【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般には主要道路交通信号ローカルコントローラ、さらに詳しくはローカル交差点のみならず広域システムにおける最新の交通状況に対し、信号タイミングの自動計算あるいは調整のためのローカルコントローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近２０年間に信号システム設計に関し、２つの主要な開発が行われた。 その１つは２重輪概念を用いフェーズ飛越しや重複表示に柔軟に対処できるソフトウェアを利用するローカルコントローラに基づくマイクロプロセッサである。 ２重輪概念は、例えば、いわゆるカリフォルニア１７０ローカルコントローラやＮ
ＥＭＡ規格ローカルコントローラに採用されている。 その２は中央コンピュータとしてパソコンを使用し、また通信、データベース管理ソフト等の汎用コンピュータ市場向に開発されたソフトウェアを使用する比較的小規模の広域制御システムの開発である。 コンピュータを包含する交通制御システムは例えば米国特許番号３，３６
３，１８５（Sanderson 等），３，７６４，９７２（Si
klos等），３，８２８，３０７（Hungerford) ，３，８
８６，４９６（Spilo 等）に示されている。

【０００３】従来技術の信号制御システムはシステム領域内の常に変動する交通需要に自己適合するようには設計されていない。 これらは適切な信号タイミングを維持するのに数年おきに信号パラメータの更新を必要とする。 従来技術システムではタイミング計画準備に人間の参画が必要であり、この仕事は交通技術者の指揮下コントロールセンターで実施される。 本発明の交通制御システムでは、ローカルコントローラは中央システムとは最小のインターフェースで信号を制御するように機能する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、交通信号ローカルコントローラにおいて、現在中央コンピュータと交通技術者によるオフライン解析により実行されている信号制御機能の多くを、ローカルコントローラがオンラインリアルタイムベースで処理するように改良された交通信号ローカルコントローラを提供することにある。

【０００５】本発明の目的は、現在および将来の大抵交通信号制御法または最適化法を接続するのに充分柔軟な上記形式の改良された交通信号ローカルコントローラを提供することである。

【０００６】本発明の目的は、ローカル交差点制御の立場のみならず、広域交通システムに採用された時は広域信号制御の立場から、最新の交通に対する適当な信号タイミングを自動的に計算、または調整可能な交通信号ローカルコントローラを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明の交通信号ローカルコントローラには、信号制御法、信号フェーズ案、リコールスイッチ、信号タイミングパラメータおよび歩行者用青信号表示時間係数テーブルを含む時刻制御テーブルの使用を含んでいる。 実行されることがある信号制御法には、時刻制御故障モード、時刻制御正常モード、交通反応制御法および交通適合制御法を含む。 信号フェーズ案は遷移マトリックスＰおよび時刻制御テーブルに含まれる同時青信号マトリックスＱに含まれるデータにより定義される。 遷移マトリックスＰはどの交通流が次に来るかを指示し、同時青信号マトリックスには同時青信号表示に関するデータを包含している。 こゝで、使用する「交通流」とは個々の交通の動きを指し、
「フェーズ」は一組の交通流に与えられる青信号表示を指すことにする。 一つの交通流に対しリコールスイッチ「オン」は、青信号要求がなくてもその交通流は青信号表示を受理するであろうことを示している。 逆に、リコールスイッチがある交通流に対し「オフ」の時は、その交通流は青信号要求がない限り青信号表示を受理しないであろう。 信号タイミングパラメータには交通流に対する最小、最適、最大青時間および最小、最適、最大周期長を含む。 歩行者青時間係数テーブルには、その日中に起る異なる歩行者交通状況を受け入れるよう時刻制御によって歩行者青時間の調節に用いる係数を含んでいる。

【０００８】ローカルコントローラには、１）信号制御処理装置（ＳＣＰ）、２）高度アルゴリズム処理装置（ＡＡＰ）、３）感知器データ処理装置（ＤＤＰ）、の３つの主要処理装置を含んでいる。 信号制御処理装置は、通信、信号灯スイッチング、ならびに基本信号フェーズおよびタイミング選択を含み、すべての信号制御機能を実行する。 高度アルゴリズム処理装置は記憶した信号制御パラメータを用いて信号タイミングおよび／またはフェーズを決定し、感知器データ処理装置が感知器データ処理を実行する。

【０００９】信号制御の毎周期信号タイミングパラメータが（時刻制御法を用いて）選択されるか、あるいは（交通反応法または交通適合法を用いて）計算される。
すべての制御法に対し、毎信号周期時刻制御テーブルから制御法、フェーズ案、リコールスイッチ状態が選択される。 選択したにせよ、計算したにせよ、信号タイミングパラメータと共にローカル信号タイミングパラメータが共通周期長と計画オフセットを計算するローカルコントローラへ他のローカルコントローラから供給される。
計画オフセットは、引続きオフセットずれの測定のためローカルコントローラにより使用される。 ローカル信号タイミングパラメータは、次に最小、最大青時間と、交通反応法または交通適合法の下で運用している際、毎周期計算される最小、最大周期長とで定義される領域内で調整される。 調整された信号は信号制御実行に使用される。 交通適合法の下での運用では、毎周期設定される最小、最大周期長および青時間の中でローカル信号タイミングパラメータを更に調整するために、リアルタイム感知器データを用いて毎δ _t （仮に、各０．５〜１秒毎）
に青信号表示延長あるいは打ち切りが決定される。

【００１０】さらに本発明によると、最大、最適、最小周期長と最大、最適、最小フェーズ時間に対し線形計画法の解が交通反応法または交通適合法を用いて毎信号周期計算される。 フェーズ〜交通流マトリックスＭは青信号〜青信号衝突マトリックスからのデータ要素を用いて生成される。 青信号〜青信号衝突マトリックスのデータ要素は、その交差点に対し衝突する交通流の組合わせを示す。 青信号〜青信号衝突マトリックスから生成されるフェーズ〜交通流マトリックスは交通流とフェーズとの間の関係を定義する。 たゞしこゝでＭｉｊ＝１は、交通流ｉがフェーズｊに含まれていることを示し、Ｍｉｊ＝
０はそうでないことを示す。

【００１１】交通流〜フェーズマトリックスからのデータ要素と共にある流入流および飽和流量、ならびに各交通流に対する損失時間定数が、最大、最適、最小周期長と最大、最適、最小フェーズ時間との線形計画法で使用する線形制約条件を構築するのに用いられる。 流入流量は感知器データを用いて計算される。 計算した飽和流量か、既定値のいずれかを線形計画の制約条件として採用することがある。 実行しようとする交通流に対する最大、最適、最小交通流青時間は、上記の最大、最適、最小フェーズ時間を使って計算される。 交通流青時間は、
共通周期長およびローカルマスターコントローラにより決定した計画オフセットに合致するよう調整される。

【００１２】本発明の別の特徴によると、より好ましくない交通流に対する線形制約条件を等式にし、それにより線形計画法で複数解が生ずる可能性を減らす。 また最大、最適、最小フェーズ時間と周期長に対する線形計画解が逐次的に得られる。 もし最大周期長に対する線形計画解が存在しない時は、最大、最適、最小青時間と周期長は既定値のテーブルから選択し、その既定値が次に信号灯制御用信号タイミングパラメータを得るのに用いられる。 もし決定した最大周期長の線形計画解が短かすぎるようなら、最大、最適、最小青時間および周期長は許容最小値に調整される。 反対に、もし最大周期長の線形計画解が長すぎるようなら、その時は最大周期長と青時間は許容最大値に調整される。 動作は最適および最小周期長の線形計画解に対しその後継続する。 もし最適および最大周期時間に対する線形計画解が短かすぎ、または長すぎの場合も同様な調整が行われる。

【００１３】上に述べたように、線形計画解に使用する飽和流量は観察によりリアルタイムに決定してもよいし、あるいはその既定値を採用してもよい。 もし固定値を用いるなら、その時は荒天時は流量を減らすために、
天候係数により調整してもよい。

【００１４】本発明の別の特徴によると、各交通流の信号状態は青信号交通流に対し残り青プラスインターグリーン時間を示す信号状態ベクトクＡ _tにより定義される。 １個以上の残り青時間が既定値δ _tより小になると、０〜１ルーズベクトルＳ ₁が生成され、こゝではデータ要素１がその交通流は青信号を失うであろうことを示す。 さらにデータ要素１が青信号を得る交通流を識別するように、０〜１ゲインベクトルＳ _gが生成される。
次にゲインベクトルＳ _gにより識別される交通流を飛越すべきかどうかが決定される。 もし決定が否定なら、ゲインベクトルＳ _gにより識別される新交通流が残り青信号交通流と衝突するかどうかが決定される。 もしこの決定が否定なら、その時は新青時間が新交通流に対し定義される。 この方法でもって、新たな到着がインターグリーン時間内に感知されると、飛越すよう計画した交通流が、上記到着を考えると飛越していゝかどうかを決定するために、飛び越し決定の再審査をすることが出来る。
ゲインベクトルＳ _gはルーズベクトルＳ１と、交通流間の切換えを識別する遷移マトリックスＰとのベクトル積をとることにより生成できる。 ゲインベクトルＳ _gにより識別された交通流は、衝突する交通流の組合わせを示す青信号〜青信号衝突マトリックスのデータ要素に対しチェックされる。 もし衝突があるようなら、新しいゲインベクトルが、ゲインベクトルＳ _g （これは今はルーズベクトルＳ１として識別されている）と、遷移マトリックスとのベクトル積をとることにより生成される。 この配列では、信号状態ベクトルＡ _tの要素の数は交差点幾何形状に依存する交通流の数によって決まる。 この方法は例えば変形交差点を含むどんな形式の交差点にも、またスクランブルのようなどんな形式の運用にも、スイッチングソフトウェアを再書込みする必要性なしに使用可能である。 従来技術の配列では、各交差点幾何形状に対し別個のプログラムが必要である。

【００１５】

【実施例】以下に詳細に説明するように、本発明の新ローカルコントローラは、ローカル交差点のみならず広域システムに対しても、最新の交通状況に対し適当な信号タイミングを自動的に計算（または調整）するのに充分高度なものである（すなわち、充分な記憶装置と充分高速ＣＰＵを有する）。 新ローカルコントローラは各種交通信号制御法（あるいは最適化法）を容易に接続できるだけの柔軟性を備えるよう設計されている。

【００１６】信号表示制御（信号スイッチング）ソフトウェアは実際上すべての交差点幾何形状を処理し、各種信号フェーズ，タイミング制御アルゴリズムを容易に組込めるだけの柔軟性を備えている。

【００１７】さらに、本新ローカルコントローラは、このシステムが設置されて運用されるようになった後開発される全部ではないとしても、大抵の交通信号制御法（または最適化法）を接続できるだけの充分な柔軟性を備えるよう設計されている。

【００１８】新ローカルコントローラの特徴には次の事項が含まれる。 ａ）信号制御アルゴリズムを処理するＣＰＵは、大抵の考えられる信号制御アルゴリズムを処理するのに充分高速である。 ｂ）ローカルコントローラとローカルマスタとの間の伝送は、考えられる大抵のアルゴリズムに対し、すべてのデータ形式を包括し、また伝送能力はこれらのデータ形式を処理するのに充分大である。 ｃ）信号スイッチング機構、とりわけフェーズ法は実際上すべての考えられるアルゴリズムを実行するのに充分柔軟である。 ｄ）ソフトウェア設計はモジュール方式であり、従っていかなる信号制御アルゴリズムも高度アルゴリズム処理装置（ＡＡＰ）に容易に接続できる。 ｅ）ソフトウェア設計はあるアルゴリズムの動作から別のアルゴリズムの動作へ切換えるのに充分柔軟である。 ｆ）信号制御ソフトウェアは、ローカル交差点制御の立場のみならず、（もし孤立した交差点制御用でなければ）広域信号制御の立場でも、最新の交通に対し適当な信号タイミングを自動的に計算（あるいは調整）できる。 ｇ）オンラインリアルタイムの信号タイミング用交通反応および交通適合信号制御アルゴリズムは、オンラインリアルタイムベースで、最新の交通状況を反映し、隣接交差点の信号との整合を保つ。 以下実施例を説明する。 １． 序１．１ コントローラの使用本発明のローカルコントローラは、例えば図１〜３に図示したものを含む多種の交通制御配置での使用に適合している。 図１では、本発明を実施するローカルコントローラ１０が単独交差点１２での交通信号制御に用いられることを示す。 ローカルコントローラにより操作される信号灯およびそこにリアルタイムデータを供給する感知器が参照番号１４により識別されている。 このコントローラは車両、歩行者両方の交通制御に適合しており、いかなる交差点構成でも使用できる。

【００１９】多数の交差点を含む小規模交通制御システムでのローカルコントローラ１０の使用が図２で説明されている。 ここでは、コントローラ、交差点と灯器、感知器に対する参照番号は、それぞれ１０、１２、１４であり、同じものを個々に識別するのに用いるよう添字−
１、−２、−３、…−Ｎがつけられている。 ここで説明するシステムでは、ローカルコトローラ１０−１〜１０
−Ｎはローカルマスタコントローラ１６に接続されている。 マスタコントローラ１６と関連ローカルコントローラ１０の間では、情報は双方向に流れる。 図２では交差点は主街路すなわち幹線道路１８に沿って設けられ、それに沿って交通流は最適化されることになる。 マスタコントローラ１６は、交差点１２−１〜１２−Ｎの信号の共通周期長の決定、および各交差点のオフセットの計画に使用され、その情報を引続き、各交通流に対する次期周期の信号動作青時間の計算の際に、各ローカルコントローラが使用する。 ローカルコントローラによる青時間計算には共通周期の調整およびオフセット挽回の調整を含む。 交差点１２−１〜１２−Ｎに共通周期長を与え、
かつ個別交差点での信号灯周期が開始する時間をオフセットさせることにより、街路１８に沿う交通流に対する信号タイミングは最適化される。

【００２０】本発明の新種ローカルコントローラ１０を含む大規模交通制御システムを図３に示し、この図をここで参照していく。 本配置ではシステムはサブエリアに分かれており、交差点１２−１（１）〜１２−１（Ｎ）
と１２−２（１）〜１２−２（Ｎ）がそれぞれサブエリア１と２に含まれる。 各サブエリアに対し１個のローカルマスタコントローラ１６が備えられる。 Ｍ個のサブエリアある配置では合計Ｍ個のローカルマスタコントローラがあり、図３にはローカルマスタコントローラ１６−
１、１６−２、１６−Ｍが描かれている。 ローカルマスタコントローラはサブエリアローカルマスタコントローラ間で動作を整合する機能をもつ中央コントローラ２０
に接続されている。 あるサブエリア（あるいはセクション）と関連するローカルコントローラは本質的には図２
のシステムに含まれるローカルコントローラ１０−１〜
１０−Ｎと同じ様に機能する。 図１〜図３から明らかなように、本発明のローカルコントローラは広い範囲の各種交通制御システムでの使用に適しており、その範囲は孤立交差点における単独ローカルコントローラのシステムから、多数の交差点および関連ローカルコントローラを含む巨大規模の交通制御システムに亘る。

【００２１】次に図４を参照する。 ここでは典型的な２
方向、２方向交差点と共に、矢印と関連参照番号１〜８
で識別される８つの許可された交通流が示されている。
右折は常時許されており、従って右折信号は必要ない、
ここで用いる術語「交通流」とは一つの動き、すなわち交通の一方向を指す。 説明図の交差点と交通流から明らかなように、信号交通流が同時に衝突なしに許されうるのは２かつ２のみである。 例えば、南北交通流１と５は同時に許され、１と６、２と５、２と６も同様である。
同様に、東西交通については、３と７、３と８、４と７、４と８の交通流ペアが同時に許されうる。 これ以外のすべての同時交通流の組合わせは禁止される。 本発明では、それぞれの許される青信号交通流ペアを信号フェーズ（φ）で識別する。 この説明図の交差点では、８種の信号フェーズが可能である。

【００２２】ここで図５を参照すると、交差点信号の１
周期の信号動作における連続する信号フェーズ順序の各種の可能性を示すフェーズ順序ブロック図が示してある。 簡単のため、比較的少数の可能な信号フェーズ順序のみが示されている。 図５では信号フェーズは参照記号φ１〜φ８により識別される。 信号フェーズ順序は１つのフェーズ順序をたどり、矢印に従い、そして交差点の南北および東西両方のレグを含むループを閉じることにより識別できる。 １周期の動作で可能な信号フェーズ順序として、例えばφ１、φ２、φ４、φ５、φ７、φ８
がある。 Ｔ字路や五叉路交差点といったその他の形状の交差点に対しても、信号フェーズ順序図を生成できる。
また説明図の交差点では図６に示すようにもっとずっと多くの許される信号フェース順序を含めることができる。 ここで図６を参照すると例えば、図５の図式では許されなかった信号フェーズ順序にφ４、φ７、φ８とφ
４への戻りからなる順序がある。 明白なことであるが、
本発明のローカルコントローラは図５と図６に説明される信号フェーズ順序を用いる動作に制限されるものではない。

【００２３】ここで図７を参照すると、ここには１周期の動作と他周期の終りと始めを画いた信号フェーズ順序図表が表されている。 この図表にはインタグリーン時間が含まれている。 図７では、上述のフェーズ順序φ１、
φ２、φ４、φ５、φ７、φ８が１完全周期として画かれている。 図７に見えるように、周期時間は１組の南北、東西交通流の完結に必要な時間である。 本発明のコントローラでもって、信号フェーズ順序、周期時間および交通流青時間が毎動作周期ごとに決定あるいは選択される。 南北と東西交通間の動作はφ１の始め、φ４とφ
５の間、およびφ８の終りに示すバリアにより分離されている。 インタグリーン時間には黄時間およびインタグリーン赤時間の期間を含む。 青交通流Ｇ１〜Ｇ８が図７
に示されている。 バリヤ間の間隔は周期「セグメント」
として識別する。 図７は２交通流が同時に青信号表示を受理する交通流の２重輪順序の一例である。 図７に示すように、交通流１、２、３、４は第１輪に含まれ、交通流５、６、７、８は第２輪に含まれる。 図５〜７に示す形式の２重輪は現行の米国ＮＥＭＡ規格で明らかにされている。 本特許出願では従来からの定義の「フェーズ」
を用いることに注目すべきで、これは交差点での交通流の組合わせに与えられる青信号表示である。 現行の米国ＮＥＭＡ規格では、フェーズは交差点での一つの交通流への青信号表示である。 １．２ ローカルコントローラ１０の概念的総括ここで図８を参照すると、ローカルコントローラ１０の単純化したブロック図が示されていっる。 コントローラは信号制御処理装置（ＳＣＰ）ＣＰＵ２３および関連記憶装置２３Ａ、高度アルゴリズム処理装置（ＡＡＰ）Ｃ
ＰＵ２６および関連記憶装置２６Ａを含む３つの主要処理装置を含んでいる。 信号制御処理装置ＣＰＵ２３および感知器データ処理装置ＣＰＵ２６は信号制御処理装置（ＳＣＰ）ユニット２２に含まれ、これには故障モード信号制御ＬＳＩ（ＳＣ−ＬＳＩ）３０もまた含んでいる。 これらＣＰＵはマイクロプロセッサからなることがある。 信号制御処理装置２２はすべての信号制御機能を実行し、これには通信、信号灯スイッチング、ならびに基本信号フェーズとタイミング選択とが含まれる。 それはローカルコントローラの「心臓部」であり、信号表示制御すなわち信号スイッチングを継続的に実行する。 高度アルゴリズム処理装置２４はローカルコントローラの「頭脳」であって、格納された信号制御アルゴリズムを用いて信号タイミングおよび／または信号フェーズを決定する。 感知器データ処理装置２６はローカルコントローラの「眼と耳」であって、感知器データ処理に専念する。 感知器入力が信号制御処理装置２２に供給されることが示されている。 交通流、信号フェーズ、幾何形状データに関する情報はローカル端末器入力を通してローカルコントローラ１０に供給される。 ローカルコントローラが図２、３で示したような一群の整合されたローカルコントローラを含む交通制御システムに含まれる時は、
ローカルマスタコントローラとの通信を設ける。

【００２４】上記から、本ローカルコントローラ１０
は、次の３つの基本コントローラ機能の分離を考慮していることが明らかであろう。 ３つの機能とは、信号制御処理装置２２による信号指示制御（信号スイッチング制御）、信号制御処理装置ＣＰＵ２３および高度アルゴリズム処理装置ＣＰＵ２４による信号フェーズおよびタイミング決定、ならびに感知器データ処理装置ＣＰＵ２６
による感知器データ処理である。 ローカルコントローラ１０は、もし高度アルゴリズム処理装置２４が故障すると、高度アルゴリズム処理装置なしでも信号制御処理装置２２が信号動作をかなりよく実行できるように設計されている。 もしそれ以外の信号制御処理装置が故障すると、故障モード信号制御大規模集積回路（ＳＣ−ＬＳ
Ｉ）３０が制御下、故障モードで動作し、これにより信号動作は単純な信号動作案を使用して継続される。

【００２５】本発明のローカルコントローラ１０は各種の制御方法を扱うことが出来る。 これには、（１）ローカルマスタコントローラ１６からの直接制御、（２）時刻制御（Ｔ−Ｏ−Ｄ）選択テーブルを用いて、Ｔ−Ｏ−
Ｄタイミングパラメータ選択、（３）現在および予想される交通状態に対する交通反応オンラインタイミングパラメータ生成これには例えば、線形計画法を用いて周期中の各交通流に対し次期周期長および青時間の生成を含む。 （４）リアルタイム信号制御に対しリアルタイム適合コントローラの手段と共にリアルタイム交通データを利用するオンラインリアルタイム交通適合法、（４）のオンラインリアルタイム交通適合法が、（３）の交通反応オンラインタイミングパラメータ生成法と違う点は、
リアルタイム交通により良く適応させるために動作周期の間で青時間の延長または打切りの手段を含んでいることである。 かかるオンラインリアルタイム交通適合法では従来のギャップアクセプタンスから、所謂人工知能（ＡＩ）技法に亘る範囲のアルゴリズムを利用することがある。

