ＝Ｂｄ／（Ｖｅ／３．６）で算出される時間があれば、停止行動なしで交差点を通過できると考えられる。そこで、先出し時間ｇ１は、先頭車両の速度に応じた設定時間として次のように設定してもよい。
この位置付近で急に青信号に切り替わったとしても、ＴＴ＝Ｂｄ／（Ｖｅ／３．６）で算出される時間があれば、停止行動なしで交差点を通過できると考えられる。そこで、先出し時間ｇ１は、先頭車両の速度に応じた設定時間として次のように設定してもよい。
【0120】
速度４０ｋｍ／時の場合：ＴＴ＝３．４８秒 →繰り上げてｇ１＝４秒とする。
速度５０ｋｍ／時の場合：ＴＴ＝４．１７秒 →繰り上げてｇ１＝５秒とする。
速度６０ｋｍ／時の場合：ＴＴ＝４．８７秒 →繰り上げてｇ１＝５秒とする。
速度５０ｋｍ／時の場合：ＴＴ＝４．１７秒 →繰り上げてｇ１＝５秒とする。
速度６０ｋｍ／時の場合：ＴＴ＝４．８７秒 →繰り上げてｇ１＝５秒とする。
【0121】
〔その他の変形例〕
上述の実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範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。
例えば、上述の実施形態において、評価指標ＰＩから不平等指数ＥＱの項を省略することにしてもよい。また、例えばＣＯ２排出量などの他の指数を評価指標ＰＩに追加することにしてもよい。
上述の実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範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。
例えば、上述の実施形態において、評価指標ＰＩから不平等指数ＥＱの項を省略することにしてもよい。また、例えばＣＯ２排出量などの他の指数を評価指標ＰＩに追加することにしてもよい。
【符号の説明】
【0122】
１０ 交通シミュレータ（オフセット探索装置）
１１ 筐体
１２ 制御部
１３ 記憶部
１４ 通信部
１５ 操作部
１６ 表示部
１７ コンピュータプログラム
１８ マクロモデル
１１ 筐体
１２ 制御部
１３ 記憶部
１４ 通信部
１５ 操作部
１６ 表示部
１７ コンピュータプログラム
１８ マクロモデル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】