Optimal signal switching control of traffic signal for road construction work in one-sided alternating traffic sections

片側車線をふさぐ道路工事において片側交互通行となる場合，夜間など交通量が少なければ工事用臨時信号機が利用されるが，通常，事前に設定したタイミングで信号が切り替わる受動的制御であるため，対向車が来ないにも関わらず赤信号で待たされることも起こる．一方，交通量が多くなると複雑な交通状況を把握して適切に交通誘導を行わなければならないため，工事用信号機は使えず，交通誘導員による交通誘導が行われる．本研究では，交通誘導員の負担軽減のため，監視カメラにより周辺の交通状況を把握して工事用信号機の信号切り替えタイミングを適切に制御することにより，従来であれば交通誘導員による交通誘導が必要な中規模の交通量においても工事用信号機の利用を可能にし，信号待ち時間の低減を目指す．本研究では，まず交通誘導業務を行っている警備会社へヒヤリングを行った結果，青信号側の信号を赤信号に切り替えるタイミングが最も重要であり，その判断基準は，赤信号側で待っている車両の数や時間，青信号側の先頭車両までの距離にもっとも依存し，これらはトレードオフの関係にあるとの結論を得た．つまり，青信号側で赤信号に切り替える際には，安全に先頭車両が停車できる距離があることが重要であるが，赤信号側で待っている車両が少ない場合には，余裕を持った距離をとるが，赤信号側で待っている車両が多い場合には，多少，距離が少なくても赤信号に切り替えて交通を遮断せざるを得ないという考えである．そこで，赤信号側で待っている車両の合計待ち時間と青信号側の先頭車両までの距離（具体的には停止線までの到達予想時間）を変数とする関数（以下，信号切り替えタイミング曲線）により赤信号への切り替えタイミングを定めることにした．また，この曲線は，両車線の交通量（単位時間あたりの車両数）に依存するため，両車線の交通量をパラメータに持つものとした．

片側車線をふさぐ道路工事において片側交互通行となる場合，夜間など交通量が少なければ工事用臨時信号機が利用されるが，通常，事前に設定したタイミングで信号が切り替わる受動的制御であるため，対向車が来ないにも関わらず赤信号で待たされることも起こる．一方，交通量が多くなると複雑な交通状況を把握して適切に交通誘導を行わなければならないため，工事用信号機は使えず，交通誘導員による交通誘導が行われる．本研究では，交通誘導員の負担軽減のため，監視カメラにより周辺の交通状況を把握して工事用信号機の信号切り替えタイミングを適切に制御することにより，従来であれば交通誘導員による交通誘導が必要な中規模の交通量においても工事用信号機の利用を可能にし，信号待ち時間の低減を目指す．本研究では，まず交通誘導業務を行っている警備会社へヒヤリングを行った結果，青信号側の信号を赤信号に切り替えるタイミングが最も重要であり，その判断基準は，赤信号側で待っている車両の数や時間，青信号側の先頭車両までの距離にもっとも依存し，これらはトレードオフの関係にあるとの結論を得た．つまり，青信号側で赤信号に切り替える際には，安全に先頭車両が停車できる距離があることが重要であるが，赤信号側で待っている車両が少ない場合には，余裕を持った距離をとるが，赤信号側で待っている車両が多い場合には，多少，距離が少なくても赤信号に切り替えて交通を遮断せざるを得ないという考えである．そこで，赤信号側で待っている車両の合計待ち時間と青信号側の先頭車両までの距離（具体的には停止線までの到達予想時間）を変数とする関数（以下，信号切り替えタイミング曲線）により赤信号への切り替えタイミングを定めることにした．また，この曲線は，両車線の交通量（単位時間あたりの車両数）に依存するため，両車線の交通量をパラメータに持つものとした．