【００２６】ローカルコントローラは異なる制御法を用いた動作が可能である。 スイッチング制御法の根據は、
図９に示す交通密度対交通量の図から理解でき、ここでこの図を参照することにする。 ここには代表的な交通密度対交通量カーブ３２が示されており、単位時間当り車両で測定した交通量は、単位距離当り車両で測定した密度と共に、参照番号３４で識別した交通容量レベルまでは増加する。 この交通容量レベルを越えて密度が増加すると、交差点を通過する交通量は減少する。 グラフの密度軸に沿って、閑散、正常、渋滞交通状態が指示されている。 説明目的で、正常密度は閑散密度から交通容量密度より小さい密度レベル間にとってある。 交通油量レベル附近で密度が変化しても交通量はほんの僅かしか変化しないことが分かる。 ある制御法は正常交通密度域で最高機能を示し、また別の制御法は閑散、渋滞密度域で最高機能を示す。 上記のように、本コントローラでは、交通制御法の交換が可能である。 例示だけであるが、閑散および渋滞交通状態中は、オンラインリアルタイム交通適合法（上記（４）法）を用いて操作するのが望ましい。 正常交通状態中は、交通反応オンラインタイミング生成法（上記（３）法）を用いて操作するのが望ましい。 本コントローラでは、以下述べるように毎動作周期に動作モードの選択が用意されている。

【００２７】ここで図１０を参照すると、プログラムとデータの概念的機能関係がプログラムブロック３６と、
データブロック３８とを含むブロック図で示されている。 プログラムには信号制御処理装置記憶装置２３Ａ
（図８）に格納されているスイッチングソフトウエア４
０を含む。 スイッチングソフトウエアは信号スイッチング機能を実行するため信号表示制御を提供する。 一群の信号制御アルゴリズム４２が信号制御処理装置記憶装置２３Ａおよび高度アルゴリズム処理装置記憶装置２４Ａ
に格納されており、そのアルゴリズムが信号タイミングとフェーズ順序両方を決定する。 ここで開示した実施例においては、交通反応オンライン法とオンラインリアルタイム交通適合法の両方に対する信号制御アルゴリズムが示されており、共に線形計画法の使用は、本発明の発明者Ｍａｓａｍｉ Ｓａｋｉｔａ「交通信号のタイミング設計」Transportation Research Record (No.1069),W
achington,DC1986で発表されていることを特記しておく。 本発表の全体開示は特にここであげた参考文献に示されている。

【００２８】スイッチングソフトウエア４１は、交差点幾何形状データ４４、信号タイミング、フェーズパラメータを含む信号制御パラメータ４６およびリコールスイッチの上、ならびに感知器データブロック４８からの感知器および押しボタンデータのようなパラメータを用いる。 生の感知器データは、スイッチングソフトウエア４
０により直ちに使用可能なように、感知器データ処理ソフトウエア５０により処理される。 信号灯はスイッチローダインターフェース５２を経由し、スイッチングソフトウエア４０により制御される。 スイッチングソフトウエア４０は、通信ソフトウエアは、通信ソフトウエア５
４を用いローカルマスタコントローラ１６、または中央コントローラにより直接制御することが出来る。 ２． 信号制御ソフトウエア ２．１ 序本節では、ローカルコントローラの信号制御処理装置Ｓ
ＣＰで実行される交通制御関係ソフトウエアについて述べる。

【００２９】議論する話題は次の通りである。 （１）標準信号制御法 ａ． 時刻制御 ｂ． 交通反応制御 ｃ． オンラインリアルタイム交通適合制御 （２）信号制御タスクの実行 （３）信号オフセット制御の実行 ａ． サブエリア信号タイミング計算 ｂ． 各交差点のオフセット ｃ． オフセット基準点（ＯＲＰ） ｄ． オフセットずれおよびオフセット挽回 ここでは議論を標準広域信号制御に集中する。 この制御では例えば図２、３に示すように、多数のローカルコントローラがローカルマスタコントローラに接続され、また同じローカルマスタコントローラの下にある信号は整合される。

【００３０】孤立交差点でのローカルコントローラ動作は広域信号制御の特殊ケースである。 孤立交差点に対するソフトウエアは広域信号制御に用いられるものと同一である。 ２．２ 用語の定義本申請を通じて用いられる信号制御機能の用語を以下に定義する。 信号制御における機能が如何に動作するかあるいは如何にしてそれらのパラメータを取得するかの説明はもっと後の節で述べる。

【００３１】 制御法（またはローカルコントローラ制御
法）制御法はローカルコントローラで交通制御のために用いる手段である。 正常モード時刻制御法、故障モード時刻制御法、交通反応法、交通適合法を含み４制御法が実行できる。 制御法はローカルコントローラの時刻制御テーブルまたはローカルマスタコントローラにより規定することができる。

【００３２】 制御法定義テーブル制御法定義テーブルはすべての信号制御法を定義する。

【００３３】 時刻制御法選択テーブルこのテーブルには異なる時刻で使用すべき制御法定義テーブルＩＤを含んでいる。

【００３４】 輪青信号表示が与えられる交通流の順序である。 １個より多い輪を同時に操作できる。 最も一般的な案は２重輪制御法と呼ばれ、２つの独立な輪が、図７に示すように同時に動作する。

【００３５】 サブエリアに対する共通周期長これはサブエリア全域の信号動作に対し使用される周期長である。 共通周期長は、各交差点でのローカル計算最小、最適、最大周期長およびサブエリア内の異なる交差点間の旅行時間から得られる。

【００３６】 バックグラウンド周期長共通周期長は時にバックグラウンド周期長として参照することがある。 この理由は、各交差点での制御法によっては、共通周期長が信号動作では必ずしも可視的でないからである。

【００３７】 ローカル計算周期長各交差点での、その交差点で入手できる交通データを用いて計算した最小、ローカル最適、最大周期的である。

【００３８】 計画オフセット計画オフセットは、ローカル計算周期長、観察旅行速度および交差点間距離等のパラメータを用いてローカルマスタコントローラが計算したオフセット時間である。 計画オフセットはサブエリアのキー交差点のオフセット基準点と対象とする交差点間の時間差により測定される。

【００３９】 計画オフセット実行時間計画オフセットはオフセット実行のためにクロックタイムに変換され、これを計画オフセット実行時間と呼ぶ。
時として、これは「理想」オフセット実行時間である。

【００４０】 調整オフセット実行時間これはローカルコントローラによりオフセットの所要の調整を組み入れた計画オフセット実行時間である。 理想オフセット実行時間と調整オフセット実行時間は同一のことも、または異なることもありうる。

【００４１】 実オフセット実行時間実際のオフセット実行のクロックタイムである。 時刻制御法おおよび交通反応制御法においては、実オフセット実行時間は調整オフセット実行時間と同一である（ただし、必ずしも理想オフセット実行時間とは同一ではない）。 オンラインリアルタイム交通適合制御法では、実オフセット実行時間は理想および調整オフセット実行時間のいずれとも異なりうる。

【００４２】 オフセット基準点オフセット基準点（ＯＲＰ）はオフセットずれが測定される信号周期の点である。 本システムに選択されたオフセット基準点は信号整合が実行される青時間直前の黄時間の開始である。

【００４３】 オフセットずれこれは計画オフセットと観察オフセット間の測定差である。

【００４４】 オフセット実行時間オフセット実行時間は、クロックタイムで表わして、対象信号周期のオフセット基準点である。

【００４５】 信号フェーズこれは遷移マトリックス５８、青信号〜青信号衝突マトリックス６０、および交通流フェーズマトリックス６２
で表わした信号フェーズ法であり、これらマトリックスの例をそれぞれ図１１、１２および１３に示す。 簡単に言うと、遷移マトリックス５８は青信号を受理する次期交通流を指示し、青信号〜青信号衝突マトリックス６０
は互に衝突する交通流ペアを指示する。 交通流〜フェーズマトリックス６２は各フェーズに含まれるすべての交通量を示す。 遷移マトリックス５８は時にはＰマトリックスとして参照し、青信号〜青信号衝突マトリックスは時にはＧマトリックスとして参照することがある。 また交通量〜フェーズマトリックス６２は時には以下Ｍマトリックスとして参照することがある。

【００４６】 信号フェーズ案定義テーブルこれらテーブルには信号フェーズパラメータを含む。 各テーブルは識別目的でそれ自身のＩＤ番号を有する。

【００４７】 時刻制御信号フェーズ案選択テーブル本テーブルは異なる時刻に用いられる信号フェーズ定義テーブルＩＤを含有する。

【００４８】 信号タイミングパラメータこれらパラメータは、最小青時間ベクトルＮ、最大青時間ベクトルＭ、および最適青時間ベクトルＯで表わした各交通流に対する最小および最大青時間である。

【００４９】 信号タイミングパラメータテーブルこれらテーブルは信号タイミングパラメータを含有する。 各テーブルは識別目的でそれ自身のＩＤ番号を有する。

【００５０】 時刻制御信号タイミングパラメータ選択テ
ーブル本テーブルは異なる時刻に用いられる信号タイミングパラメータテーブルＩＤを含有する。

【００５１】 交通容量率（または係数）交通容量率はあらゆる天候状態で交通容量（または飽和流量）をより正確に較正するための道具である。 交通容量率は感知器設置が制限を受ける交差点に対し、信号タイミングの計算に用いられる。 ある交差点でアプローチの交通容量は天候、表面状態、その他の環境および交通状態によって変動する。 非交通反応信号タイミング計算では、システムは正常状態の交通容量率１．０を用い、
雨天および積雪の日の交通容量率は、それぞれ例えば０．７および０．５であろう。

【００５２】交通容量率ＩＤ（または天候状態ＩＤ）は交通容量を識別する。 交通容量率ＩＤと対応する交通容量は次の通りである。

【００５３】

【００５４】 歩行者青時間係数歩行者信号タイミングは青時間、点滅青時間（車両交通流での黄時間に相当）、およびインタグリーン赤時間よりなる。 この中で、点滅青およびインタグリーン赤時間は頻繁に変化することはないであろうが、青時間は時間パラメータ選択法を用いて毎周期頻繁に変化することがある。 係数１．０は、歩行者青時間がその交差点の幾何形状データで定義される基本青時間と同じ長さであることを指す。

【００５５】 サブエリアサブエリアは、図３を参照し前に説明した１個のローカルマスタコントローラにより制御される一群のローカルコントロータを含有しているエリアである。

【００５６】 リコールスイッチ「オン」または「オフ」リコールスイッチがある交通流に対し「オン」の時は、
その交通流はたとえ青信号要求がなされなくても、青信号表示を受理するであろう。 リコールスイッチがある交通流に対し「オフ」の時は、その交通流は青信号要求がなされないなら、青信号表示を受理しないであろう。

【００５７】 信号フェーズ時間信号フェーズ時間は信号フェーズの時間継続を意味し、
この中で青信号表示が交差点での交通流組み合わせに与えられる。 信号フェーズ時間は図７で説明される。

【００５８】 交通流フェーズ時間交通流フェーズ時間はある交通流に対する時間継続を意味し、青時間および青時間に続くインタグリーン時間（黄時間プラスインタグリーン赤時間）よりなる。 青時間およびインタグリーンはやはり図７で説明される。

【００５９】 青信号延長方針これは青時間の延長か打切りか、あるいは何もしないかに関する方針である。

【００６０】 交通流に対する現残時間これは交通流が青信号を受理している時、その交通流に割り当てられた青時間を示す。 青信号を受理しつつある各交通流は残青時間を割り当てられる。

【００６１】 交通流に対する望ましい残青時間青信号延長方針は数段階で決定される。 青信号延長方針がある段階でのある交通流に仮に採用されると、アルゴリズムは直ちに行動をとる代りに、新たに計算した残青時間を記憶する。

【００６２】 青信号〜青信号衝突マトリックス Ｇマトリックス（図１２の青信号〜青信号マトリックス６０）はあらゆる交通流ペアに対する青信号〜青信号衝突を示す。

【００６３】 同時青信号表示案適合制御では、同時青信号表示に関係するケースは同時青信号マトリックス（Ｑマトリックスと呼ぶことがある）で表わされ、その各セルは１〜４の値をとりうる。
マトリックスのその他のセルはすべて０の値を有する。
同時青信号マトリックス６４は図１４に示されている。 ２．３． 信号制御法ここで図１５を参照すると、信号制御の全体作業の流れが示されている。

【００６４】信号制御実行アルゴリズムの基本時間単位は１周期である。 信号制御関連パラメータは毎周期計算または選択される。 図１５に示すように信号実行処理には、（１）制御法定義の選択（ブロック６６）、（２）
フェーズ案の選択（ブロック６８）、（３）リコールスイッチのセット（ブロック７２）を含んでいる。

【００６５】すべての制御法に対し、信号タイミングパタメータ選択（または計算）用交通データを収集する基本時間単位はＮ連続信号周期（ある周期の始めからＮ番目の周期の終りまで測定した交通）である。 この測定された交通データは測定期間で正規化され、時間当り車両（または台／秒）の項で表現される。 信号タイミング更新の頻度は制御法によって変る。

【００６６】時刻制御法では、毎周期新しいタイミングパラメータテーブルが選択される。

【００６７】交通反応法では、タイミングパラメータは最終Ｎ周期または予想次期周期交通データを用いて毎周期更新される。

【００６８】オンラインリアルタイム交通適合法では、
サブエリア共通周期長や（もしオフセットが交通適合法で制御されるなら）計画オフセットのような基本信号制御パラメータは、最終Ｎ周期または予想次周期交通データを用いて毎周期更新される。 δt が０．５秒程度のところでは、リアルタイム交通情報を用いて毎δt に青信号延長が決定される。

【００６９】ローカルコントローラが毎周期初期信号制御パラメータを選択（または計算）する。 これらには、 １）現地で計算した周期長（最小、最適、最大） ２）各交通流に対する青時間（最小、最適、最大） ３）タイミングパラメータ計算に用いるフェーズ案ＩＤ ４）歩行者交通流を含み、各交通流に対するリコールオンオフスイッチ状態 ５）整合した交通流 がある。

【００７０】３制御法すべてにおいて、現地で選択（または計算）された最適周期長は毎周期ローカルマスタコントローラ１６に送信される。 ローカルマスタコントローラは、また異なる交差点ペア間の距離や、それらへの平均旅行時間のようなデータを用い、サブエリアに対する共通周期長および各交差点に対する計画オフセットを計算する。 サブエリア内の各交差点のローカル最適周期長を用いて、そのサブエリアに対する共通周期長がローカルマスタコントローラにより、ブロック７４で計算される。 ブロック７４Ａでは、ローカルマスタコントローラがエリア内の各ローカルコントローラに対する計画オフセットを計算する。 現地で計算した周期長、観察した旅行速度、交差点間の距離のようなパラメータは、各コントローラに対する計画オフセット時間の計算にローカルマスタコントローラにより用いられる。 オフセットずれが測定されるところでは、ブロック７４Ａからの計算された計画オフセットがブロック７８で用いられる。

【００７１】ブロック７４からの共通周期長情報およびローカルマスタコントローラからのブロック７８で測定したオフセットずれを用いて、エリア内またはサブエリア内の信号間に整合を与えるために、ブロック７２からのローカル信号タイミングパラメータはブロック７６で調整される。 以下明らかになるが、時刻制御または交通反応法を採用している所では、ローカル信号タイミングパラメータの「調整」は各交通流に対する次期周期最適青時間の計算を含む。 交通適合制御法に対しては、ローカル信号タイミングパラメータの調整は信号タイミングパラメータへのリアルタイム調整を含む。

【００７２】ブロック７６での調整後、交差点での信号はブロック７６Ａで制御される。 次期周期に用いられる信号制御法が選択されているところでは、動作は次にブロック６６に戻る。

【００７３】ローカルマスタコントローラは本処理における各交差点に対するフェーズ案も検査し、またより良いフェーズ案が発見されれば、将来の参考のため案を記録する。 ３信号制御法の間では信号タイミング実行法に違いがあり、各信号制御法につき以下に述べる。

【００７４】実地動作では、信号動作法の変更の切換えが円滑でなければ交通遅延を加速する可能性があるので、そう頻繁には変更されないものである。 制御法の選択は、１時間に１回で充分頻繁だと考えられる。 しかし、このシステムは、毎周期の頻度で信号制御法を変更できるように設計されている。

【００７５】ローカルコントローラは、また点滅黄、赤信号制御も操作できる（主街路交通は点滅黄信号灯を受理し、従街路交通は点滅赤信号を受理する）。 このモードの動作は規則に沿った信号制御法の一つに類別され、
すべての信号制御法を含むテーブルに記憶されている。
時刻制御法を用いるか、またはより高レベルコントローラからこの制御法の使用を規定することにより、操作者は点滅操作の開始、終了時期を規定することができる。 ２．３．１時刻制御ローカルコントローラに記憶されている２タイプの時刻信号制御法は次のものである。

【００７６】信号制御処理装置、ＳＣＰ、２２のバッテリ バックアップ ランダム アクセス記憶装置、ＲＡ
Ｍに記憶されている非永久テーブル、および信号制御処理装置、ＳＣＰ、２２の電気的プログラマブルＲＯＭ、
ＥＰＲＯＭに記憶された永久テーブル各タイプのテーブルは、制御法、フェーズ案および信号タイミングパラメータを定義する。 図１６〜２０は、それぞれ時刻制御法、フェーズ案、リコールスイッチ状況、信号タイミングパラメータおよび歩行者青時間係数選択法を表示したものである。 図１６には制御法選択テーブル８０Ａと関連定義テーブル８０Ｂが示され、図１７にはフェーズ案選択テーブル８２Ａと関連定義テーブル８２Ｂが示され、図１８にはリコールスイッチ選択テーブル８４Ａと関連テーブル８４Ｂが示され、図１９にはタイミングパラメータ選択テーブル８６Ａと関連テーブル８６Ｂが示され、また図２０には歩行者青時間係数選択テーブル８
８Ａと関連テーブル８８Ｂが示されている。 これら各方法では、時刻制御法選択テーブルは異なる時刻に用いられるべきテーブルのＩＤを包含している。

【００７７】１． 曜日および休日 ２． 特別行事のある日（行事タイプＩＤ） には別々のテーブルが提供される。

【００７８】非永久テーブルは正常動作時に用いられ、
年間を通じ連続的に改訂可能で、ローカルコントローラの信号制御処理装置ＳＣＰのＲＡＭに記憶される。 永久テーブルは故障モード動作時（１周期を越えて通信システムが故障した時、または非永久時間信号制御テーブルを記憶するバッテリバックアプＲＡＭが損傷した時）に用いられる。

【００７９】１． 曜日および休日 ２． 特別行事のある日 には別々のテーブルが提供される。

【００８０】非永久テーブルおよび永久テーブルを用いる信号制御法を共に「時刻」制御法と呼ぶが、これら２
つのテーブルの使用に関係する処理は異なっている。 正常時刻制御動作正常動作時は、信号制御処理装置ＳＣＰのバッテリバックアプＲＡＭに記憶されている時刻制御テーブルが用いられる。 全処理は１周期に１度実行され、図２１の１ループで描かれている。 ここで図２１を参照する。 処理は次の通りである。

【００８１】(1) 時刻信号制御法選択テーブル（図２
１のブロック８０Ａ）および信号制御法定義テーブル（ブロック８０Ｂ）を用いて信号制御の選択。

【００８２】(2) 時刻フェーズ案選択テーブル（ブロック８２Ａ）およびフェーズ案定義テーブル（ブロック８２Ｂ）を用いて、フェーズ案の選択。 フェーズ案定義テーブルには、図１１および１４にそれぞれ示すＰマトリックスおよびＱマトリックスを含む。

【００８３】(3) 時刻リコールスイッチ選択テーブル（ブロック８４Ａ）およびリコールスイッチ定義テーブル（ブロック８４Ｂ）を用いてリコールスイッチのセット。 リコールスイッチ定義テーブルには、整合すべき向流およびリコールスイッチを「オン」に保つ交通流を含む。

【００８４】(4) 時刻信号タイミングパラメータ選択テーブル（ブロック８６Ａ）および信号タイミングパラメータ定義テーブル（ブロック８６Ｂ）を用いて信号タイミングパラメータの選択。 信号タイミングパラメータ定義テーブルには、各交通量（Ｍ、Ｎ、Ｏベクトル）に対する最小、最大、最適青時間を含む。 テーブルにはまた、最小周期長Ｃmin 、最適周期長Ｃopt 、および最大周期庁Ｃmax を含む。

【００８５】正常時刻制御動作法の下では、フェーズおよびローカルタイミングパラメータはローカルコントローラにより選択されるが、ローカルマスタコントローラがサブエリアに対する共通周期長および計画オフセットを計算する（ブロック９０）。 ブロック９２で示されるように、共通周期長の計算およびオフセット計算に用いるために、サブエリアの他のローカルコントローラからデータが取得される。 ローカルマスタコントローラは、
以下２、４、１節に示す具合に、各ローカルコントローラに対するローカル最小、最適、最大周期長を用いてサブエリアに対する共通周期長を計算する。 各ローカルコントローラに対する計画オフセットを計算するには、ローカルマスタコントローラは以下２、４、１節のやり方で、共通周期長および交差点間の旅行時間を用いる。

【００８６】ローカルコントローラはオフセットずれを測定し（ブロック９４）、オフセット要求に合致するよう信号タイミングを調整する（ブロック９６）。 （以下２．４．２節〜２．４．４節を参照のこと）。

【００８７】本信号制御方への入力は １． 交通容量率ＩＤ（デフォルト値：１０） ２． 特別行事ＩＤ（デフォルト値：０またはなし） ３． 黄およびインタ交通流赤時間要求（デフォルト値、
４および２秒）からなる。

【００８８】本信号制御法からの出力は １． 周期ＩＤ、日付 ２． クロックタイム ３． 曜日および休日ＩＤ ４． 交通容量ＩＤ ５． 特別行事ＩＤ ６． 使用テーブルのＩＤ ７． 整合した交通流 ８． 実際フェーズ順序 ９． 各交通流に対する実際青時間 １０． 各交通流に対する黄およびインタ交通流赤時間 １１． 実際周期時間 １２． 計画オフセット実行時間 １３． 調整オフセット実行時間 １４． 実際オフセット実行時間 よりなる。 故障モード 時刻制御動作図２２は故障モード時刻制御動作に対する概念的な作業の流れ図である。 故障モード動作はＲＡＭ内の時刻制御テーブルが損傷するから、通信システムが故障するかのいずれかの場合に適用される。 毎周期このモード下でローカルコントローラが信号制御方、フェーズ案およびタイミングパラメータをＥＰＲＯＭのＳＣＰにある時刻制御テーブル探索法を用いて選択する（ブロック８０、８
２、８４および８６）。

【００８９】タイミングパラメータテーブルで定義されるオフセット量が、最終時間増分で定義されるものと違う時は ず、ローカルコントローラが計画オフセットを満足させるよう信号タイミングを調整する（ブロック９
８）。

【００９０】信号制御処理装置ＳＣＰのＥＰＲＯＭ内の時刻制御法、フェーズ案およびタイミングパラメータの選択テーブルには、（クロックタイムで）計画オフセット実行時間を含む余分のテーブルが本方法では定義されている以外は、正常時刻制御動作で用いたものと同一の特性を含んでいる。

【００９１】クロックタイム、曜日、デフォルト値が所要パラメータとして用いられる以外は、本信号制御法には何の入力も必要としない。

【００９２】本信号制御法からの出力は、 １． 周期ＩＤおよび日付 ２． クロックタイム ３． 曜日および休日ＩＤ ４． 使用テーブルのＩＤ ５． 実際周期時間 ６． 計画オフセット実行時間 ７． 実際オフセット実行時間 よりなる。

【００９３】２．３．２ 交通反応信号制御交通反応進行制御法では、発明者により前記論文「交通信号のタイミング設計」Transportation Research Reco
rd（No. １０６９）、Washington,D,C.,１９８６に述べられた線形計画法（ＬＰ）による進め方で、信号タイミングが生成される。 各交通流に対する信号フェーズ案および青時間は信号タイミングパラメータが選定される前に決定される。 線形計画法（交通反応法）本法では、ローカルコントローラが毎周期、図２３に示すルーチンを実行する。 処理は次のとおりである。

【００９４】(1) 図２３のブロック８０、８２、８
４、８８に示すように、時刻制御テーブル探索法により、ローカルコントローラが信号制御法、信号フェーズ案、リコールスイッチ、および歩行者交通レベルを定義する。

【００９５】(2) ローカルコントローラは感知器データを収集し、信号タイミング計算に使用可能なように処理する。 ローカルマスタコントローラは、サブエリア内の他のローカルコントローラからのデータに基づいて（もし必要ならば）交通需要の予想を準備する。 予想交通データはローカルコントローラに送信される（ブロック１００）。

【００９６】(3) ローカルコントローラは、直前の交通データあるいは予想交通データのいずれかを用いて、
線形計画法により信号タイミングパラメータを計算する。 出力は各交通流に対する最小、最適、最大青時間および交差点に対する最小、最適、最大周期長である（ブロック１０２）。 線形計画法については、本節中「ＬＰ
法の適用」の表題で詳細に述べられる。

【００９７】(4) ローカルコントローラは、現地で計算したタイミングパラメータをローカルマスタコントローラに送信する。

【００９８】(5) ローカルマスタコントローラは、共通周期長と計画オフセットを計算する（ブロック１０
４）。

【００９９】(6) ローカルコントローラはオフセットずれを測定する（ブロック１０６）。

【０１００】(7) ローカルコントローラは、共通周期長を収容し、計画オフセットに追いつくようローカル信号タイミングパラメータを調整する（ブロック１０
８）。

【０１０１】線形計画法でタイミングパラメータの計算に用いる交通カウントは、(1) 過去Ｎ周期にその交差点における現地で測定したカウントか、または(2) 次期周期に対し見積られたカウントのいずれかである。

【０１０２】必要な歩行者信号時間は、以下のようなデータを用いて取得される。

【０１０３】(1) 歩行者交通流ｉに対する「基本」所要青時間ｇｉ。

【０１０４】これは交差点幾何形状データで規定される。

【０１０５】(2) 所要黄、ｙｉおよびインタグリーン赤時間ｒｉ。 これは交差点幾何形状データで規定される。

【０１０６】(3) 歩行者青時間変動率、ａｔ。 これは時刻制御参照テーブルで規定される。

【０１０７】時間ｔにおいて、交通流ｉに対する所要歩行者青時間は（ｇｉ＊ａｔ）と表され、また時間ｔにおける所要交通流フェーズ時間は（ｇｉ＊ａｔ）＋ｙｉ＋
ｒｉと表される。 所要歩行者交通流フェーズ時間は、線形計画法で信号タイミングパラメータの決定において、
ある種の拘束となるであろう。

【０１０８】ここで図２４を参照すると、線形計画法を用いる交通反応の動作に対するデータの流れを示す流れ図が図２３よりもやや詳細に示されている。 図２４では感知器および押しボタンデータ４８が感知器データ処理装置２７に供給される。 過去に数多くの信号制御法が提唱されてきたし、将来はさらに多くの信号制御法が世界中の研究者により間違いなく提案されるであろう。 各信号制御アルゴリズムは、それ用に独自に定義されるデータを用いることができる。 例えば、本発明で採用した線形計画法は、交差点アプローチで各交通流に対する流入交通流と飽和流データとを用いる。 他のアルゴリズムでは、次期周期に対する信号タイミング計画を決めるのに、交差点の各アプローチにおける最大待ち行列長を用いる。 しかしこのアルゴリズムでは、オンラインリアルタイム基準で青信号打切りを決めるのに、すべての交差点アプローチで動的変動をしている待ち行列長の測定が必要になる。

【０１０９】信号制御法はいかなるデータ形式でも用いることができるから、すべてのデータ形式を包囲する感知器データベースのスーパセットを作成するのは不可能である。 感知器データ処理装置２７は、信号制御に有用だと考えられるすべての基本感知器データ形式を作成、
記憶する。 待ち行列長のようなある種のデータは、図８
に示す高度アルゴリズムが処理装置２４を用いて、感知器データをさらに加工することにより推定できる。 本発明のローカルコントローラは、感知器データ処理装置２
７を用いていかなる形式の予め定義された交通感知器をも処理できる。 感知器データ処理装置２７は、異なる形式の感知器からの入力を摂取し、図８に示すように信号制御処理装置２２が用いる出力を産出する「万能」インタフェースとして機能する。

【０１１０】感知器データ処理装置２７への接続に適合する交通流感知器の形式には、通常ループ式もしくは超音波式感知器、ビデオグラフィック式感知器、レーダ、
歩行者押しボタン、強制排除およびバス式感知器、ならびに線路踏切り信号感知器が含まれる。 感知器が取得するデータには、各感知器のオンオフ状況、各感知器での速度、各交通流またはレーンに対する速度、各交通流またはレーンに対する待ち行列長、歩行者青信号要求、強制排除要求、および望ましい交通流に対する青信号要求が含まれる。

【０１１１】信号制御処理装置の感知器データが処理ソフトウェアが、これらデータを読込み、規定のフォーマットに整理する。 これによりこれらは信号制御に使用できるようになる。 通常ループ式よび超音波式感知器のみを用いるなら、感知器データ処理装置ソフトウェア５０
（図１０）は、各個々の感知器に対し感知器オンオフ状況、累積交通カウント、累積時間占有、および１００分の５秒程度毎の推定車両速度を流す。 待ち行列状態と速度、流量のような他の交通特性データは、オンオフパルスおよび感知器配列からローカルコントローラの信号制御処理装置により合成される。 これら合成データ（例えば待ち行列長）はより精巧な感知器から取得したもの程正確ではないので、より高精度の感知器からのデータが「万能」感知器インタフェースを通して信号制御処理装置に記入されると、これら合成データは自動的に置き換えられるように、ソフトウェアは設計されている。

【０１１２】図２４に見るように、感知器データ処理装置２７は、２タイプのデータを読み取る。 交差点幾何形状データブロック４４からの感知器定義データならびに、感知器および押しボタンデータブロック４８からの感知器データである。 感知器定義データ、すなわち永久データは、感知器形式、感知器位置と感知器の交通流への関係、およびインタフェースからデータ取得間の時間間隔を定義する。 これらデータは、ローカルコントローラに新感知器が取り付けられると必ず読込まれる。 感知器形式は一時に１形式より多く１ローカルコントローラに取り付けることができる。 システムが動作していると、感知器データ（リアルタイムデータ）は感知器インタフェースを通して動的に読込まれる。 感知器定義情報から、信号制御処理装置ソフトウェアは内部的に使用される入力データと、作成される出力データとを規定する。

【０１１３】図２４で説明する信号制御の交通適合法では、感知器データ処理装置出力から得た（また信号タイミングの線形計画法解に必要な）データには、ブロック１１０で示されるように各交通流に対する流入流量および飽和流量を含んでいる。 ブロック１１２で示される歩行者押しボタン情報もまた、線形計画法での使用のために感知器データ処理装置２７から得られる。 ブロック１
１０からの流入および飽和流量、ならびにブロック１１
２からの歩行者押しボタン情報は、線形計画法ブロック１１４へ供給されることが示してある。 歩行者押しボタン情報、ブロック１１２は、感知器データ処理装置、ブロック２７からの出力であり、歩行者に対するリコールスイッチがオフの時のみ関係が生ずる。

【０１１４】感知器出力から飽和流量を得る方法は、問題が複雑で取扱い困難ではあるが、種々の方法が可能である。 感知器データから飽和流量の計算を実行する感知器データが現ソフトウェアは、図８の高度アルゴリズム処理装置に含まれていることがある。 計算の飽和流量の代りに、各交通量に対する推定の飽和流量を用いてもよく、この推定は異なる時刻での交通の観察から得られるということを、ここで記しておく。 推定飽和流量は線形計画法で使用のために時刻制御テーブルに記憶することができる。 一般には、かかる推定飽和流量はリアルタイムに決定される流量程正確ではない。

【０１１５】荒天時飽和流量が相当低下することがあるので、ブロック１１６からの天候率（あるいは交通容量率）情報が、天候状態に応じて推定飽和流量野調節のために線形計画法ブロック１１４に供給されることがある。 さらに、インタグリーン時間も天候に対し調節できる。 天候、すなわち交通容量は、前記２，２節で詳細に論じられている。

【０１１６】上記のように、感知器データ処理装置２７
は、本交通反応および交通適合法に用いられる出力を生成するのみでなく、他の信号制御法に有用なことがある他のデータも生成する。 通常ループ式または超音波式感知器では、データ感知器処理装置２７により生成されうる他のデータには、感知器状況、与えられた時間間隔に対する累積交通カウントおよび占有量、規定された時間間隔に対する交通カウントおよび時間占有、各レグに対する交通渋滞レベル、各レーンに対する交通待ち行列流出状態、交差点間の推定旅行時間、ならびに１ブロック内の車両数が含まれる。 また交差点での待ち行列長データも、データ感知器処理装置２７を用いて生成できる。

【０１１７】ブロック１１６からの天候率、すなわち交通容量率に加えて、より好ましくない交通流データを、
データ入力ブロック１１８から線形計画法ブロック１１
４に供給することができる。 例えば あるのは、非臨界車両交通流中の１交通流が他よりより好ましくないと決定することがある。 「より好ましくない」交通流とは、必要以上に長時間の青時間を受理すべきではない交通流である。 例えば、もし単独セグメントが右左折交通流と通過交通流とからなるなら、右左折交通流は２つの中で「より好ましくない」ものであると決定することができる。 そうするともしその輪の単独セグメントに対し余剰青時間がある場合、交通技術者はそれを通過交通流に割り当てるであろう。 この場合、より好ましくない交通流は入力データブロック１１８で識別されるであろう。 明らかに、より好ましくない交通流は１日の間で変更することができ、その場合には時刻制御テーブル中にそれを含めるとが適当である。 以下で明らかになるように、より好ましくない交通流データを、以下述べるフェーズ時間と周期長の線形計画法での複数解の数を最小化するための線形計画拘束条件において不等式を等式に入れ換える際に用いる。

【０１１８】ブロック１２０からの歩行者率入力も線形計画法８４に供給され、２，２節で上に述べられている。

【０１１９】線形計画法へのその他の入力に、歩行者、
車両交通流相当テーブル、ブロック１２２からのデータを含むことがある。 ここで、歩行者交通流と両立する車両交通流が識別される。

【０１２０】各交通流に対するリコールスイッチ状態もブロック１２４から線形計画法ブロック１１４に提供される。 上記のように、リコールスイッチがある交通流に対し「オン」の時は、その交通流は青信号要求がなされなくとも青信号を受理するであろう。 リコールスイッチ「オン」の状態では、その交通流を含むフェーズは線形計画解に含まれる。 時刻制御リコールスイッチ選択テーブルおよび関連テーブルが上記のように図１８に示されている。

【０１２１】線形計画法ブロック１１４の入力もブロック１２７から交通流フェーズマトリックスＭにより提供される。 交通流フェーズマトリックスの例は図１３に示されており、上記のようにマトリックスは交通流と信号フェーズ間の関係を示す。 交通流フェーズマトリックスＭは、ブロック１２８に含まれている青信号〜青信号衝突部マトリックスＧからコントローラにより生成される。 図１２には青信号〜青信号衝突部マトリックスＧ
が、図４に示す交通流に対し示されている。 データ要素０は交通流が衝突部していることを示し、データ要素１
は交通流間に衝突部がないことを示す。 図１３に示す交通流フェーズマトリックスＭは、青信号〜青信号衝突部マトリックスＧから、以下のｉ＝１からｉ＝ｎまでステップ（１）〜（９）を繰返すことにより得られる（但し、ｎは最大交通流ＩＤである）。

【０１２２】(1) 青信号〜青信号（Ｇ〜Ｇ）衝突部マトリックスを用いて、交通流ｉと同時に青信号を受理する交通量を捏す。 この交通流をｊと呼ぶ。

【０１２３】(2) Ｇ−Ｇ衝突部マトリックスを用いて、交通流ｉおよび交通流ｊと同時に青信号を受理する交通流を捏す。 この交通流を１と呼ぶ。

【０１２４】(3) Ｇ−Ｇ衝突部マトリックスを用い、
交通流ｉ、ｊ、および１と同時に青信号を受理する交通流を捏す。

【０１２５】(4) 交通流ｉ、ｊ、１等と同時に青時間を与えられる可能性のあるすべての交通流を調べつくすまで、この処理を繰り返す。 この交通流グループに対する処理がなされる時、それをフェーズｉ ₁と呼ぶ。

【０１２６】(5) Ｇ−Ｇ衝突部マトリックスを用い、
交通流ｉと同時に青信号を受理するｊ以外の交通流を捏し、この交通流をｊ′と呼ぶ。

【０１２７】(6) Ｇ−Ｇ衝突部マトリックスを用い、
交通流ｉおよびｊ′と同時に青信号を受理する交通流を捏し、この交通流を１′と呼ぶ。

【０１２８】(7) Ｇ−Ｇ衝突部マトリックスを用い、
交通流ｉ、ｊ′および１′と同時に青信号を受理する交通流を捏す。

【０１２９】(8) 交通流ｉ、ｊ′、１′等と同時に青時間を与えられる可能性のあるすべての交通流を調べつくすまで、この処理を繰り返す。 この交通流グループに対する処理がなされる時、それをフェーズｉ ₂と呼ぶ。

【０１３０】(9) 交通流ｉに対し、可能性のあるすべての組み合わせを調べつくすまで、処理を繰り返す。

【０１３１】線形計画法ブロック１１４は、以下詳しく述べる線形計画手法を用いて信号タイミングパラメータを計算する。 線形計画法ブロック１１４からの出力は、
実行すべき各交通流の最小、最大、最適青時間を決定するブロック１３０に供給される。 ローカル最適周期長、
ブロック１３２は、その交差点に対し、現地での最適周期長である。 これは線形計画法ブロックからの出力である。

【０１３２】ブロック１３２からのローカル最適周期長はローカルマスタコントローラ１６０に供給され、ブロック１３４において、サブエリアの共通周期長の生成のため、ローカル最適周期長がサブエリア内の他のローカルコントローラからの最適周期長データと共に用いられる。

【０１３３】次期周期の周期長および実行すべき各交通流の最適青時間はブロック１３６で決定される。 ブロック１３６への入力には、ブロック１３０からのローカルコントローラに対する最小、最大、最適青時間、ブロック１３４からの共通周期長、およびブロック１３８からのオフセットずれ量を含む。

【０１３４】各交差点の計画オフセットずれ、ブロック１４０は、隣接交差点間の距離、各交通流の交通流量等の入力データを用いてローカルマスタコントローラにより計算され、そのデータは街路幾何形状ブロック１４２
ならびに流入流量および飽和流量ブロック１１０それぞれからブロック１４０に供給される。 オフセットずれ、
ブロック１３８は（ブロック１４０からの）計画オフセットと現オフセット基準点間の差を計算することにより得られる。 上記のように、ブロック１３８からのオフセットずれは、次期周期の最適青時間および周期長を得るために用いられるブロック１３６への入力の一つである。 図２４に示す交通反応法では、次期周期に対する周期長および最適青時間はブロック１３６で決定性的に定義される。

【０１３５】ブロック１３６からの次期周期長および青時間は、信号表示コントローラ、または信号スイッチ、
ブロック１４４に供給される。 信号支持コントローラ１
４４は柔軟性のあるスイッチ機構であって、ブロック１
３６からの次期周期長および青時間に加え、遷移マトリックスＰおよび青信号〜青信号衝突部マトリックスＧ
（ブロック１２８）、リコールオンオフスイッチ状況（ブロック１２４）、交差点幾何形状データ（ブロック４４）ならびにブロック１４６からの外部割込みからの入力の提供を受ける。 遷移マトリックスＰは、どの交通流が次に続くかを識別する。 図１１で説明した遷移マトリックスでは、交通流２が１に続き、３が２に続き、４
が３に続き、１が４に続き、６が５に続き、７が６に続き、８が７に続き、５が８に続く。 外部割込み（図２４
のブロック１４６）は、ローカル手動制御と中央割込み制御、または緊急車両制御、鉄道踏切、バス優先制御等のような特別制御法によりシステムが操作される時発生することがある。 特別モードの制御が有効な時は、信号表示は外部割込みにより置き換えられる。 信号表示コントローラ１４４の詳細説明を以下に行う。 本目的に対しては信号表示コントローラが、信号灯表示器ブロック１
４８として識別されている信号灯を制御していることが理解されるであろう。 ブロック１４８は信号スイッチ、
ブロック１４４から送信される青、黄、赤、点滅黄、点滅青、または点滅赤の信号灯状況を表わす。 ＬＰ法の適用各交差点での最小、最適、最大周期長はローカルとシステム全体の両方で交通流制御の最適化を満足するように決定される。

【０１３６】１． 各交差点の最小、最適、最大青時間、
と ２． 最小、最適、最大周期長 のようなローカル信号タイミングパラメータは、前記の論文「交通信号のタイミング設計」Tramsportation Res
each Record(No.1069)Washington,DC1986 において、
本発明者により開示された線形計画法を用い、各交差点に対し直接に得られる。

【０１３７】線形計画法に用いるフェーズ案マトリックス、ここでは図１３に示すＭマトリックスが信号フェーズと交差点の交通流との間の関係を定義し、上記方法で図１２に示される青信号〜青信号衝突部マトリックスＧ
からコントローラにより自動的に生成される。 線形計画法に用いる交通データには、交差点アプローチへの流入交通流および交差点アプローチからの飽和した流出交通流（これを飽和流と呼ぶ）に関するデータを含んでいる。 これら交通データはすぐ後の周期に対し推定したデータにも、直前の周期で観察したデータでもいずれでもよい。

【０１３８】各交通流の飽和流量が同じ交通流の流入流量より大きい場合に、またその場合のみ線形計画法は有効に作用する。 もし飽和度（流入流／飽和流）がある値より大であれば、信号タイミングはＬＰ法で人為的条件を賦課することにより決定される。 人為的条件は、表題「過飽和条件への賦課条件」の下に以下論ずる。

【０１３９】青時間を得るには、最初に線形計画法を解くことにより「信号フェーズ時間」が得られ、次に「信号フェーズ時間」から「交通流フェーズ時間」を計算する。 青時間は順に「交通流フェーズ時間」から得られる。 図２５、２６がフェーズ時間とその交通流を説明する信号フェーズ順序組合せの例である。

【０１４０】信号フェーズ時間は、信号フェーズに対する持続時間を意味する。 状のように、本特許出願で用いる場合、フェーズとは交差点での交通流組合せに与えられる青表示である。 初期の固定フェーズ式交通信号では、信号フェーズ時間は、常に青時間、黄時間および青時間に続くインタグリーン青時間から構成されていた。
交通流志向の信号制御では、そうではない。 時には一つの交通流に対するインタグリーン時間の終りが、図２６
に示すように他の交通流を扱うインタグリーン感の開始時間と重なり合う程、フェーズ時間を短くできる。

【０１４１】交通流フェーズ時間はある交通流に対する持続時間を意味し、青時間と、青時間に続くインタグリーン時間（黄時間プラスインタグリーン赤時間）からなる。 信号コントローラがその交通流に対する青信号小表示を飛越さない限り、交通流フェーズ時間は黄およびインタグリーン赤の持続時間より常に長い。 持続時間が有効青時間とその交通流に対する損失時間からなるとして、交通流フェーズ時間に割込みを入れることもできる。

【０１４２】ＬＰ法において使用する用語を次のように定義する。

【０１４３】 ｔmin,ｊ＝フェーズｊの最小信号フェーズ時間（秒） ｔopt,ｊ＝フェーズｊの最適信号フェーズ時間（秒） ｔmax,ｊ＝フェーズｊの最大信号フェーズ時間（秒） θmin,ｉ＝交通流ｉの最小交通流フェーズ時間（秒） θopt,ｉ＝交通流ｉの最適交通流フェーズ時間（秒） θmax,ｉ＝交通流ｉの最大交通流フェーズ時間（秒） ｇmin,ｉ＝交通流ｉの最小青時間（秒） ｇopt,ｉ＝交通流ｉの最適青時間（秒） ｇmax,ｉ＝交通流ｉの最大青時間（秒） ｔmin,ｊ＝フェーズｊの人為的に調整した最小信号フェーズ時間（秒） ｔmoptｊ＝フェーズｊの人為的に調整した最短最適信号フェーズ時間（秒） ｔnmax, ｊ＝フェーズｊの最短最適信号フェーズ時間に対応する人為的に調整された最大信号フェーズ時間（秒） ｔａmin,ｊ＝フェーズｊの人為的に調整された最長、最適信号フェーズ時間に対応する人為的に調整された最小信号フェーズ時間（秒） ｔａopt,ｊ＝フェーズｊの人為的に調整された最長、最適信号フェーズ時間（秒） ｔａmax,ｊ＝フェーズｊの最長、最適信号フェーズ時間に対応する人為的に調整された最大信号フェーズ時間（秒） Ｌ＝周期当りの全損失時間（秒） Ｌｉ＝交通流ｉの損失時間（秒） Ｌｉ，ｘ＝交通流ｉの損失時間調整（秒） ｒ＝最適／最小周期長係数、これは（１．５Ｌ＋５）／
Ｌに等しい ｙｉ＝交通流ｉの青時間に続く黄時間（秒） ｒｉ＝交通流ｉの黄時間に続くインタグリーン赤時間（秒） Ｃmin ＝最小周期長（秒） Ｃopt ＝最適周期長（秒） Ｃmax ＝最大周期長（秒） Ｃｍmin ＝人為的に調整された最小周期長（秒） Ｃｍopt ＝人為的に調整された最適周期長（秒） Ｃｍmax ＝人為的に調整された最大周期長（秒） ａｉｊ＝交通流〜フェーズマトリックスの要素ｉｊ ＝１（交通流ｉがフェーズｊにより操作される時） ＝０（それ以外の時） ｇｉ＝交通流ｉの流入流量（車両数／秒） ｓｉ＝交通流ｉの飽和流量（車両数／秒） ｔｉ＝歩行者交通流の所要時間 各交通流の観察飽和流量が入手できるならば、それを使用する。 入手できなければ、飽和流量は Ｓｉ＝（入力で定義した飽和流量）×（交通容量率） （１） により定義する。

【０１４４】フェーズｊの最小信号フェーズ時間、ｔ
_min,jは各車両交通流に対し

^{（ｉ＝１，…，ｍに対し）} （但し、ａ

_i,j ＝交通流〜フェーズマトリックスのｉｊ

要素 ＝１（交通流ｉがフェーズｊにより操作される時） ＝０（それ以外の時） ） および歩行者交通流に対し （但し、ｔ

_i ＝歩行者交通流ｉの所要時間）の条件下で、 を最小にするような ｔ

_min,1 ，ｔ

_min,2 ，…，ｔ

_min,n （５） を見出すことにより定義される。

【０１４５】交通流の数が信号フェーズの数に等しく、
かつマトリックスＡ＝ａ（ｉ，ｊ）の逆マトリックスＡ
^-1が存在するような特別のケースでは、線形計画法は、
その解として最小交通フェーズ時間を直接生ずるように定式化することが出来る。

【０１４６】（２）の拘束条件は、交通流ｉの操作に割り当てられた全信号フェーズ時間は、流入流が一様到着パターンに従い、また飽和流も一様出発パターンに従うと仮定して、１周期に交差点に入る（その交通流の）全車両数を操作するのに充分の時間があるということを言っているのと同じである。

【０１４７】拘束条件（３）は歩行者交通流ｉ（車両交通および歩行者交通の双方）の最小交通流フェーズ時間、Θ _min,iは

【０１４８】交通流ｉ（車両および歩行者交通の双方）
の最小青時間は

_i ＝交通流ｉの青時間に続く黄時間（秒） および ｒ

_i ＝交通流ｉの黄時間に続くインタグリーン赤時間（秒） で与えられる。

【０１４９】もし計算したｇ _min,iが（入力で定義した）ｔ _ini,min （秒）より小なら、その交通流飛び越しを可能にするようｇ _min,iを０にセットする。

【０１５０】上記動作から得られる信号／交通流フェーズ時間および周期長は、車両交通の流入流および飽和流ともに一様流であるとの仮定を用いて得られたものであるから、それは「最小」信号／交通流フェーズ時間である。

【０１５１】しかし現実の交通は一様到着パターンにも、また一様出発パターンにも従わない。 現実は殆ど常に、交通流にはある程度の変動がある。

【０１５２】歩行者交通がなく、またすべての臨界交通流が既知の時は、最小周期時間が Ｃ _min ＝Ｌ／（１−Σｑ _i ／ｓ _i ） （８） で表わされるとは容易に示される。

【０１５３】但し（Σｑ _i ／ｓ _i ）はすべての臨界交通流の飽和度合の合計であり、またＬはこれら臨界交通流の損失時間の合計で、１周期の全損失時間と呼ばれる。

【０１５４】 ｑ _i ＝交通流ｉの流入交通流量（車両数／秒） ｓ _i ＝交通流ｉの飽和交通流量（車両数／秒） Webster,FVおよびBMCobbe 著、 交通信号 、Road Res
earch Technical paper No.56,Her Majesty's Stationa
ry Office,London,1966 において、交差点におけるすべての車両に対し最小平均遅れを与える最適周期時間は Ｃ _opt ＝（１．５×Ｌ＋５）／（１−Σｑ _i ／ｓ _i ） （９） であることが、コンピュータシミュレーションにより示された。

【０１５５】「車両交通のみ」を対処する交差点では、
最適周期時間、Ｃ _optは、最小周期時間Ｃ _minと、全損失時間Ｌの関数として近似することが可能で、Ｃ _optは Ｃ _opt ＝〔（１．５×Ｌ＋５）／Ｌ〕×Ｃ _min （10） で表わされる。 また ｒ＝（１．５×Ｌ＋５）／Ｌ＝Ｃ _opt ／Ｃ _min （11） を定義する。

【０１５６】全損失時間２０秒（長い全損失時間と考えられる）に対し係数ｒ＝１．７５、また全損失時間８秒（短い損失時間と考えられる）に対し係数ｒ＝２．１３
である。 大抵のケースでは、ｒ値はこの２つの値の間にある。

【０１５７】実動作では、通常歩行者交通流が信号タイミングの決定に非常に重要な役割を演ずるので、最小周期長に係数を単純に掛算したのでは最適周期時間を生じないことが屡々ある。

【０１５８】式（８）〜（１１）は、全損失時間Ｌおよび変動車両交通パターンに対し得られる周期時間が、全損失時間（ｒ×Ｌ）および一様到着、出発パターンに対し得られる周期時間に等しいことを意味している。

【０１５９】従って、最適信号／交通流フェーズ時間を得るためには、車両交通流ｉの損失時間として、Ｌ _iの代りにｒ×Ｌ _iを用いて、別の線形計画法を解かなければならない。

【０１６０】問題は、正確な損失時間および順に正確なｒ値は臨界交通流が既知になるまでは計算できず、またその線形計画法の解を有するまでは臨界交通流が既知でないということである。 最小周期長に対する臨界交通流は、最適周期時間に対する臨界交通流と同一ではないことがある。

【０１６１】このジレンマを解決するため、全損失時間を近似する。 最初に、各輪に対し周期当り損失時間の合計を計算する。 次に、互いに比較し、周期当り最大損失時間を選択する。 この演算は

【０１６２】ｒ値は（１１）、（１２）から計算される。

【０１６３】従って、フェーズｊの現地最適信号フェーズ時間、ｔ _opt,jは、車両交通流に対し

^{（ｉ＝１，…，ｍに対し）}また、歩行者交通流に対し の条件下で、 を最小にする ｔ

_opt,1 ，ｔ

_opt,2 ，…，ｔ

_opt,n （16） を見つけることにより、定義される。

【０１６４】従って、交通流ｉ（車両および歩行者交通の双方）の最適交通流フェーズ時間Θ _opt,iは、

【０１６５】交通流ｉ（車両および歩行者交通の双方）
の現地最適青時間ｔ _opt,iは、

【０１６６】最大信号／交通流フェーズ時間はまた別の線形計画法を解くことにより得られる。 車両交通流に対しては、最大信号／交通流フェーズ時間と最適信号／交通流フェーズ時間との差は、最適信号／交通流フェーズ時間と最小信号／交通流フェーズ時間との差に等しいと仮定する。 従って、拘束条件に用いられる仮装損失時間は、車両交通流ｉに対し（２×ｒ−１）×Ｌ _iである。

【０１６７】フェーズｊの最大信号フェーズ時間、ｔ
_max,jは、車両交通流に対し

^{（ｉ＝１，…，ｍに対し）}および、歩行者交通流に対し の条件下で、 を最小にする ｔ

_max,1 ，ｔ

_max,2 ，…，ｔ

_max,n （22） を見つけることにより定義される。

【０１６８】交通流ｉ（車両交通および歩行者交通の双方）の最大交通流フェーズ、Θ _max,iは

【０１６９】交通流ｉ（車両および歩行者交通の双方）
の最大青時間、ｔ _max,iは、

【０１７０】あるケースでは、線形計画法が運用的に受け入れられる信号タイミングパラメータを生じないことがある。 例えば信号整合を維持している時には、整合される交通流に対する信号青時間は余りに短くてはいけない。 このような環境では、「最短」最適周期長はＣ _mopt
であるといった人為的制限を賦課することが必要なことがある。 もしＬＰ法がＣ _moptより小の周期長を生ずると、プログラムが自動的に周期長をＣ _moptに増加させ、
また各交通流の青時間のすべての合計が周期長Ｃ _moptになるよう各交通流の青時間を比例配分する。

【０１７１】もし最適周期長がＣ _moptに人為的に調整されると、その時は対応する最大周期長も調整しなければいけない。 対応する最大周期長は、 Ｃ _mmax ＝Ｃ _mopt （Ｃ _max ＜Ｃ _moptの時） Ｃ _mmax ＝Ｃ _max （それ以外の時） （25） で与えられる。

【０１７２】最大周期時間の調整が必要なのは、あるケースでは、最適周期時間が、調整． ない限り計算最大時間より大になるからである。

【０１７３】最適周期長および最大周期長が人為的に調整される時は、青時間も調整しなければならない。 この条件下での人為的に調整された最適および最大青時間は、 ｇ _mopt,i ＝ｇ _opt,i ×Σｇ _mopt,i ／Σｇ _opt,i （すべてのｉに対し） および ｇ _mmax,i ＝ｇ _max,i ×Σｇ _mmax,i ／Σｇ _max,i （すべてのｉに対し） （26） として得られる。

【０１７４】この条件下では、最小周期時間は常に最適周期時間より短いので、最小周期時間の調整は必ずしも必要ではない。

【０１７５】一方の人為的制限は、運用上受け入れられる「最長」最適周期長を対処する。 すなわち最適周期長はＣ _aopt （２．５〜３分）より長くてはいけない。 もし線形計画法がＣ _aoptより長い周期長を生ずると、プログラムは周期長をＣ _aoptに自動的に短縮し、各交通流の青時間すべての合計が周期長Ｃ _aoptになるように、各交通流の青時間を比例配分する。

【０１７６】もし最適周期長が人為的にＣ _aoptに調整されると、対応する最小および最大周期長も調整されなければならない。 最小周期長、Ｃ _minは、この条件下では Ｃ _amin ＝Ｃ _aopt （Ｃ _aopt ＜Ｃ _minの場合） Ｃ _amin ＝Ｃ _min （その他の場合） （27） で定義される。

【０１７７】同じ条件下で、最大周期長、Ｃ _maxは Ｃ _amax ＝Ａ ₁ ×Ｃ _aopt （28） として、Ｃ _aoptから定義される。

【０１７８】Ａ ₁は１．０より大の任意の数である。

【０１７９】この条件下で、人為的に調整された最適、
最大、最小青時間は ｇ _aopt,i ＝ｇ _opt,i ×Σｇ _aopt,i ／Σｇ _opt,i （すべてのｉに対し） ｇ _amax,i ＝Σｇ _max,i ×Σｇ _amax,i ／Σｇ _max,i （すべてのｉに対し） および ｇ _amin,i ＝Σｇ _min,i ×Σｇ _amin,i ／Σｇ _min,i （すべてのｉに対し） （29） から得られる。

【０１８０】 過飽和状態での付与条件一般に、過飽和交通流は、交通流が交通密度線図の渋滞区域にあること、すなわち交通流は交通容量（あるいは飽和流）以下であり、密度は交通容量条件の密度より大であることを意味する（図９参照）。 流入交通量の合計が１．０より小である限り、この条件下で線形計画法は非常にうまく機能する筈である。 もし飽和度の合計が１．０に近づいたり、越えたりすると、線形計画法は機能しないことになる。

【０１８１】実運用では、飽和度の合計は交通混雑状態では容易に１．０に近づいたり越えたりすることがある。 線形計画法が過飽和状態で機能することを保証するには、この状態が検出されると、あるパラメータを人為的に操作しなければならない。 以下述べる手順を、線形計画法手順を開始する前に毎回追わなければならない。
各輪に対し以下の手順が実行される。 １． 各輪の各周期に対しＱ _s ＝（Σｑ _i ／ｓ _i ）を計算する。 ２． Ｑ _s ＜Ａ ₂なら、次の輪に飛ぶ。 そうでなければ、新Ｑ _s ＝Ａ ₂になるよう、ｑ _i値を人為的に修正する。 Ａ ₂は１．０より小の任意の数である。 Ａ ₂ ＝０．
９６がデフォルト値として適当な数値であると仮定する。 修正動作は３で述べる。 ３． 飽和流量ｓ _iは同一のままとする。 流入交通量ｑ
_iのみを修正する。 修正されたｑ _iをｑ _i ′と表わすなら、ｑ _i ′は ｑi ′＝ｑ _i ×Ａ ₂ ／Ｑ _s （30） と表わされる。 ４． このｑ _iをｑ _i ′で置き換える。 ５． 周期長が最大許容周期長になるよう、青時間を調節する。

【０１８２】これらの条件では、線形計画法は解を有し、結果の信号タイミングは実際的であろう。

【０１８３】ここで図２７、２８、２９に示す流れ図を参照することとする。 図は線形計画法の解が受け入れ可、受け入れ不可、あるいは線形計画法の解がないそれぞれの場合の線形計画法の動作を示す。 図２７のブロック１６０に見るように、最大周期長および青時間が最初に決定され、もし線形計画法の解が受入れ可（ブロック１６２）なら、最適周期長および青時間が図２８のブロック１６４で示すように決定される。 もしブロック１６
４で決定された線形計画法の解がブロック１６６に示すように受入れ可であれば、最小周期長および青時間がブロック１６６に示すように決定され、続いて最小周期長および青時間が図２９のブロック１６８に示すように決定される。 もしブロック１６８で与えられる解がブロック１７０に示すように受入れ可なら、続いて上記の許容最大、最適、最小値が以後の信号タイミングパラメータ計算に用いられる。

【０１８４】もし最大周期長および青時間を得るための線形計画法（ブロック１６０）が解を有しない（ブロック１７２）なら、以後の信号タイミング計算に用いるための最大周期長および青時間の選択（ブロック１７
４）、ならび最適、最小周期長および青時間の選択（ブロック１７６）に、時刻制御テーブルが用いられる。

【０１８５】もし周期長が短すぎる（ブロック１８０）
ために、最大周期長および青時間に対する線形計画法の解が受入れ不可（ブロック１７８）なら、ブロック１８
２に示すように許容最小値に調整される。 次にブロック１８４で、最適、最小周期長および青時間は許容最小値に調整され、この値が、ブロック１８０で得られた値と共に、以後の信号タイミングパラメータ計算に用いられる。 一方、もし最大周期が長すぎることのために受入れ不可（ブロック１８５）なら、周期長および青時間はブロック１８６の許容最大値に調整され、最適周期長および青時間計算のために動作はブロック１６４に進む。 もし最適周期長および青時間を求める線形計画法が解を有しない（ブロック１８８）なら、最大ケースに用いたのと同じ信号タイミングパラメータが、最適および最小信号時間パラメータの双方に用いられる。 最適周期長および青時間の線形計画法の解が存在するべきなのに、何らかの理由で解が得られない時は、以後の計算では最大ケースに用いたのと同じ信号タイミングパラメータを用いる準備がなされる。

【０１８６】もし周期長が短すぎる（ブロック１９４）
ために最適周期長および青時間の線形計画法の解が受入れ不可（ブロック１９２）の時は、最適、最小周期長および青時間はブロック１９６で許容最小値に調整される。 これらの値が、最大あるいは調整された最大周期長および青時間と共に以後の信号タイミングパラメータ計算で用いられる。 もし周期長が長すぎる（ブロック１９
８）ために、最適周期長が受入れ不可（ブロック１９
２）なら、周期長および青時間はブロック２００で許容最大値に調整される。 続いて最小周期長および青時間の線形計画法の解を得るために、動作はブロック１６８に進む。

【０１８７】もし最小周期長および青時間を求める線形計画法が解を有しない（ブロック２０２）時は、最適ケースで用いたのと同じ最小周期長および青時間がブロック２０４に示すように用いられる。 周期長が短すぎる（ブロック２０８）ために、最小周期長の線形計画法の解が受入れ不可（ブロック２０６）の時は、最小周期長および青時間は許容最小値に調整される（ブロック２１
０）。 これらの値は、上で得られた最大、最適周期長および青時間と共に、以後の信号タイミングパラメータ計算に採用される。 もし周期長が長すぎる（ブロック２１
２）ために最小周期長が受入れ不可なら、周期長および青時間はブロック２１４で許容最大値に調整される。 調整された最小周期長および青時間は、上の最大、最適周期長および青時間と共に、以後の信号タイミングパラメータ計算に使用される。

【０１８８】以上述べた通り、過飽和交通状態に対するＬＰ手順では調整が行われてきた。 従って、調整をもってしてもなお「解なし」が依然あり得るけれども、「解なし」が頻繁に観察されると考えるべきではない。 実運用では、もし「ＬＰが解を有しない」時は、ローカルコントローラは信号タイミングの決定に時刻制御参照用テーブルを使用するであろう（それを可能にするためには、すべてのローカルコントローラに時刻制御参照用テーブルを用意しなければならない。このテーブルは異なる時刻に対し、僅か３組のタイミングパラメータを含むことが出来る。）。

【０１８９】 線形計画法の複数解に対する考慮事項本節で述べたように、ＬＰを実交通に直接適用すると、
一般には２以上の解を生ずるであろう。 ある解は交通技術者に受入れ可であり、またある解は受入れ不可のことがある。 解が交通技術者に受入れ可であることを保証するには、ＬＰを少し修正しなければならない。

【０１９０】提案する修正は車両交通に対する拘束条件にある。 修正版では、他よりも「より好ましくない」と考えられる車両交通流を入力において規定しなければならない。 「より好ましくない」交通流は、必要以上に長い青時間を受理すべきではない交通流である。 例えば、
もしある信号セグメントが、右左折交通流と通過交通流とからなる時、右左折交通流を２つの中で「より好ましくない」交通流であると決めることが出来る。 またもしその輪の信号セグメントに余剰青時間がある時は、交通技術者はそれを通過交通流に割り当てるであろう。 図２
４および３１では、より好ましくない交通流が入力データブロック１１８で識別されている。

【０１９１】ＬＰの拘束条件では、「より好ましくない」交通流は、不等式の代りに等式を有することになる。 これは青信号は「より好ましくない」交通流を処理するのに充分な丁度の長さ継続することを意味し、また線形計画法の複数解の数は減少するであろう。

【０１９２】 歩行者交通流に対する考慮事項ここで述べたように、歩行者交通流を独立した交通流として扱ってきた。 しかし歩行者交通流は、通常１以上の車両交通流と同時に青信号を与えられる。 ＬＰは歩行者交通流を表わす変数なしに準備することができる。 これはＬＰ拘束条件で車両交通流の代りに歩行者交通流を表わす変数を用いることにより実行できる。

【０１９３】 ＬＰ法の変形各種のＬＰベースの交通適合信号制御法が可能である。
「純粋の」ＬＰ法と「完成な」交通適合法との間にある変形に （１） フェーズ飛越し機能をもった右左折交通起動…
ＬＰ法により計算した最小青時間が事前設定値より小（従ってフェーズ飛越しが可能になる）の場合には右左折交通を起動し最小青時間をゼロにする以外は、 基本的に線形計画法と同一である。 ＬＰの結果から得られた値を信号セグメン トの青時間（１街路に対する青時間継続）として用いる。 起動機能は基本的に は、最初の青信号期間から始まる確保時間内に交通が検出されない時は青信号 を打切ることであり、また交通が検出される時は必ず単位延長量だけ青信号を 延長することである。 この単位延長量が自動的に調整されること以外は、
この 起動操作の方法は通常用いられる従来からの方法である。 （２） 待ち行列バックアプにおける青信号打切り…上記（１）に加え、この方法は待ち行列バックアプが検出される時は、全交通流の青信号打切り機能を含んでいる。 （３） （１）および（２）での通過交通に適合制御能力の付与。 適合制御法は上記（１）に述べた起動形式と同様である。 適合法は極端な閑散状態から超飽和状態までの範囲のあらゆる状態を制御するように設計される。
これらの変形はローカルコントローラのＳＣＰにおいて実行できる。

【０１９４】これら状態では、ＬＰは解を有し、また結果の信号タイミングは実際的であろう。

【０１９５】 ２重問題に関する考慮事項 ＬＰ法では、信号フェーズ時間に対する線形計画を解く。 線形計画法は、その解として臨界交通流のフェーズ時間を直接生ずるようなやり方で定式化することができる。 これは線形計画法の２重問題と殆ど同一である（臨界交通流の）。 最小交通流時間を探す線形計画法は車両交通流に対し

^{（ｊ＝１，…，ｎに対し）}および、歩行者交通流に対し Θ

_min,i ≧ｔ

_i （ｉε１，…，ｍに対し） （32） の条件下で、 を最大にする最小交通流フェーズ時間 Θ

_min,1 ，Θ

_min,2 ，…，Θ

_min,m （34） を見つけることと、定式化することが出来る。

【０１９６】線形計画法の解は非臨界交通流に対しては最小交通流フェーズ時間を生じない。 従って、各交通流に対する青時間を得るためには最初に（線形計画法の）
１次問題をやはり解かなければならない。

【０１９７】臨界交通流の最適、最大交通流フェーズ時間は同様なやり方で得られる。

【０１９８】 感知器設置に関する考慮事項 ＬＰ法を演算するには、交差点の各交通流に対し（少くとも交通流当り１個の）感知器を設置しなければならない。 同一レーンに設置さるべき感知器の必要数は僅か２
個でよい。 飽和流量は交差点の停止線に最も近い場所にある感知器により測定される。 また流入流量は、交差点停止線から充分離れた場所（交差点での最大待ち行列より離れていること）にある感知器により測定される。

【０１９９】感知器のデータ処理モジュールが、感知器故障によりどれかのレーンの流入交通量を得られない時は、ローカルコントローラはＬＰ法を選択すべきではない。 飽和流量は１日のある時間帯に対しては人手で観察してもよく、その観察値をＬＰ法に用いてよい。

【０２００】 入力および出力 ＬＰ法に対する入力には、 １． 各感知器の感知状況…活動または不活動（デフォルト値は不活動） ２． 各交通流のレーン当り基本飽和流量（デフォルト値は通過交通に対し、２，０００車両／時間／レーンであり、右左折交通に対し、１，５００車両／時間／レーン） ３． 各交通流のレーン当り流入交通流量（デフォルト値は規定されない） ４． 各交通流の損失時間（黄およびインタ交通流赤時間）（デフォルト値は４および２秒） ５． 交通容量率ＩＤ（デフォルト値は１０） ６． 交通流とフェーズとの関係を指示するマトリックス（デフォルト値は設けられていない） ７． 最小歩行者横断時間（デフォルト値は、交差点幾何形状データテーブルから読み込む） ８． 歩行者点滅青時間（デフォルト値は、交差点幾何形状データテーブルから読込む） ９． 整合すべき交通流（デフォルト値は、交差点幾何形状データテーブルから読込む） １０． 人為的な最小青信号打切り時間（ｔ _ini,min ）
（デフォルト値は３秒） １１． 人為的な周期長制限： Ｃ _mopt （デフォルト値は０秒） Ｃ _aopt （デフォルト値は１５０秒） １２． 人為的な周期長計算に用いるパラメータ Ａ ₁ （デフォルト値は４／３） Ａ ₂ （デフォルト値は０．９６） が含まれる。

【０２０１】ＬＰ法からの出力には、 １． 周期ＩＤおよび日付 ２． 時計時間 ３． 曜日および休日ＩＤ ４． 交通容量率ＩＤ ５． 特別行事ＩＤ ６． 使用されるテーブルのＩＤ ７． 実行〜フェーズ順序 ８． 整合された交通流 ９． 各交通流の最小青時間 １０． 最小周期長 １１． 各交通流の最適青時間 １２． 最適周期長 １３． 各交通流の最大青時間 １４． 最大周期長 １５． 最適周期長 １６． 各交通流の実行青時間 １７． 実行周期長 １８． 計画オフセット実行時間 １９． 調整された計画オフセット実行時間 ２０． 実計画実行時間 が含まれる。

【０２０２】２．３．３ オンラインリアルタイム交通
適合制御法オンラインリアルタイム交通適合信号制御法は交通反応法とある程度類似のやり方で動作する。 この場合もまた、信号動作の単位は１周期である。 図３０はその概念的な作業の流れ図である。 オンラインリアルタイム交通適合制御法で実行される作業は、 （１） ローカルコントローラが、時刻テーブル探索法により信号制御法、信号フェーズ案、リコールスイッチ状況、歩行者交通レベルを定義する（図３０のブロック８０，８２，８４および８８）。 （２） ローカルコントローラが信号タイミング計算に用いるべき交通感知器データを収集し処理する。 ローカルマスタコントローラは、サブエリア内の各種ローカルコントローラからのデータを用い（必要なら）、交通カウントを予想する。 予想交通カウントをローカルコントローラに送信する（ブロック２２０）。 （３） ローカルコントローラは、予想交通データを用いてＬＰ法により信号タイミングパラメータを計算する。 または時刻テーブル探索法により信号タイミングパラメータを選択する。 いずれの場合も、各交通流の最小、最適、最大青時間および交差点の最小、最適、最大周期長が得られる（ブロック２２２）。 （４） ローカルコントローラは、現地で計算した（または選択した）タイミングパラメータをローカルマスタコントローラに送信する。 （５） ローカルマスタコントローラは、共通周期長および計画オフセットを計算する（ブロック２２４）。 （６） ローカルコントローラはオフセットずれを測定する（ブロック９４）。 （７） ローカルコントローラは、オンラインリアルタイムベースで感知器データを処理する。 （８） ローカルコントローラは、共通周期長を含み、
また計画オフセットおよびオンラインリアルタイム感知器情報に追いつくようローカル信号タイミングを調整する（ブロック２２８）。 次の節をも参照のこと。

【０２０３】信号制御手順は交通反応制御法の場合と同様である。 主な違いは、交通反応制御法では各交通流の青時間が周期の開始前に計算されるのに対し、交通適合法ではオンラインリアルタイム感知器情報を用いて青時間が決定されることである。 ＬＰ法を用いて計算した（または時刻参照用テーブルを用いて選択した）各交通流の最小、および最大青時間は、延長青時間の上限、および下限として用いられる。 サブエリアの共通周期長は、その周期のオフセット基準点（ＯＲＰ）を適切な状態に維持するために用いられる。 オンラインリアルタイム交通適合法では、各交通流の青時間が最小、最大限界内で変動するので、共通周期長は不可視である。

【０２０４】図２４に示す交通反応法の機能の多くを取り入れている交通適合制御法について、図３１のデータの流れ図をここで参照することにする。 図２４に示す機能に対応し、また前に述べた機能で、図３１に示されているのは、ブロック２７，４４，４８，１１０，１１
２，１１４，１１６，１１８，１２０，１２２，１２
４，１２６，１３０，１３２，１３４，１３８，１４
０，１４６および１４８の機能を含んでいる。 ブロック１２８′はＱマトリックスが入っている点だけブロック１２８とは違っている。 Ｑマトリックスからのデータは、リアルタイム適合コントローラ、ブロック２３２に供給される。 Ｑマトリックスは図１４に示されており、
以下詳細を述べる。 ゼロを含む要素は、図１２の青信号〜青信号衝突マトリックス、Ｇおよび同時青信号マトリックスＱの両方共に同一であることに気付くであろう。
非ゼロのデータ要素のみが値が違っている。 従って、青信号〜青信号衝突情報はマトリックスＱに含まれているから、青信号〜青信号マトリックス、Ｇは同時青信号マトリックス、Ｑの部分集合である。 明らかに、もし数字２，３，４を含む要素の内容が１を含む要素と解釈するならば、同時青信号マトリックス、Ｑを青信号〜青信号衝突マトリックスＰの代りに用いることが出来る。

【０２０５】ブロック１２８′からのＱマトリックスデータに加えて、リアルタイム適合コントローラ２３２はブロック１３６′からの次期周期最小、最大、最適青時間を供給される。 交通適合法では、ブロック１３６′からの次期周期、最小、最大、最適青時間は、正確な青時間長の代りに青時間の範囲を定義する。 適合法は、この青時間範囲内で現在の交通状態を最も良く反映するように、青時間を微調整する。

【０２０６】リアルタイム交通データは、ブロック２３
４は、リアルタイム適合制御アルゴリズムの入力データである。 各アプローチレーンの待ち行列バックアプ状況および感知器占有状況はこの範疇に属する。

【０２０７】リアルタイム交通適合コントローラ２３２
は、リアルタイム交通データを用い青信号の延長または打切り、いずれかのオンラインリアルタイム処理のプログラムからなる。 ここで説明するリアルタイム交通適合アルゴリズムは、信号タイミングのベースとして、線形計画法で計算したか、または時刻制御法で選択した最小および最大青時間を用いる。

【０２０８】残および延長青時間、ブロック２３６は、
現在の青信号状況およびリアルタイム交通適合アルゴリズムにより決定された青信号延長および／または打切り方針から決定される。

【０２０９】 オンラインリアルタイム交通適合アルゴリ
ズムオンラインリアルタイム交通適合信号制御を実行する簡単なアルゴリズムが、本発明のローカルコントローラの信号制御処理装置ＳＣＰに取りつけられる。

【０２１０】ここで提案する交通適合制御方法は、過去に処理するのが困難であった問題を扱うのに充分単純、
強力である。

【０２１１】その目的は青時間の非効率な使用を最小化することにより、交通効率を最大化することにある。 この目的は、オンラインリアルタイムベースで青時間延長に関係した問題を課すことにより達成される。

【０２１２】本方法では、ローカルコントローラが交差点およびその周辺のすべての感知器の状況を常に取得しつづける。 交差点周辺の車両感知器の形式は、 １． 感知器ブループ（ｉ−Ａ）：ｉ番目交通流のアプローチレーンの感知器、および ２． 感知器ブループ（ｉ−Ｘ）：ｉ番目交通流の出口レーンの感知器に識別される。

【０２１３】輪ｊのｉ番目車両交通流に対し、感知器状況は次のように分類される。 １． 感知器グループ（ｉ−Ａ）に対し：ｉ番目交通流のアップローチレーンの感知器、交通レベルは次の３レベルに分類される。

【０２１４】−レベル３：現アプローチのレーンのＸ
_j,iパーセント以上が過去δ _tに交通を記録していた。
但しＸ _j,iの値は使用者が定義する。 （もし、同じアプローチレーンの感知器のどれか１個…一般に１個を越える感知器が交差点アプローチレーンに置かれている…が過去δ _tに交通を記録すれば、そのレーンは交通を記録したと言う。） −レベル２：現在アプローチのレーンの０パーセントより大でＸ _j,iパーセント未満が過去δ _tに交通を記録していた。

【０２１５】−レベル１：過去δ _tに交通を記録していない。 ２． 感知器グループ（ｉ−Ｘ）：ｉ番目交通流の出口レーンの感知器、待ち行列バックアプを示す。

【０２１６】−イエス：待ち行列バックアップを示す。

【０２１７】−ノー ：それ以外 （現在交通流が交通流ｉであると仮定して）現在交通流の現在青信号を延長または打切りをすべきかどうかは、
青信号を延長または打切りをすべきかどうかは、青信号表示状況ならびに交差点および周辺のすべての感知器から得られる感知器情報に基づき決定される。

【０２１８】青信号延長および／または青信号打切り動作を含む信号状況更新は、毎δ _t秒に実行される。 適用すべき青信号延長および打切り決定基準は現在青信号状態と呼ばれるものによって変るであろう。

【０２１９】車両交通流の現在青信号状態は、次の５ケースに分類される。

【０２２０】（Ａ）それが青時間の開始と、最小青時間前ｅ _i秒の間にある。

【０２２１】（Ｂ）それが最小青時間の直前ｅ _i秒区間にある。

【０２２２】（Ｃ）それが最小青時間と、最大青時間前ｅ _i秒の間にある。

【０２２３】（Ｄ）それが最大青時間の直前ｅ _i秒区間にある。

【０２２４】（Ｅ）それは最大青時間後である。

【０２２５】（Ａ）および（Ｂ）の時は、現在交通流（交通流ｉ）の車両青信号表示は、もし条件（１）がｅ
_i秒続き、かつｅ _iの終りに条件（２）が満足されるならば、打切られるであろう。

【０２２６】（１）車両交通流に対し 感知器グループ（ｉ−Ａ）状態がレベル１、かつ感知器グループ（ｉ−Ｘ）状態がイエス （２）車両交通流ｉと同時に青信号表示を終えるようプログラムされている歩行者交通流が、（現在は青点滅信号で））赤信号に変ろうとしているか、または歩行者信号が現在赤信号表示である。

【０２２７】（Ｂ）および（Ｃ）の時は、現在交通流（交通流ｉ）の車両青信号表示は、もし次の条件が満たされれば、現在時間増分の終りからｅ _i秒だけ（ｅ _iの量は変数である）延長される（図３２参照）。

【０２２８】感知器グループ（ｉ−Ａ）状態がレベル３、かつ感知器グループ（ｉ−Ｘ）状態がノー （Ｄ）および（Ｅ）の時は、現交通流（交通流ｉ）の車両青信号表示は、もし次の条件が満足されれば、現在時間増分の終りからｅ _i秒（ｅ _iの量は変数である）だけ延長される。

【０２２９】感知器グループ（ｉ−Ａ）状態がレベル３、かつ感知器グループ（ｉ−Ｘ）状態がノー、かつ感知器グループ（ｊ−Ａ）状態がレベル１（すべてのｊ≠
ｉに対し） もし（Ａ）〜（Ｅ）の時に上の条件が満足されないならば、青信号延長または打切りに関する何の特別な動作もとられないであろう。 （青信号表示は残青信号が継続する限り続き得るし、また残青信号が満了すると青信号は自動的に打切られる）。

【０２３０】ここで単位青信号延長量、ｅ _iは頻繁に（毎周期のように頻繁に）変化する変数である。 ｅ _iがとり得る最小値はｅ _i,min秒であり、とり得る最大値はｅ _i,maxである。 ｅ _i,minの適切量はδ _tであり、ｅ
_i,maxは１〜６秒であろうと仮定する。 これらの値は、
各レーンの交差点アプローチに置かれた感知器の数によって変動する。

【０２３１】もし周期ｉ（最終周期）および周期ｉ−１
（最終の前の周期）における青時間がいずれも、最小青時間以前に強制的に打切られていないか、または最大青時間より長く強制的に延長されておらず、かつ Ｃ _i ＝周期ｉ（最終周期）の観察周期時間 μ _i ＝周期ｉの周期時間の計算に用いた飽和度として Ｃ _i ／Ｃ _i-1 ＞１．０および μ _i ＝／μ _i-1 ＜１．０ （３５） であるならば、アルゴリズムは単位青信号延長をδ _tだけ短縮する。

【０２３２】もし周期ｉおよび周期ｉ−１の青時間がいずれも、最小青時間前に強制的に打切られていないか、
または最大青時間より長く強制的に延長されておらず、
かつ Ｃ _i ／Ｃ _i-1 ＞１．０および μ _i ＝／μ _i-1 ＜１．０ （３６） ならば、アルゴリズムは単位青信号延長をδ _tだけ増加する。

【０２３３】その他のばあいは、アルゴリズムは現行の単位青信号延長を維持するであろう。

【０２３４】ｅ _iはｅ _i,minとｅ _i,maxの間で変動できる。 判定基準（３５）および（３６）は、ローカルコントローラがオフセット挽回モードにある。 すなわち観察オフセットずれ量Ｆ _devがある値（Ａ ₄秒）より大である時には、適用されない。 もしＦ _dev ＞Ａ ₄なら、判定基準（３５）および（３６）は無視され、現在動作中の単位延長が用いられる。

【０２３５】判定基準（３５）および（３６）は、周期長が飽和度を反映するという前提で構築されたものであり、従って連続した２周期において、もし飽和度が増加するなら、周期長もまた増加すべきである。

【０２３６】上の議論で、「青信号打切り」または「青信号延長」は、交通流それ自体の青信号の打切りまたは延長を意味していない。 「青信号打切り」は残青時間をゼロに短縮することを意味し、「青信号延長」はその交通流の残青時間を延長する事を意味する。

【０２３７】もし信号フェーズが１個の車両交通流および恐らく１個の歩行者交通流からなるのなら、問題は簡単である。 ……車両交通流（および歩行者交通）の青信号延長、打切り方針が信号フェーズタイミングに対する方針として採用されるであろう。 複数の交通流信号フェーズでは、ある時は１交通流が他のもの以前に終わらなければならず、またある時にはすべてが同時に終わらなければならないことがある。 青信号延長方針を決定する手順には２段階以上の意思決定を含むことができる。 その手順は、同時青信号表示案を支持する図１４に示すＱ
マトリックスを用いる。 Ｑマトリックスの各要素、ｇ
_i,jは交通流ｉとｊとの間の青信号表示関係を指示し、
０から４までの範囲の値をとりうる。 値ゼロは交通流ｉ
とｊとが、同時に青信号表示を与えらるべきでないことを意味している。 青信号表示を同時に与えられる交通流ペアに対し、次の３ケースが可能である。

【０２３８】ケースＡ：交通流ｉおよびｊの青時間は互いに独立に終了できる（ｑ _ij ＝１） ケースＢ：交通流ｉの青時間は、交通流ｊが終るのと同時またはそれ以前に終了しなければならない（ｑ _ij ＝
２） ケースＣ：交通流ｊの青時間は、交通流ｊが終るのと同時またはそれ以前に終了しなければならない（ｑ _ij ＝
３） ケースＤ：交通流ｉおよびｊの青時間は、同時に終了しなければならない（ｑ _ij ＝４） また次のように定義する。

【０２３９】青信号延長方針……青時間延長、打切り、
または何もしない。

【０２４０】ある交通流の現在残青時間……青信号を受理している各交通流は残青時間を割り当てられる。

【０２４１】ある交通流の望ましい残青時間……青信号延長方針は数段階で決定される。 ある段階である交通流に青信号延長方針が仮に採用される時、アルゴリズムは直ちに行動をとる代りに、新しく計算した残青時間を記憶するであろう。

【０２４２】同時青信号表示案……同時青信号表示と関係するケースは、Ｑマトリックスと呼ぶマトリックスで表わされる。 Ｑマトリックスの各要素は、同時に点灯された青信号交通流ペアに対し、以下に示すように１から３の値をとりうる。 マトリックスの他の要素はゼロ値をとる。

【０２４３】多段階からなる青信号延長方針決定の手順を以下に述べる（図３３もまた参照のこと）。 第１段階 （１）他の交通流とは独立に、各交通流の望ましい青時間延長方針（延長、打切り、または何もしない）を決定せよ（この青信号延長意思決定処理は本節の始めの論議で示した）。

【０２４４】（２）各交通流に対し、現在残青時間および望ましい残青時間を記録せよ。

【０２４５】（３）Ｑマトリックスを用いて、他の交通流と独立に青信号を終えることのできる現在活動中の交通流ペアを識別せよ。

【０２４６】（４）もし交通流のどれかが、この範疇に属するならば、現在残青時間を望ましい残青時間に置き換え、信号制御を実行せよ。 これらの交通流をＱマトリックスから削除せよ……それらに対しては、青信号延長方針がすでに設定された。

【０２４７】（５）望ましい残青時間がゼロである交通流を探せ。 もしなければ、それは現在青信号表示のいずれも終了せず、従って相反する決定が青信号延長方針決定に帰着することはないことを意味する。 青信号延長方針を実行可能である。 ……すべての交通流に対し、現在残青時間をのぞましい残青時間で置き換える。 さもなければ、次段階に飛べ。 第２段階 （１）Ｑマトリックスを用い、同時に青信号を終了しなければならない現在活動中の交通流セットを識別せよ（これらの各々を交通流グループと呼ぶ……あるものはセット中の１交通流のこともあり、またあるものは多数の交通流のこともある）。

【０２４８】（２）交通流グループに対するＱマトリックスを改訂せよ、Ｑ ₂ 。 Ｑ ₂マトリックスにおいて、各要素ｑ _i,jは交通流グループｉおよびｊに対する同時青信号表示に関係するケースを表わす。

【０２４９】（３）新しくグループ化された交通流の各々に対し、第１段階動作を適用せよ（あたかもそれが１
交通流であるかのように、混合交通流の流れを扱う）。
かつ新しい望ましい青信号延長方針を定式化せよ……もしそのグループに延長が推められるようなら、グループにおける延長量は各交通流に対し違っていてよい。

【０２５０】（４）Ｑ ₂マトリックスの中で、延長方針を独立に実行してよい交通流グループを探せ。 この交通流グループに属する交通流に対し、現在残青時間を望ましい青時間に置き換えよ。 Ｑ ₂マトリックスからこれら交通流を削除せよ。 これらに対しては、青信号延長方針がすでに設定された。

【０２５１】（５）残りに対し、望ましい残青時間がゼロである交通流グループを探せ。 もしなければ、それは現在青信号表示がいずれも終了せず、また従って相反する決定により青信号延長方針の結果を生ずることがないことを意味している。 青信号延長方針を実行することが出来る……すべての交通流に対し現在残青時間を望ましい青時間に置き換えよ。 すべての交通流に対し、青信号延長方針がすでに設定された。 さもなければ、次段階に飛べ。 第３段階 （１）望ましい残青時間がゼロである交通流のＱ ₂マトリックス要素を調べよ。 これら要素の各々に対し、もしその要素が、ある交通流の青信号が他より前に終了しなければならないが、青信号延長方針が別のことをしたがっていることを示している時には、それらは同時に終了しなければならないことがある。 交通流のグループに対し、青信号延長方針判定基準を適用せよ（本節の前記議論を参照のこと）。 また交通流グループに対し青信号延長および打切り調整判定基準を決定せよ。

【０２５２】（２）すべての要素が尽きるまで（１）を続けよ。

【０２５３】ここで述べた青信号延長および打切り調整判定基準は多くの可能な判定基準の中のほんの一部に過ぎない。 青時間の延長および打切りに採用される規則は、ある程度直観的かつ任意的である。 テストベッドを用い、また実環境下でアルゴリズムの広範な試験および評価の後に、他の規則をこのアルゴリズムに追加することがある。

【０２５４】コントローラは、青信号延長調整判定基準を活動化／非活動化する（ソフトウェアによる）スイッチと共に設置されることがある。

【０２５５】交通流フェーズ飛越しもまた、交通適合制御法の一部として適用されることがある。 信号輪の中の次期交通流は、もし次の条件が充されれば飛越されるであろう。

【０２５６】（１）次期交通流のリコールスイッチが“オフ”状態にセットされる。

【０２５７】（２）その交通流の最小青時間がゼロ秒であると計算または選択される。

【０２５８】（３）その交通流の青信号開始前δ _t秒で、その交通流に対し交通が観察されない（または最終周期内にその交通流に対し交通が記録されていない）。

【０２５９】および／または下流待ち行列が出口点感知器までバックアプしていた。

【０２６０】（４）青信号の飛越しが歩行者交通流に問題を生じない（または、歩行者青信号を現在車両交通流の青信号と同時に与える必要がない）。

【０２６１】リコールオノフスイッチは、感知器を設置した交通流に対してのみ機能できることは明らかである。 感知されない交通流に対しては、リコールスイッチは常に「オン」状態になければならない。

【０２６２】 感知器実現に関する考慮事項本発明の方法は、感知器を完全実現した交差点に適用するよう設計されている。 しかし、部分的に感知器を設置した交差点にも、この方法を適用できる。

【０２６３】ある交通流に感知器が設置されていない場合、その交通流は仮想（または想像上の）感知器を設置されていると仮定する。 交差点アプローチレーンの仮想感知器は「レベル２」状態を示すと仮定する。 出口レーンの仮想感知器は、「バックアプ待ち行列が存在しない」状態を示すと仮定する。

【０２６４】感知器を設置されない交通流の最小、最大青時間は、共に最適青時間に調整される。 感知器を設置されない交通流のリコールオンオフスイッチのセッティングは常に「オン」でなければならない。

【０２６５】 入力および出力線形計画法で既に規定されている入力以外に、本ルーチンへの入力は、 １． 信号タイミングパラメータを定義するのに用いられる制御法 ２． ＬＰ法に用いられるパラメータ（デフォルト値：なし） ３． 時刻制御テーブル探索法に用いられるパラメータ（デフォルト値：なし） ４． 名感知器に対する感知器状態……活動中または非活動中（デフォルト値：非活動中） ５． δ _t間隔での名感知器での渋滞レベル（デフォルト値：使用可能な感知器情報はなし） ６． δ _t間隔で待ち行列流出感知（デフォルト値：待ち行列なし） ７． 交通レベルを規定するパラメータＸ _i （デフォルト値：６０パーセントまたは０．６） ８． 青信号の単位延長、ｅ _i （デフォルト値：２秒） ９． 青信号の最小単位延長、ｅ _i,min （デフォルト値：
δ _t ） １０． 青信号の最大単位延長、ｅ _i,max （デフォルト値：４秒） １１． 黄およびインタ交通流赤時間（デフォルト値：４
秒および２秒） １２． 整合すべき交通流（デフォルト値：交差点幾何形状データから読込み） １３． 単位延長調整オン／オフスイッチ（デフォルト値：オン） １４． 人為的な最小、最大周期長の定義に用いるパラメータ、Ａ ₁およびＡ ₂ （デフォルト値：２／３および４
／３） １５． ＬＰ法の使用に対し、最大飽和度の定義に用いるパラメータＡ ₃ （デフォルト値：０．９） １６． コントローラがオフセット挽回処理にあるかどうかを規定するパラメータ、Ａ ₄ （デフォルト値：１０
秒） この信号制御法からの出力は、 １． 周期ＩＤおよび ２． 時計時間 ３． 曜日および休日ＩＤ ４． 交通容量率ＩＤ ５． 特別行事ＩＤ ６． 使用したテーブルのＩＤ ７． 信号動作に用いた青信号の単位延長 ８． 単位延長調整 オン／オフ スイッチ状態 ９． 実フェーズ順序 １０． 整合された交通流 １１． 各交通流の最小青時間 １２． 最小周期長 １３． 各交通流の最適青時間 １４． 最適周期長 １５． 各交通流の最大青時間 １６． 最大周期長 １７． 最適周期長 １８． 各交通流の実行青時間 １９． 実行周期長 ２０． 実行黄およびインタ交通流赤時間 ２１． 青信号の終りにおける感知器パラメータ ２２． 計画オフセット実行時間 ２３． 調整されたオフセット実行時間 ２４． 実オフセット実行時間 ２．３．４ 信号制御タスクの実行上記のように、周期ごとに連続した信号制御タスクは、
制御法の定義、フェーズ案、リコールスイッチ状態、および信号表示を制御するのに用いる信号タイミングパラメータを伴う。

【０２６６】上記のように、毎周期、信号表示制御機構は次のような入力データを必要とする。

【０２６７】１． 各交通流の最大青時間（Ｍベクトル） ２． 各交通流の最小青時間（Ｎベクトル） ３． 各交通流の黄時間（Ｙベクトル） ４． 各交通流のインタ交通流赤時間（Ｒベクトル） ５． ある交通流から別の交通流への遷移、マトリックス（Ｐマトリックス） ６． 同時青信号表示マトリックス（Ｑマトリックス） ７． 各フェーズに含まれるすべての交通流を示す交通流〜フェーズマトリックス（Ｍマトリックス） ８． 各交通流の単位青時間（Ｅベクトル） ９． 歩行者信号を車両交通信号と区別する信号識別ベクトル（Ｗベクトル） １０． 整合すべき交通流 １１． オフセットずれの量 １２． 各交通流のリコールスイッチ状態 毎δ _tに、信号表示制御機構は信号タイミング状態を調べ、各信号灯状態を継続すべきか、打切るべきかを決定する。 各δ _tに、スイッチ機構が出力：歩行者信号を含む各交通流の信号表示状態（Ａ _tベクトル）を作成する。

【０２６８】信号制御実行のタイミング……特に次周期の信号タイミング計算のタイミング……は重要な因子であろう。 図３４は、信号実行タイミングの図式表示である。 信号フェーズ定義および次期周期のタイミング計算は、各周期の主路青信号直前の黄およびインタ交通流赤信号期間中に実施される。 （主路の青信号開始点の直前の黄信号の始まりである時間点をＥＯＣ、または周期の終りと呼ぶ）。

【０２６９】図３４において、Ｇ１からＧ８は交通流１
から８の青時間を示す。 損失時間Ｌは、黄信号期間およびインタグリーン赤信号期間の組合せである。 オフセット基準点（ＯＲＰ）は、その交通流に対する青信号期間の開始直前の黄信号期間の始まりである。 周期の終り（ＥＯＣ）は、主路の青信号時間の開始直前の黄色信号の始まりであり、主路は整合されている交通流を含む２
バリア間の時間帯として定義される。 周期の終り（ＥＯ
Ｃ）において、ローカルコントローラは、フェース・テーブル等を読取り、次期周期に使用する信号タイミングを計算し、ローカルマスタコントローラにデータを伝送する。 ローカルマスタコントローラは、共通周期長および計画オフセットを計算し、そのデータをローカルコントローラに送信する。 オフセット基準点（ＯＲＰ）において、ローカルコントローラは各方向のオフセットずれを測定し、その結果は次期周期のタイミング計算に用いられる。

【０２７０】オフセットずれの量は、計画オフセットおよび直前周期の観察した実オフセットから計算される。

【０２７１】ここで述べた全信号制御実行処理は、すべての信号制御法に共通である。 勿論、リアルタイムオンライン交通適合法は交通状態および青時間延長のδ _t毎の連続調査を実行する。 これは他の方法では行わないことである。 ２．４ 信号オフセット制御の実行信号制御を実行する上で、オフセットの設計および実行は、前項で説明したすべての信号制御法において共通に使用される。 各信号制御法のこれらの要素の説明の反復を避けるために、これらの要素は以下の項で説明する。 ２．４．１ サブエリア信号タイミングの計算 ローカルマスタコントローラは、サブエリアの共通周期長およびサブエリアの全交差点の計画オフセットを計算する。 以下では、サブエリア信号制御タイミングパラメータの計算のための、共通周期長、およびローカルマスタコントローラとの間の入出力を決定する可能な一方法を略述する。

【０２７２】サブエリア共通周期長Ｃ _comは、例えば、
そのエリア内の全交差点の最適周期長の加重平均として得ることができる。 重みは、交差点の特定時間における総交通量である。 これは以下の式で表現される。

【０２７３】

_iは、交差点ｉにおける（時間当たり車両数で表現された）直近過去５周期の交通量、または、（時間当たり車両数で表現された）次期５周期の予想交通量の和である。

【０２７４】共通周期長がそのサブエリア内の所与の交差点における最小周期時間の例えば１．２倍以上でなければならないという条件を課した場合、最小共通周期長は以下の式で表現される。

【０２７５】 Ｃ ₂ ＝１．２＊Ｍａｘ（Ｃ _min,i ） （３８） そのサブエリアの共通周期長は以下のように得られる。

【０２７６】Ｃ ₂ ＞Ｃ ₁ならば、Ｃ _com ＝Ｃ ₂それ以外ならば、 Ｃ _com ＝Ｃ ₁ （３９） Ｃ ₂には安全係数１．２を使用した。 周期長が時には最重要交差点における支配的交通を処理するには短すぎる場合があるからである。

【０２７７】信号制御タイミングパラメータは、各ローカルコントローラからの入力パラメータを用いて計算される。 これらのパラメータは以下の２パラメータである。 １． 最適周期長（Ｃ _opt,iまたはＣ _aopt,i ） ２． 交差点ｉにおける最小周期長（Ｃ _min,iまたはＣ
_amin,i ） 出力信号制御パラメータは、サブエリアの共通周期長（Ｃ _com ）である。

【０２７８】公知の通り、交差点間の旅行時間（または距離）および旅行速度は、信号系統化の効率に影響する。 従って、このことも共通周期長を決定する上で考慮すべきである。 ２．４．２ 各交差点におけるオフセット信号系統化およびオフセット計算の分野では多数の研究がなされている。 各種アルゴリズムについて各種入力が使用できよう。

【０２７９】本明細書では、本発明の方法に適する、可能な入出力を規定する。 オフセットを計算する際に使用される可能な入力パラメータは、以下の通りである。 （１） 隣接交差点間の距離 （２） 推定旅行速度 （３） 流入交通量 （４） 各交差点における各交通流量の容量および容量係数 （５） 信号動作に許容し得る共通周期長の範囲 （６） 各交差点における右折（日本方式）フェーズパターン （７） 待ち行列（または各ブロック）における車両数 （８） 系統化される交通流 このルーチンからの可能な出力パラメータは以下の通りである。

【０２８０】（１） 系統化のための共通周期長 （２） 各交差点における系統化交通流に関する（時計時間により規定される）次期計画オフセット これらのうち、入力データ（２）、（３）、（６）および（８）は、ローカルコントローラからローカルマスタコントローラへ送信される。 他の入力データは、ローカルマスタコントローラに常駐するか、または、使用可能な生データを用いてローカルマスタコントローラによって計算されるかのいずれかである。 出力データの（１）
および（２）は、両者ともローカルマスタコントローラからローカルコントローラへ送信される。 ２．４．３ オフセット基準点オフセット基準点（ＯＲＰ）は、信号系統化が行われる単一周期内の時間である。 単一周期のオフセット基準点はほぼ、信号系統化が適用される交通流の青信号時間の開始時（より正確には、系統化される交通流の開始直前の黄信号時間の開始時）である。 図３５は、交差点におけるオフセット基準点の説明図である。

【０２８１】１道路に関して、１方向および他方向について１ずつ、２のオフセット値を持つことができる。 これは、例えば、直進交通流の前に右左折交通流に対して青信号が出されるような、主要道路の直進交通流について信号が系統化される場合に当てはまる。

【０２８２】しかし、２のオフセット基準点を持つことは、系統化プロセスを複雑にすることでもある。 この問題は、オフセット基準点としてインタバリア時間の開始を選択することにより回避することができよう。 それにもかかわらず、本ソフトウエアは、１道路について２のオフセット値データを有するように設計することができる。 オフセットが主要交差点と現交差点との間の時間間隔に関して規定された場合、そのオフセットを実施するためには、主要交差点のオフセット基準点の実時間も規定されなければならない。 ２パラメータの処理を避けるために、オフセット基準点の時計時間について交差点のオフセットを規定してよい。 時計時間の使用は、周期ごとにオフセットを規定しなければならなくなる。 ２．４．４ 時刻信号制御法および交通反応信号制御法
のオフセットずれおよびオフセット回復上述のように、各交通流における最小周期長と最大周期長との間の範囲は、極めて大きいので、この点はオフセット回復動作にとって有利であろう。 まず、（サブエリアの）共通周期長を求めてから、次に、各交差点におけるオフセットずれを計算し、オフセット回復動作を実行する。 オフセット回復動作は、各交差点における信号周期長の短縮および延長を強いる。

【０２８３】最小周期長と共通周期長との間の差、および、最大周期長と共通周期長との間の差が著しく大きい場合、この動作にとって好都合である。 図３６はその概念を例示している。 すなわち、次期オフセット基準点は、図で指定された最小時間限界と最大時間限界との間の範囲内の所与の時間に生じることができる。

【０２８４】ローカルコントローラは、以下の入力パラメータを用いてオフセットずれの量を評価する。 １． 以前の計画オフセット実行時間、ｔ _pplan,off ２． 以前の実オフセット実行時間、ｔ _pact,off ３． サブエリアの共通周期長、Ｃ _comオフセットずれの量Ｆ _devは、以下によって計算される。

【０２８５】 Ｆ _dev ＝ｔ _pplan,off −ｔ _pact,off （４０） オフセットの周期性により、以下の演算が実行される。

【０２８６】ａｂｓ（Ｆ _dev ）＞Ｃ _comならば、 Ｆ′ _dev ＝Ｆ _dev ／Ｃ _com −Ｍｏｄ（Ｆ _dev ，Ｃ _com ） （４１） 以外ならば、 Ｆ′ _dev ＝Ｆ _dev （４２） ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＞０．５＊Ｃ _com 、かつＦ′ _dev ＞０ならば、 Ｆ′ _dev ＝Ｆ′ _dev −Ｃ _com （４３） ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＞０．５＊Ｃ _com 、かつＦ′ _dev ＜０ならば、 Ｆ′ _dev ＝Ｆ′ _dev ＋Ｃ _com （４４） 上述の演算は、オフセット回復量を最小限にしたいために必要となる。

【０２８７】結果として得られたＦ′ _devについて、
Ｆ′ _dev ＜０ならば、現周期時間は短縮されなければならず、Ｆ′ _dev ＞０ならば、現周期時間は延長されなければならない。

【０２８８】時刻信号制御法および交通反応信号制御法といった、プレタウムド信号制御法（周期長が周期開始前に既知である）では、オフセット回復量も周期開始前に既知である。 オフセット回復動作にいかなる制約条件も課されていない場合、次期オフセット実行時間は常にｔ _pact ＋Ｃ _com ＋Ｆ _devでなければならないか、または、以下のように表現することもできよう。

【０２８９】 Ｃ _next ＝Ｃ _com ＋Ｆ _dev （４５） 現実の動作では、最小周期長、最大周期長、およびオフセットが回復されなければならない早さの程度といった制約条件を考慮しなければならない。 過度に緩慢な回復プロセスを避けるために、または、交通に対する過大な影響を避けるために、現在の日本の慣行と一致するオフセット回復方針を課すものとする。 すなわち、オフセットは４周期で回復される。

【０２９０】次に、次期周期長Ｃ _nextは以下のように規定される（図３７〜４２参照）。 事例（Ａ−１）図３７： Ｃ _com ＞Ｃ _maxかつＦ′ _dev ＞０の場合 Ｃ _next ＝Ｃ _com ＋（１／４）＊Ｆ′ _dev （４６） 事例（Ａ−２）図３８： Ｃ _com ＞Ｃ _maxかつＦ′ _dev ＜０の場合 Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＜Ｃ _com −Ｃ _minならば、 Ｃ _next ＝Ｃ _com −Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ） （４７） Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＞Ｃ _com −Ｃ _minかつ、 Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＜４＊（Ｃ _com −Ｃ _min ）ならば、 Ｃ _next ＝Ｃ _min （４８） Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＞＝４＊（Ｃ _com −Ｃ _min ）ならば、 Ｃ _next ＝Ｃ _com −１／４＊Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ） （４９） 事例（Ａ−３）図３９： Ｃ _max ＞＝Ｃ _com ＞Ｃ _minかつＦ′ _dev ＞０の場合 Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＜Ｃ _max −Ｃ _comならば、 Ｃ _next ＝Ｃ _com ＋Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ） （５０） Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＞Ｃ _max −Ｃ _comかつ、 Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＜４＊（Ｃ _max −Ｃ _com ）ならば、 Ｃ _next ＝Ｃ _max （５１） Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＞＝４＊（Ｃ _max −Ｃ _com ）ならば、 Ｃ _next ＝Ｃ _com ＋１／４＊Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ） （５２） 事例（Ａ−４）図４０： Ｃ _max ＞＝Ｃ _com ＞Ｃ _minかつＦ′ _dev ＜０の場合 Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＜Ｃ _com −Ｃ _minならば、 Ｃ _next ＝Ｃ _com −Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ） （５３） Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＞Ｃ _com −Ｃ _minかつ、 Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＜４＊（Ｃ _com −Ｃ _min ）ならば、 Ｃ _next ＝Ｃ _min （５４） Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＞＝４＊（Ｃ _com −Ｃ _min ）ならば、 Ｃ _next ＝Ｃ _com −１／４＊Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ） （５５） 事例（Ａ−５）図４１： Ｃ _com ＝＜Ｃ _minかつＦ′ _dev ＞０場合 Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＜Ｃ _max −Ｃ _comならば、 Ｃ _next ＝Ｃ _com ＋Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ） （５６） Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＞Ｃ _max −Ｃ _comかつ、 Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＜４＊（Ｃ _max −Ｃ _com ）ならば、 Ｃ _next ＝Ｃ _max （５７） Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＞＝４＊（Ｃ _max −Ｃ _com ）ならば、 Ｃ _next ＝Ｃ _com ＋１／４＊Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ） （５８） 事例（Ａ−６）図４２： Ｃ _com ＝＜Ｃ _minかつＦ′ _dev ＞０の場合 （Ｃ _com −（１／４）＊Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ））＞＝Ｃ ^＊ _minならば、 Ｃ _next ＝Ｃ _com −（１／４）＊Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ） （５９） 以外ならば、 Ｃ _next ＝Ｃ ^＊ _min （６０） 式中、Ｃ ^＊ _min ＝絶対最小周期長（これは、交通流最大数を含む、その輪における黄時間、赤時間および最小青時間全部の和として定義される。 ）各交通流の周期長は、結果として得られた総周期時間がオフセット制御に関する上記の目的を満足させるような方式で調整されなければならない。

【０２９１】このルーチンへの入力は以下の通りである。 １． 以前の計画オフセット実行時間（ｔ _pplan,off ）、 ２． 以前の実オフセット実行時間（ｔ _pact,off ）、 ３． サブエリアの共通周期長（Ｃ _com ）、 ４． 最小周期長（Ｃ _min ）、 ５． 最大周期長（Ｃ _max ）、 ６． 最適周期長（Ｃ _opt ）、 このルーチンからの出力は以下の通りである。 １． 計画オフセット実行時間（ｔ _pplan,off ）、 ２． 調整オフセット実行時間（ｔ _abjust,off ）、および次周期の周期長（Ｃ _next ） ２．４．５ 交通適合信号制御法のオフセットずれおよ
びオフセット回復交通適合信号制御法のオフセットずれの計算法は、時刻信号制御法および交通反応信号制御法で使用されたものと同一である。

【０２９２】しかし、交通適合信号制御法のオフセット回復の方法は、時刻信号制御法および交通反応信号制御法で使用されたものとは若干異なっている。

【０２９３】交通適合信号制御法では、２の制御方案がある。 すなわち、広域オフセット制御方案およびローカル青信号延長方案であり、各交通流の青時間を決定する際に関係するものである。

【０２９４】前者のオフセット回復制御法を満足させる交通流の青時間は、必ずしも、後者の青信号延長制御法を満足させるとは限らない。 従って、両者の制御方案を部分的に満足させる一種の妥協方法を実施しなければならない。 さらに、一般にオフセット回復方案は、以下に従う。

【０２９５】Ｆ′ _dev ＜０ならば、現周期時間は短縮され、Ｆ′ _dev ＞０ならば、現周期時間は延長される。

【０２９６】両者の場合において、各交通流の最小青時間および最大青時間は、オフセット制御の上述の目的を満足させるような方式で調整される。

【０２９７】現実の動作では、各種状況について、各種範囲の次期計画オフセットｔ _plan,off 、および、次周期の周期長Ｃ _nextが指定される。 基本的に、プレタイムド信号制御法に使用されたものと同一のオフセット回復方案が、リアルタイム交通適合制御法に適用される。

【０２９８】交通適合制御法に使用される最小周期長Ｃ′ _minおよび最大周期長Ｃ′ _maxは、以下のように規定される（図４５〜５０参照）。 事例（Ｂ−１）図４５： Ｃ _com ＞Ｃ _maxかつＦ′ _dev ＞０の場合 Ｃ′ _min ＝Ｃ′ _max ＝Ｃ _com ＋（１／４）＊Ｆ′ _dev （６１） 事例（Ｂ−２）図４６： Ｃ _com ＞Ｃ _maxかつＦ′ _dev ＜０の場合 Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＜Ｃ _com −Ｃ _minならば、 Ｃ′ _min ＝Ｃ′ _max ＝Ｃ _com −Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ） （６２） Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＞Ｃ _com −Ｃ _minかつ、 Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＜４＊（Ｃ _com −Ｃ _min ）ならば、 Ｃ′ _min ＝Ｃ′ _max ＝Ｃ _min （６３） Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＞＝４＊（Ｃ _com −Ｃ _min ）ならば、 Ｃ′ _min ＝Ｃ′ _max ＝Ｃ _com −１／４＊Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ） （６４） 事例（Ｂ−３）図４７： Ｃ _max ＞＝Ｃ _com ＞Ｃ _minかつＦ′ _dev ＞０の場合 Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＜Ｃ _max −Ｃ _comならば、 Ｃ′ _min ＝Ｃ _comかつＣ′ _max ＝Ｃ _max （６５） Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＞Ｃ _max −Ｃ _comかつ、 Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＜４＊（Ｃ _max −Ｃ _com ）ならば、 Ｃ′ _min ＝Ｃ′ _max ＝Ｃ _max （６６） Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＞＝４＊（Ｃ _max −Ｃ _com ）ならば、 Ｃ′ _min ＝Ｃ′ _max ＝Ｃ _com ＋１／４＊Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ） （６７） 事例（Ｂ−４）図４８： Ｃ _max ＞＝Ｃ _com ＞Ｃ _minかつＦ′ _dev ＜０の場合 Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＜Ｃ _com −Ｃ _minならば、 Ｃ′ _min ＝Ｃ _minかつＣ′ _max ＝Ｃ _com （６８） Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＞Ｃ _com −Ｃ _minかつ、 Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＜４＊（Ｃ _com −Ｃ _min ）ならば、 Ｃ′ _min ＝Ｃ′ _max ＝Ｃ _min （６９） Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＞＝４＊（Ｃ _com −Ｃ _min ）ならば、 Ｃ′ _min ＝Ｃ′ _max ＝Ｃ _com −１／４＊Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ） （７０） 事例（Ｂ−５）図４９： Ｃ _com ＝＜Ｃ _minかつＦ′ _dev ＞０の場合 Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＜Ｃ _max −Ｃ _comならば、 Ｃ′ _min ＝Ｃ′ _max ＝Ｃ _com ＋Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ） （７１） Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＞Ｃ _max −Ｃ _comかつ、 Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＜４＊（Ｃ _max −Ｃ _com ）ならば、 Ｃ′ _min ＝Ｃ′ _max ＝Ｃ _max （７２） Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ）＞＝４＊（Ｃ _max −Ｃ _com ）ならば、 Ｃ′ _min ＝Ｃ′ _max ＝Ｃ _com ＋１／４＊Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ） （７３） 事例（Ｂ−６）図５０： Ｃ _com ＝＜Ｃ _minかつＦ′ _dev ＜０の場合 （Ｃ _com −（１／４）＊Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ））＞＝Ｃ ^＊ _minならば、 Ｃ′ _min ＝Ｃ′ _max ＝Ｃ _com −（１／４）＊Ａｂｓ（Ｆ′ _dev ） （７４） 以外ならば、 Ｃ′ _min ＝Ｃ _max ＝Ｃ ^＊ _min （７５） 式中、Ｃ ^＊ _min ＝絶対最小周期長（これは、交通流最大数を含む、その輪における黄時間、赤時間および最小青時間全部の和として定義される。 ）各交通流の周期長は、結果として得られた総周期時間がオフセット制御の上記の目的を満足さ整流器ような方式で調整されなければならない。

【０２９９】上述のように、この場合、正確なオフセット実行時間は、指定されない。 交通適合青信号延長法は、以下の制約条件を満足させる正確な青信号時間を決定する。

【０３００】このルーチンへの入力は以下の通りである。 １． 以前の計画オフセット実行時間（ｔ _pplan,off ）、 ２． 以前の実オフセット実行時間（ｔ _pact,off ）、 ３． サブエリアの共通周期長（Ｃ _com ）、 ４． 最小周期長（Ｃ _min ）、 ５． 最大周期長（Ｃ _max ）、 ６． 最適周期長（Ｃ _opt ）、 このルーチンからの出力は以下の通りである。 １． 計画オフセット実行時間（ｔ _pplan,off ）、 ２． 調整オフセット実行時間範囲、ならびに、信号制御の最小周期長Ｃ′ _minおよび最大周期長Ｃ′ _max ３． 信号表示制御ソフトウエア ３．１ 序本項では、可変信号フェーズ案における信号表示変更処理の基本方法を説明する。

【０３０１】本項で説明する信号表示制御機構は、ローカルコントローラの信号制御処理装置にプログラムされている。 これは、信号制御方式全体の基本構成要素の一つである。 同一の信号制御機構は、信号動作で使用される信号制御アルゴリズム、交差点幾何形状条件またはフェーズ仕様にかかわらず、ローカルコントローラに存在する。

【０３０２】初めに、単独交差点信号動作、次に系統化信号動作について説明する。 単独交差点信号動作における機能は、系統化信号動作に共通である。 従って、系統化信号動作の説明については、個々の交差点動作を繰り返さない。

【０３０３】本発明の信号表示制御法は、複雑な形式を含む、ほとんど全部の交差点形式に適用可能である。 これは、（単独交差点の）ＮＥＭＡ型２重輪信号制御法だけでなく、（複雑交差点の）多重輪信号制御法も処理することができる。 ３．２ 信号表示制御ソフトウエアの概要交通制御の交通反応方式および交通適合方式の信号表示器制御機構に関する信号フローの概要を、それぞれ、図４３および４４に示し、以下に説明する。 信号表示制御機構は、交差点の信号灯の点灯および消灯を切り換える電気信号を既定の規則および制約条件に従って連続的に生成する。

【０３０４】現在の残り青時間がδｔ（上述のように、
δｔの値は約０．５秒が使用できる）よりも長い場合、
切り換え動作の作業フローは、図４３および４４において、ブロック２４６，２４８，１４８，２５０および、
再びブロック２４６に戻って形成されるループによって示される。

【０３０５】ブロック２４６に示されたように、各交通流の信号状態はベクトルＡｔによって表現されており、
ベクトルの各データ要素またはセルは、現在、青期間、
黄期間およびインタグリーン赤期間にある各交通流の残り青時間＋黄時間＋インタグリーン時間を指示する。 黄時間＋インタグリーン赤時間はブロック２４６のインタグリーン時間として識別されている。 ブロック４４からの交差点幾何形状データは、信号灯と交通流との関係を識別するために使用されている。 信号状態ベクトルＡｔ
は、図４５に図示されており、現交通流１および５について、それぞれ、２０秒および１５秒の残り時間が示される。 現交通流以外の交通流についてはゼロによって指示されている。

【０３０６】信号状態ベクトルＡｔのいずれかの要素が、（青信号が終了することを示す）図４６に示すように、非リアルタイムの交通適合制御のもとで青信号期間の直近過去δｔにある場合、信号表示制御装置は、図４
３の交通反応法に示すように、次に青信号を受ける交通流を探索する動作を開始する。 図４４の交通適合法では、最小青時間＜ｔ＜最大青時間である場合、（ブロック２３２および２３４で実施される）交通適合アルゴリズムは、感知器データ処理装置２６からの感知器データを用いて、青時間を延長すべきであるか、または、打ち切るべきであるかを決定する。

【０３０７】現青信号が次のδｔで終了しない場合、信号表示プロセスはブロック１４８に進み、現信号灯表示が交差点の全信号灯で行われる。 次に、信号表示制御装置は、信号状態ベクトルＡｔの要素からδｔを減算する。 ベクトルＡｔは、上述の通り、残り青時間＋黄時間＋インタグリーン赤時間を指示する。

【０３０８】残り青時間がδｔであり、かつ、青信号の延長がまったく行われない場合、青時間はδｔで満了し、その場合、スイッチは、青信号表示を受ける次交通流の探索を開始する。 この時、図４３に図示した交通反応法の場合、たどられるループは、ブロック２５２，２
５４，２５６，２５８，２６０，１４８および２５０を含み、さらに、このループ内で必要に応じていくつかの追加ループを伴う。 図４４に図示した交通適合法の場合、ブロック２６０と１４８との間にブロック２６２を含み、ここで新規到着について検査が行われ、飛越しの決定が再調査される。

【０３０９】実施される次交通流の探索プロセスの第１
段階は、０−１ベクトルＳ１を生成することである。 このベクトルでは、１である第ｉ項は、ブロック２５２に示すように、その青信号を失うことを意味する。 ベクトルＳ１をルーズベクトルと称する。 ルーズベクトルＳ１
は、交通流５がその青信号を失う図４７に例示されている。 また、残り青信号交通流を指示するベクトルＳｒも図４８に示すように生成され、図では、交通流１が残り青信号交通流として識別されている。

【０３１０】ブロック２５４で、信号表示制御装置は、
Ｓ１と図１１に示す０−１遷移マトリックスＰとの外積を得る。 上述の通り、Ｐマトリックスでは、項ｐｉｊ＝
１は、交通流ｉの青信号が満了した時に交通流ｊが青信号を受ける計画であることを指示する。 この演算の結果が、青信号を受ける交通流を指示する新しいベクトルＳ
ｇである。 ベクトルＳｇをゲインベクトルと称する。 この演算は、図４９に例示されており、この場合、交通流６が次期青信号を受ける交通流として識別されている。

【０３１１】次に、ブロック２５６で、「計画」青信号が飛び越されるべきか否かが判定される。 計画次交通流の青信号の飛越しが指示された場合（すなわち、段階２
５６が肯定である場合）、ブロック２５２，２５４および２５６に記述されたルーチンが繰り返される。 飛越しが生じるか否かは、ブロック２７からの処理済感知器データ、および使用されるアルゴリズムの飛越し方針によって決まる。 （「計画」次交通流についてリコールスイッチがオンになっている場合、飛越しはいっさい生じない。）飛越される交通流は、ブロック２５２で青信号を失う交通流として扱われる。

【０３１２】飛越しが指示されていない場合、ブロック２５８にはブロック２５６から入る。 ブロック２５８では、計画または期待青信号が残り青信号と衝突するか否かが判定され、それにより、次のδｔ増分で青信号を失わない交通流の青信号が青信号のままであることが理解される。 この動作は、ブロック１２８からの青信号−青信号衝突マトリックスＧ（図１２に図示）のデータの使用を伴う。 青信号と青信号の衝突が生じる場合、ブロック２５２，２５４および２５６に記述されたプロセスが繰り返される。 青信号−青信号の衝突を生じる新規交通流は、そのプロセスで青信号を失うものとして扱われる。

【０３１３】「飛越し計画交通流」を除く他の全交通流が青信号−青信号の衝突を生じるような場合、「飛越し計画交通流」はもはや飛び越されず、青信号を受けなければならない。

【０３１４】次に、ブロック２６０で、次交通流の新規青時間が定義される。 交通反応法の場合、次周期の長さおよび青信号時間はブロック１３６から得られ、信号灯はブロック２６０から信号灯表示ブロック１４８への接続による指示に従って制御される。 図５０には、残り交通流１および、交通流５に続く新規交通流６についての残り時間を示す状態ベクトルが示されている。

【０３１５】図４４に示された交通適合法の場合、「次交通流青信号時間定義」ブロック２６０′は、ブロック１３６′および２６２から入力を受け取る。 図４３および４４の「線形計画法等」ブロック１１４′は、図４３
および４４には図示されていないブロック１１４への他の入力を伴う図２４および３１に示された「線形計画法」ブロック１１４を含む。

【０３１６】図４４の交通適合法の場合、ブロック２６
２に示すように、信号のいずれかがインタグリーン信号期間の直近過去δｔにあり、かつ、次青信号がブロック２５６の判定に従って飛び越されるべきであると決定されている場合、その交通流が本当に飛び越されるべきであるか否かを判定するために飛越しの決定が再検査される。 飛越しが計画された交通流の交差点流入部の感知器がインタグリーン信号期間内に交通を感知した場合、飛越し決定は取り消され、青信号が再割当てされる。

【０３１７】ブロック２６２で次交通流に青信号が再割当てされた場合、動作はブロック２６０′に戻り、次交通流の青時間が再定義される。 ３．３ 信号表示制御法−単独交差点 ３．３．１ 用語の定義 信号制御法は、ベクトルおよびマトリックスを用いて最善に定義することができる。 ベクトルは、各個別の交通流の信号状態および信号タイミング制約条件を指定するために使用される。 マトリックスは、許可された信号遷移および許容同時青信号表示を指定するために使用される。 以下で説明するベクトルはすべて、ｍが交差点における交通流の数に等しいｍベクトルである。 遷移マトリックスＰ（図１１）および許容同時青信号表示マトリックスＱ（図１４）は、両者ともｍｘｍの正方マトリックスである。

【０３１８】信号制御ベクトルおよびマトリックスは、
以下のように定義される。 Ａｔ＝（ａｉ）ｔは、時間ｔにおける信号表示状態ベクトルである。

【０３１９】この時、 ａｉ＝ｙｉ＋ｒｉ＋ｘならば、交通流ｉの信号状態は次のｘ秒間青信号となり、ｙｉは黄信号期間であり、ｒｉ
は交通流ｉの完全赤信号期間であること（輪当たり）を指示する。 青信号の開始時は、ａｉ＝ｎｉ＋ｙｉ＋ｒｉ
（ｎｉ＝交通流ｉの最小青時間）である。

【０３２０】ａｉ＝ｙｉ＋ｒｉ、ｙｉ＋ｒｉ−δｔ、…
…ｒｉならば、交通流ｉの信号表示は黄信号であることを示す。 ａｉ＝ｒｉ−δｔ、……δｔならば、交通流ｉの信号表示は完全赤信号期間にあることを示す。

【０３２１】ａｉ＝０ならば、その交通流の信号表示は赤信号であることを示す。 Ｎｍａｘ＝（ｎｍａｘ、ｉ）は、各交通流の最大青時間を指示するベクトルである。 Ｎｍｉｎ＝（ｎｍｉｎ、ｉ）は、各交通流の最小青時間を指示するベクトルである。 Ｙ＝（ｙｉ）は、各交通流の黄時間を指示するベクトルである。 Ｒ＝（ｒｉ）は、各交通流の完全赤時間を指示するベクトルである。 Ｃｔ＝（ｃｉ）ｔは、時間ｔにおける各交通流の累積経過青時間を指示するベクトルである。 Ｄｔ＝（ｄｉ）ｔは、時間ｔにおける各交通流ｉの最大許容残り青時間を指示するベクトルである。 最大許容残り青時間＝最大青時間−経過青時間である。 青信号の開始時には、ｄｉ＝ｍｉ（最大青時間）である。 各輪の青時間要求は異なるので、微調整が必要である。 Ｐ＝（ｐｉｊ）は、ある信号フェーズから別の信号フェーズへの遷移マトリックスである。

【０３２２】この時、 ｐｉｊ＝１ならば、交通流ｉから交通流ｊへの青信号の遷移が許可されることを示す。

【０３２３】ｐｉｊ＝０ならば、交通流ｉから交通流ｊ
への青信号の遷移が許可されることを示す。 Ｇ＝（ｇｉｊ）は、許容同時青信号表示を指示する青信号−青信号衝突マトリックスである。

【０３２４】この時、 ｇｉｊ＝０ならば、交通流ｉおよびｊの青信号は同時に表示できないことを示す。

【０３２５】ｇｉｊ＝１ならば、交通流ｉおよびｊの青信号は同時に表示できることを示す。 Ｓｃｕｒｒｅｎｔ＝（ｓｉ）ｃｕｒｒｅｎｔは、現フェーズでの青信号表示を識別するベクトルである。

【０３２６】この時、 ｓｉ＝１ならば、交通流ｉの信号表示が青信号であることを示す。

【０３２７】ｓｉ＝０ならば、交通流ｉの信号表示がそれ以外であることを示す。 Ｓｎｅｘｔ＝（ｓｉ）ｎｅｘｔは、次フェーズでの青信号表示を識別するベクトルである。

【０３２８】この時、 ｓｉ＝１ならば、交通流ｉの信号表示が青信号であることを示す。

【０３２９】ｓｉ＝０ならば、交通流ｉの信号表示がそれ以外であることを示す。 Ｓｌｏｓｅ＝（ｓｉ）ｌｏｓ
ｅは、次フェーズで青信号表示を失う交通流を識別するベクトルである。

【０３３０】この時、 ｓｉ＝１ならば、交通流ｉが次フェーズで青信号表示を失うことを示す。

【０３３１】ｓｉ＝０ならば、それ以外であることを示す。 Ｓｇａｉｎ＝（ｓｉ）ｇａｉｎは、次フェーズで青信号表示を得る交通流を識別するベクトルである。

【０３３２】この時、 ｓｉ＝１ならば、交通流ｉが次フェーズで青信号表示を得ることを示す。

【０３３３】ｓｉ＝０ならば、それ以外であることを示す。 Ｓｒｅｍａｉｎ＝（ｓｉ）ｒｅｍａｉｎは、その交通流以外の交通流は青信号表示を失うが、青信号表示を保持する交通流を識別するベクトルである。

【０３３４】この時、 ｓｉ＝１ならば、交通流ｉの信号表示が青信号のままであり、他の信号は次フェーズで青信号表示を失うことを示す。

【０３３５】ｓｉ＝０ならば、それ以外であることを示す。 Ｅ＝（ｅｉ）は、その要素が正の数または０のいずれかであるベクトルである。

【０３３６】この時、ｅｉは、動作時における信号制御アルゴリズムによって与えられる交通流ｉの青信号延長時間である。 ３．３．２ 信号制御の実行−単独交差点基本動作信号状態は、信号状態指示ベクトルＡｔによって定義される。 上述の通り、ベクトルＡｔは、現フェーズについて青信号（加えて、後続の黄信号および完全赤信号）が何秒残されているかを指示する。 ローカルコントローラは、δｔ秒ごとにこの信号表示状態を調べ、Ａｔを更新する。

【０３３７】この更新は、信号運用に使用されるいずれのアルゴリズムについても共通に実行される。 信号運用法がプレタイムド形式の場合、更新作業は、単に、現フェーズの残り青時間から青時間を減算することを含む。
信号運用法が交通適合形式の場合、更新プロセスで青時間の延長（および打ち切り）が調べられる。

【０３３８】検討の目的上、２重輪（常に２の交通流が同時に青信号表示を受けている）交通適合信号制御法（交通始動が交通適合制御形式である）について説明する。

【０３３９】前提として、信号動作状態ベクトルは交通流ｉおよびｊが現在青信号表示を受けていることを示しており、また、交通流ｉおよびｊの青信号表示は、信号動作状態ベクトルが更新される時点で「適正な」青信号延長量ｅｉおよびｅｊを信号表示状態ベクトルａｔの第ｉ要素および第ｈ要素に加算することにより、延長されるものと仮定する。 延長がまったく不可能であるか、または、試行されない場合、ｅｉおよびｅｊは０であろう。

【０３４０】時間ｔ＋δ _ｔにおける信号状態は以下のように表現される。

【０３４１】 Ａ _t+δt ＝Ａ _t ＋Ｅ＊Ｓ _current −δ _t ＊Ｓ _current （７６） 式中、「＊」は内積（またはスカラー積）を示し、δｔ
は信号時間走査増分である。 ここでは、ベクトルＳｃｕ
ｒｒｅｎｔの第ｉ要素および第ｈ要素は１であり、ベクトルＳｃｕｒｒｅｎｔのその他の全部の要素は０である。

【０３４２】累積経過時間は、その経過時間カウンタＣ
ｔに走査間隔δｔを加算することにより走査周期ごとに更新される。 累積経過時間は初期には０である。

【０３４３】 Ｃ _t+δt ＝Ｃ _t ＋δ _t ＊Ｓ _current （７７） また、最大許容青時間も、最大許容残り青信号時間カウンタＤｔから走査間隔δｔを減算することにより走査間隔ごとに更新される。 各交通流の最大許容青時間は、初期にはＮｍａｘの各要素に等しい。

【０３４４】 Ｄ _t+δt ＝Ｄ _t −δ _t ＊Ｓ _current （７８） 青信号表示は、以下の場合に打ち切られる。 １． 累積経過時間が最大青時間に達した、かつ／または、 ２． 残り青時間がゼロになり、アルゴリズムが青信号ゼロ延長を要求した。

【０３４５】ある交通流の青信号の打ち切りは、他の交通流への青信号表示の提示、すなわち信号フェーズの変更を意味する。 信号フェーズ変更には２の重要な規則がある。 （１） ２重輪システムにおいてバリアに終了するフェーズとして定義されるシンクフェーズでは、異なる交通流の青信号は同時に終了する。 そうでない場合、青信号−青信号衝突が生じることになる。 この時、累積経過時間が一方の輪では最大青時間に達し、他方の輪では達していない場合、両輪の青信号はその時点で打ち切られる。 （２） ある交通流の青信号が打ち切られ、別の交通流の青信号が有効すなわち活動状態のままでありながら、
新規交通流の青信号が開始されることになる場合、新規青信号表示と継続青信号は青信号−青信号衝突を生じてはならない。

【０３４６】上述の通り、Ｇマトリックスは許容同時青信号表示を指示する。 次フェーズの許容同時青信号表示の調査は、現フェーズの終了直前に行われなければならないが、現フェーズの信号表示は青信号の直近過去δｔ
増分状態にある。

【０３４７】累積最大青時間は、各交通流（右左折、直進交通流など）について定義される。 理想的には、各交通流の最大青時間は、（それが必要ない場合でも）、それが２重輪のバリアにおいて再定義を必要としないような方式で割当てられるべきである。 しかし、たいていの場合、一方の輪の最大青時間は、他方の輪がまだ許容青時間を残している間に達してしまう。

【０３４８】バリアにおける青時間の同時終了の保証は、Ｎｍａｘベクトルの青時間を、２の輪のインタバリア時間が同一になるような方式で割当てることによって行える。 すなわち、シンクフェーズの一方の交通流（または両方の交通流）の最大青時間は、可変とされる。

【０３４９】交通流ｉおよびｊが現在青信号表示を受けており、交通流ｉの利用可能残り青時間がδｔであり、
さらに、交通流ｉの青信号の延長が信号制御アルゴリズムによって要求されていない場合、信号表示制御機構は以下の動作を実行する。 事例（１−ａ） ：ｇｉｊ＝０ならば、現青信号表示は青信号−青信号衝突を生じ、かつ／または、信号制御法は正しく作動していない。 従って、現ルーチンを用いた信号動作は停止しなければならない。 事例（１−ｂ） ：ｇｉｊ＝１ならば、交通流ｉの青信号は終了することができる。 現ルーチンによる信号動作は継続すべきである。

【０３５０】バリアにおいて、交通流ｉおよびｊは同時に音量レベルしなければならない。 交通流ｊについてまだｘ秒の青時間が残っている場合、交通流ｉの青信号が少なくともｘ秒続くように交通流ｉに追加の青信号延長が行われなければならず、現ルーチンによる信号動作は継続すべきである。

【０３５１】交通流ｉが現在青信号を受けており、交通流ｊが黄信号またはインタグリーン赤信号表示を受けており、交通流ｉの利用可能な残り青時間がδｔであり、
さらに、交通流ｉの青信号延長が信号制御アルゴリズムによって要求されていない場合、信号表示制御機構は以下の動作を実行する。 事例（２−ａ） ：ｇｉｊ＝０ならば、現青信号表示は青信号−青信号衝突を生じ、かつ／または、信号制御法は正しく作動していない。 従って、現ルーチンを用いた信号動作は停止しなければならない。 事例（２−ｂ） ：ｇｉｊ＝１ならば、現ルーチンによる信号動作は継続すべきである。

【０３５２】バリアにおいて、交通流ｉの青信号は、交通流ｊの青信号が終了すると同時に終了していなければならない。 エラーが発生した場合、現ルーチンによる信号動作は停止しなければならない。 交通流ｉの黄信号が開始した場合、その交通流の青信号延長機能は、交通流ｉが再び青信号を受ける次周期まで打ち切られる。

【０３５３】完全赤時間が時間ｔに終了し、時間ｔ＋δ
ｔに新フェーズが開始すると仮定する。 交通流ｉの青信号表示が打ち切られ、交通流ｊの青信号表示が継続する場合、新規青信号表示を受ける交通流（交通流ｋ）は、
以下の演算を実行することにより求められる。 事例（２−ｂ） ：ｇｉｊ＝１ならば、現ルーチンによる信号動作は継続すべきである。

【０３５２】バリアにおいて、交通流ｉの青信号は、交通流ｊの青信号が終了すると同時に終了していなければならない。 エラーが発生した場合、現ルーチンによる信号動作は停止しなければならない。 交通流ｉの黄信号が開始した場合、その交通流の青信号延長機能は、交通流ｉが再び青信号を受ける次周期まで打ち切られる。

【０３５３】完全赤時間が時間ｔに終了し、時間ｔ＋δ
ｔに新フェーズが開始すると仮定する。 交通流ｉの青信号表示が打ち切られ、交通流ｊの青信号表示が継続する場合、新規青信号表示を受ける交通流（交通流ｋ）は、
以下の演算を実行することにより求められる。

【０３５４】 Ｓ _gain ＝Ｓ _lose ×Ｐ （７９） 式中、「ｘ」は２のマトリックスまたはベクトルの外積、Ｓｇａｉｎは青信号を受ける新規交通流を示す。

【０３５５】Ｓｇａｉｎベクトルの第ｋ要素は１、Ｓｇ
ａｉｎベクトルの他の全部の要素は０である。 この時、
Ｓｌｏｓｅベクトルの第ｉ要素は１、Ｓｌｏｓｅベクトルの他の全部の要素は０である。

【０３５６】次フェーズで青信号表示を得る交通流は以下のように表現される。

【０３５７】 Ｓ _next ＝Ｓ _gain ×Ｓ _remain （８０） この時、 Ｓ _remain ＝Ｓ _current −Ｓ _lose （８１） Ｓｒｅｍａｉｎベクトルの第ｊ要素は１、その他の全部の要素は０である。 Ｓｎｅｘｔベクトルの第ｊ要素および第ｋ要素は１、その他の全部の要素は０である。

【０３５８】時間ｔ＋δｔにおける信号状態は以下のように表現される。

【０３５９】 Ａ _t+δt ＝Ａ _t ＊Ｓ _remain −δ _t ＊Ｓ _remain ＋〔Ｎ _min （orＥ）〕＊Ｓ _gain −δ _t ＊Ｓ _gain ＋Ｙ＊Ｓ _gain ＋Ｒ＊Ｓ _gain （８２） 式中、「＊」は内積（またはスカラー積）、「ｘ」は２
のマトリックスまたはベクトルの外積である。

【０３６０】交通流ｉおよびｊ両者が同時に青信号表示を失う場合、新規青信号表示を受ける交通流（交通流ｋ
およびｌ）は、以下の演算を実行することにより求められる。

【０３６１】 Ｓ _next ＝Ｓ _current ×Ｐ （８３） Ｓｒｅｍａｉｎベクトルの第ｋ要素および第ｌ要素は１、その他の全部の要素は０である。 Ｓｃｕｒｒｅｎｔ
ベクトルの第ｉ要素および第ｊ要素は１、その他の全部の要素は０である。

【０３６２】この場合、交通流ｋおよびｌの最小青時間ｎｋおよびｎｌがゼロであり、かつ、アルゴリズムによって青信号の要求がなされていなければ、交通流ｋおよびｌからなるフェーズは飛び越すことができる。 飛越しが生じた場合、青信号表示を受ける次交通流集合が探索されなければならない。 異なるパラメータセットにより（この時、Ｓｃｕｒｒｅｎｔベクトルの第ｋ要素および第ｌ要素は１、その他の全部の要素は０である）、式（８３）で表現された同一の演算を再度実行し、青信号表示の新規交通流を求める。

【０３６３】このようにして、新規フェーズの探索は、
同一の探索パターンを連続的に循環させながら、継続することができる。 こうした状況は、要求がまったく存在せず、すべての交通流の最小青時間が０である場合に可能である。 この永久的探索は、各輪における１以上の交通流について０ではない最小青時間を指定することにより防止できる。

【０３６４】時間ｔ＋δｔにおける信号状態は以下のように表現される。

【０３６５】 Ａ _t+δt ＝〔Ｎ _min （orＥ）〕＊Ｓ _next −δ _t ＊ｓ _next ＋Ｙ＊Ｓ _next ＋Ｒ＊Ｓ _next （８４） 歩行者信号横断歩道の歩行者青信号は、右左折交通が横断歩道を通過できるようになっていない限り、それと平行して通る直進車両交通流と同時に表示される。 従って、同一道路において、一方の側で横断する歩行者は歩行者青信号を表示されているが、他方の側の歩行者は表示されていないということが頻繁に発生し得る。

【０３６６】歩行者信号は、押しボタンによる要求を伴う場合と伴わない場合で動作できる。 押しボタンを押すことは、車両感知器を通過する車両に相当する。 要求があった場合、平行直進交通流の青時間は、その歩行者青信号要求によって直接影響を受ける。 青信号は、歩行者青信号が表示されている間だけ横断歩道に隣接する平行直進交通に対しても表示されなければならない。 提起するローカルコントローラは、各種形式の歩行者信号制御法を処理できる。 実際、信号表示切り換え機構において、歩行者信号は、車両交通信号と同様に処理される。
歩行者信号と車両信号との間の大きな相違は、黄信号表示の代わりに点滅赤信号が表示されることである。 他の点では、歩行者青信号は切り換え機構の車両信号と「同一」とするべきである。

【０３６７】歩行者信号制御関連ベクトルは、以下のように定義される。 Ｗ＝（ｗｉ）は、信号識別ベクトルである。

【０３６８】この時、 ｗｉ＝１ならば、第ｉ要素が車両交通流ｉを表現することを示す。

【０３６９】ｗｉ＝−１ならば、第ｉ要素が歩行者交通流ｉを表現することを示す。

【０３７０】ｗｉ＝０ならば、第ｉ要素が未使用状態であることを示す。 次に、これらの要素について、ｗｉ＝
−１である場合、 Ａｔ＝（ａｉ）ｔは、時間ｔにおける歩行者信号表示状態ベクトルである。

【０３７１】この時、 ａｉ＝ｙｉ＋ｒｉ＋ｘならば、歩行者交通流ｉの信号表示は次のｘ秒間青信号を受け、ｙｉは青点滅期間であり、ｒｉは歩行者交通流ｉの完全赤信号期間であること（輪当たり）を指示する。 青信号の開始時は、ａｉ＝ｎ
ｉ＋ｙｉ＋ｒｉ（ｎｉ＝歩行者交通流ｉの最小青信号時間）である。

【０３７２】ａｉ＝ｙｉ＋ｒｉ、ｙｉ＋ｒｉ−δｔ……
ｒｉならば、歩行者交通流ｉの信号表示は点滅青信号であることを示す。

【０３７３】ａｉ＝ｒｉ−δｔ……δｔならば、歩行者交通流ｉの信号表示は完全赤期間にあることを示す。

【０３７４】ａｉ＝０ならば、その歩行者交通流の信号表示は赤信号であることを示す。 Ｙ＝（ｙｉ）は、各歩行者交通流の点滅青時間を指示するベクトルである。 このベクトルは、システムが合理的な系統化（「合理的な」内容はアルゴリズムによって定義されなければならない。）によって動作中であり、計画オフセットに合わせるためにいかなる特別の試みもなされないことを示す。 ３．４ 信号表示制御法−系統化システム系統化システムに関しては、単独交差点で説明した要因に加えて、オフセットが信号制御機構に考慮されなければならない。 ここでの主要な問題は、観測信号オフセットが計画オフセットからずれた際に、そのオフセットを計画オフセットに調整する方法である。 ３．４．１ 用語の定義 ３．３で定義したベクトルおよびマトリックスに加え、
オフセット制御には、以下に定義するようないくつかの特殊ベクトルが関係する。 Ｆ＝（ｆｉ）は、計画オフセットベクトルである。 オフセットは、信号系統化が適用される交通流に先行する交通流の青時間の終了時に測定される。

【０３７５】この時、 ｆｉ＝青時間の終了時に測定された交通流ｉのオフセット量（整数秒単位）他の交通流についてはｆｉ＝０．１
である。 オフセットは、整数秒単位で定義され、１交差点における交通流の青信号終了時間と重要交差点における交通流の青信号終了時間との差を指示する。 Ｆｄｅｖ＝（ｆｉ）ｄｅｖは、信号オフセットずれベクトルであり、計画オフセットからのずれの量を整数秒単位で指示する。

【０３７６】この時、 ｆｉ＞０ならば、交通流ｉの青信号が計画オフセットに対して早期に終了したことを示す。

【０３７７】ｆｉ＝０ならば、交通流ｉの青信号が計画オフセット通りに正しく終了したことを示す。

【０３７８】ｆｉ＜０ならば、交通流ｉの青信号が計画オフセットに対して遅れて終了したことを示す。 ３．４．２ 信号制御の実行−系統化システム各信号制御アルゴリズムは、独自のオフセット調整法を有する。 ここで説明する系統化制御実行機構は、オフセット調整用基本ツールである。

【０３７９】３．３で説明したプロセスが、追加の制約条件を伴い、オフセット制御に適用される。 この場合、
信号実行動作の開始時に、信号状態ベクトルＡｔに加えて、信号オフセットベクトルＦを定義しなければならない。

【０３８０】Ｆｄｅｖベクトルは、適用交通流およびＦ
ベクトルの青信号終了時間を観測することによって定義される。 しかし、Ｆｄｅｖベクトルが、そのオフセットが補正されなければならないことを指示する場合、オフセット補正が実行される。 例えば、オフセット補正は、
Ｆｄｅｖベクトルが、現周期および先行周期の実オフセットが一方向で連続してオフ状態にあったことを示した場合に実行されよう。

【０３８１】信号系統化における最も単純な方法は、システム全体の共通周期長を求め、それを、そのシステムによって制御される全交差点に使用することである。 しかし、現実には、各交差点における各交通流の要求青時間は異なっているので、信号系統化に割当てられる青時間も異なる。 全周期について共通周期長を維持することは、系統化用青信号帯が確保される限り保証されないものと考えられる。

【０３８２】一定周期長の維持を伴うまたは伴わない系統化方法を各アルゴリズムによって配慮してよい。 ３．５ 信号制御機構と信号制御アルゴリズムとの相互
作用信号制御機構は、信号制御アルゴリズムに依存しないので、いずれのアルゴリズムと連係しても動作可能である。 信号制御機構では、ＮｍａｘベクトルおよびＮｍｉ
ｎベクトルならびにＰマトリックスおよびＧマトリックスのパラメータは、使用者または内部記憶アルゴリズムのいずれかによって生成され、Ｆベクトルは、使用者またはローカルマスタコントローラのいずれかによって生成される。

【０３８３】非交通反応形式のシステム運用では、使用者またはアルゴリズムのいずれかが、最小青時間および最大青時間について一つの値を割当てることによって各交通流の青信号時間を決定する。

【０３８４】交通反応形式においても、青時間がその交通流に付与されることを保証するために交通流について等しい最小青時間および最大青時間が割当てられる。 しかし、交通反応形式の場合、その全部のベクトルおよびマトリックス（上述のＮｍａｘ、Ｎｍｉｎ、Ｐ、ＧおよびＦならびにＮｍａｘ＝Ｎｍｉｎ）は、直近過去時間周期（５〜１５分）で得られた感知器データ、または、予測交通データに基づいて、テーブル参照法または計算のいずれかによって生成される。

【０３８５】両者の場合とも、Ａｔベクトルは、走査時間間隔ごとに更新される。 しかし、両者の場合ともＡｔ
ベクトルは、青信号が既定終了時間に達したか否かを調べるためにのみ使用される。

【０３８６】交通適合システムでは、上記のベクトルおよびマトリックス（Ｎｍａｘ、Ｎｍｉｎ、Ｐ、ＧおよびＦ）は、一定間隔で自動的に定義されよう。 Ａｔベクトルも、走査時間間隔ごとに更新される。 ４． 感知器データ処理ソフトウエア ４．１ 序新ローカルコントローラは、感知器装置とローカルコントローラの信号制御処理装置（ＳＣＰ）との間に設置される「汎用」インタフェースによって、いずれかの形式の既定の交通感知器を扱うことができる。

【０３８７】「汎用」感知器インタフェースは、各種形式の感知器から入力を得て、信号制御処理装置によって使用される出力を生成する。 「汎用」感知器インタフェースに接続される交通感知器形式には以下のものがある。 ａ）従来型ループ式または超音波感知器 ｂ）ビデオグラフィックス感知器 ｃ）レーダ ｄ）歩行者用押しボタン ｅ）優先交通・バス感知器 ｆ）鉄道踏切信号感知器 これらの感知器によって得られるデータには以下のものがある。 ａ）各感知器のオン／オフ状態 ｂ）各感知器点速度 ｃ）各交通流または車線の速度 ｄ）各交通流または車線の待ち行列長 ｅ）歩行者青信号要求 ｆ）優先交通要求 ｇ）所望交通流の青信号要求 信号制御処理装置の感知器データ処理ソフトウエアは、
これらのデータを読み取り、信号制御に使用できるように、規定の形式で構成する。

【０３８８】従来型ループ式または超音波感知器では、
感知器インタフェースは、感知器オン／オフ状態、累積交通カウント、累積時間占有率、各個別感知器点における５０ミリ秒ごとの評価車両速度を出力する。 待ち行列状態および速度といった他の交通特性データは、オン／
オフパルスおよび感知器構成に基づいてローカルコントローラの信号制御処理装置によって合成される。 これらの合成データ（例えば、待ち行列長）は、より高性能な感知器から得られるデータほど正確ではないので、ソフトウエアは、感知器からより高精度のデータが「汎用」
感知器インタフェースを介して信号制御処理装置に入力された場合にそれらの合成データが自動的に置換されるように設計されている。

【０３８９】感知器データ処理モジュールは、感知器定義データおよび感知データの２種類のデータを読み取る。 感知器定義データ（または永久データ）は、感知器形式、感知器設置位置、感知器の交通流との関係、およびインタフェースからのデータ取得時間間隔を定義する。 これらのデータは、ローカルコントローラに新規感知器が接続されると必ず読み取られる。 ローカルコントローラには、一度に２以上の感知器形式が接続できる。
感知データ（またはリアルタイムデータ）は、システムの動作とともに感知器インタフェースから動的に読み取られる。 感知器定義情報に基づき、信号制御処理装置ソフトウエアは、使用された入力データおよび生成される出力データを内部的に指定する。 ４．２ ループ式（または超音波）感知器データ処理従来型ループ式または超音波感知器では、信号制御処理装置の感知器データ処理ソフトウエアモジュールへの入力は、交差点幾何形状データテーブルに記憶された感知器定義データ、および、感知器インタフェースから送信されるオンラインリアルタイム感知器情報である。 各種感知器データが各種感知器から送信される。 交差点幾何形状データテーブルからの感知器定義入力は、（各感知器について）以下を含む。 ａ）感知器識別子 ｂ）交差点流入部識別子 ｃ）横方向設置位置（車線番号） ｄ）交差点に関する設置位置（交差点流入部、交差点内、出口、ブロック間、上流交差点からの出口） ｅ）各群内の縦方向設置位置（第１〜第ｎ） ｆ）停止線からの縦方向距離 ｇ）有効感知長さ 交差点幾何形状データテーブルからの交差点幾何形状入力は、以下を含む。 ａ）交差点間距離Ｌ ｂ）感知器群間距離 信号制御処理装置のデータ収集仕様（ＤＣＳ）テーブルから読み取られる感知器データ収集仕様入力は、以下を含む。 ａ）感知器エラー検査用しきい値 ｂ）交通状態水準識別用しきい値 ｃ）交通状態水準識別用しきい値 ｄ）交通感知周期 ｅ）あふれ感知用しきい値 感知器データ処理装置は、観測データが上記のしきい値を超えているかどうか、または、満たしているかどうかを調べることにより、交通状態を判定する。

【０３９０】感知器データ処理装置は、線形計画法およびリアルタイム交通適合法に使用される出力だけでなく、他の信号制御法にとっても有益である他のデータも生成する。 それらのデータには以下のものがある。 第１水準出力 ａ）感知器状態（活動、故障または未使用） ｂ）５秒増分での過去１０分間の累積交通カウント ｃ）５秒増分での過去１０分間の累積時間占有率 ｄ）３０分増分での累積交通カウントおよび占有率 第２水準出力 ａ）感知器状態（活動、故障または未使用） ｂ）直近過去Ｔ１およびＴ２秒間の累積交通カウント ｃ）直近過去Ｔ１およびＴ２秒間の時間占有率 ｄ）各感知器の直近過去Ｎ１およびＮ２周期の交通カウント ｅ）各感知器の直近過去Ｎ１およびＮ２周期の時間占有率 ｆ）各交通流の過去Ｎ３周期の流入交通流量 ｇ）各脚の過去Ｎ１周期の交通渋滞水準 ｈ）交通待ち行列あふれ状態 ｉ）交差点間推定旅行時間 ｊ）ブロック内車両数（ＮＶＩＢ）

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の新種ローカルコントローラにより制御される個別交差点の図式表示である。

【図２】複数の交差点とローカルコントローラ演算の整合に使用するマスタコントローラを示す略図である。

【図３】図２に類似の略図であって、複数のサブエリアおよび中央コントローラと通信するローカルマスタコントローラを示す図である。

【図４】交差点の図式表示であって、そこでの交通流を示す図である。

【図５】１周期の信号動作における連続する信号フェーズ順序の各種可能性を示すフェーズ順序ブロック図である。

【図６】１周期の信号動作における連続する信号フェーズ順序の各種可能性を示すフェーズ順序ブロック図である。

【図７】信号灯動作の完全周期を示す信号フェーズ順序図表である。

【図８】本発明で使用するローカルコントローラの単純化したブロック図である。

【図９】代表的な車両密度対車両量の図である。

【図１０】プログラムと本発明のコントローラ内データの関係を、概念的に示すブロック図形式である。

【図１１】交通流間の切換えを指示するデータ要素を有する遷移マトリックスＰを示す図である。

【図１２】交通流ペア間の青信号〜青信号衝突状態を識別するデータ要素を有する青信号〜青信号衝突マトリックスＧを示す図である。

【図１３】交通流〜フェーズマトリックスＭを示す。 交通流と信号フェーズ間の関係を指示するデータ要素を有する交通流−フェーズマトリックスＭを示す図である。

【図１４】同時青信号表示マトリックスＱを示し、Ｇマトリックスをこれの部分集合とする図である。

【図１５】本発明の信号コントローラ動作の説明に使用するための単純化した作業の流れ図である。

【図１６】本発明のコントローラが実行すべき信号制御法の選択に用いる時刻制御選択テーブルとそれに関連した定義テーブルである。

【図１７】フェーズ案の選択に用いる時刻制御選択テーブルとそれに関連した定義テーブルである。

【図１８】リコールスイッチの選択に用いる時刻制御選択テーブルとそれに関連した定義テーブルである。

【図１９】ローカル信号タイミングパラメータの時刻制御選択に用いる時刻制御選択テーブルとそれに関連した定義テーブルである。

【図２０】歩行者青時間係数の時刻制御選択に用いる時刻制御選択テーブルとそれに関連した定義テーブルである。

【図２１】正常動作での時刻制御法に対する単純化した作業の流れ図である。

【図２２】故障モードでの時刻制御法に対する単純化した作業の流れ図である。

【図２３】交通反応制御法に対する単純化した作業の流れ図である。

【図２４】図１６に示す動作の交通反応法に対しデータの流れを示す単純化した流れ図である。

【図２５】すべてのフェーズ時間がインタグリーン時間より長いことを示すフェーズ順序図表である。

【図２６】１個の信号フェーズ時間がインタグリーン時間より短いフェーズ順序図表である。

【図２７】線形計画法が解なしあるいは線形計画法の解が受入れ不可の時の動作を示す流れ図である。

【図２８】線形計画法が解なしあるいは線形計画法の解が受入れ不可の時の動作を示す流れ図である。

【図２９】線形計画法が解なしあるいは線形計画法の解が受入れ不可の時の動作を示す流れ図である。

【図３０】本発明のオンラインリアルタイム交通適合制御法に対する単純化した作業の流れ図である。

【図３１】図２０に示す動作の交通適合法に対しデータの流れを示す単純化した作業の流れ図である。

【図３２】青信号延長を示す略図である。

【図３３】青信号表示検査手順を示す略図である。

【図３４】信号制御実行タイミングを示す略図である。

【図３５】オフセット基準点を示す略図である。

【図３６】最小、最大、共通周期長を示す略図である。

【図３７】異なるオフセット挽回状態を示す略図である。

【図３８】異なるオフセット挽回状態を示す略図である。

【図３９】異なるオフセット挽回状態を示す略図である。

【図４０】異なるオフセット挽回状態を示す略図である。

【図４１】異なるオフセット挽回状態を示す略図である。

【図４２】異なるオフセット挽回状態を示す略図である。

【図４３】交通反応制御法における信号表示制御機構の信号の流れを示すブロック図である。

【図４４】交通適合制御法における信号表示制御機構の信号の流れを示すブロック図である。

【図４５】信号スイッチング動作に用いられる数個のベクトルを示す図である。

【図４６】信号スイッチング動作に用いられる数個のベクトルを示す図である。

【図４７】信号スイッチング動作に用いられる数個のベクトルを示す図である。

【図４８】信号スイッチング動作に用いられる数個のベクトルを示す図である。

【図４９】信号スイッチング動作に用いられる数個のベクトルを示す図である。

【図５０】信号スイッチング動作に用いられる数個のベクトルを示す図である。

【符号の説明】

１０ ローカルコントローラ １２ 交差点 １４ 感知器 １６ マスタコントローラ １８ 幹線道路 ２０ 中央コントローラ ２２ 信号制御処理装置（ＳＣＰ） ２３，２３Ａ 信号制御処理装置（ＳＣＰ）ＣＰＵおよび関連記憶装置 ２４，２４Ａ 高度アルゴリズム処理装置（ＡＡＰ）Ｃ
ＰＵおよび関連記憶装置 ２６，２６Ａ 感知器データ処理装置（ＤＤＰ）ＣＰＵ
および関連記憶装置 ２７ 感知器データ処理装置ブロック ３０ 故障モード信号制御ＬＳＩ（ＳＣ−ＬＳＩ） ３２ ブロック ３４ 交通容量 ３６ プログラムブロック ３８ データブロック ４０ スイッチングソフトウエアブロック ４２ 信号制御アルゴリズムブロック ４４ 交差点幾何形状データブロック ４６ 信号制御パラメータブロック ４８ 感知器データブロック ５０ 感知器データ処理ソフトウエア ５２ スイッチローダインタフェース ５４ 通信ソフトウエア ５８ 遷移マトリックス ６０ 青信号〜青信号衝突マトリックス ６２ 交通流フェーズマトリックス ６４ 同時青信号マトリックス ６６，６８，７０，７２，７４，７４Ａ，７６，７６
Ａ，７８ ブロック ８０Ａ，８０Ｂ 制御法選択テーブルおよび関連定義テーブル ８２Ａ，８２Ｂ フェーズ案選択テーブルおよび関連テーブル ８４Ａ，８４Ｂ リコールスイッチ選択テーブルおよび関連テーブル ８６Ａ，８６Ｂ タイミングパラメータ選択テーブルおよび関連テーブル ８８Ａ，８８Ｂ 歩行者青時間係数選択テーブルおよび関連テーブル ９０，９２，９４，９６，９８，１００，１０２，１０
４，１０６，１０８，１１０，１１２ ブロック １１４，１１４′ 線形計画法 １１６，１１８，１２０，１２２，１２４，１２６，１
２８，１２８′，１３０，１３２，１３４，１３６，１
３６′１３８，１４０，１４２ ブロック １４４，１４４′ 歩行者信号コントローラ １４６，１４８，１６０，１６２，１６４，１６６，１
６８，１７０，１７２，１７４，１７６，１７８，１８
０，１８２，１８４，１８５，１８６，１８８，１９
０，１９２，１９４，１９６，１９８，２００，２０
２，２０４，２０６，２０８，２１０，２１２，２１
４，２２０，２２２，２２４，２２６，２２８ブロック ２３２ コントローラ ２３４，２３６，２４４，２４６，２４８，２５０，２
５２，２５４，２５６，２５８，２６０，２６０′，２
６２ ブロック