道路交通管制システムと道警の交通管制センターについて

道路交通管制システムと道警の交通管制センターについて

下　沢　　宏　也

1 交通管制システムの必要性

　過去10年間、我が国ではかなり大規模に道路整備が行なわれ、特に都市においては、道路付属の安全施設の整備と、それと併行して交通信号幾や道路標識・標示の新設・整備が数多く行なわれてきたが、この間モータリゼーシヨンの急激な発展によつて自動車の量が激増し、結果的には交通事故の増加と交通渋滞の現象が著しく発生して、排気ガス等による交通公害が各所に問題となつてきている。これら交通状態の悪化は大都市は勿論のこと、中都市へと急速に広がつているのが現状である。しかし、だからといつて産業活動のためや生活のために欠くことのできない自動車の普及を制限することは困難なことである。そこで既存の道路をできるだけ上手に使つて、交通のの混雑・事故・公害を最小限に喰いとめることを考慮する必要がある。即ち従来からある道路と整備される道路の構造をよく検討して、最も適合した効率的な交通の処埋を行なつて、全体的に交通容量を増大させ、しかも交通の安全と円滑化を図るための方策をたてることが必要になつた。

2 交通管制システムの目的

　交通の安全と円滑化、交通事故の防止対策として基本的な課題は、交通の量・道路ならびに安全施設のバランスを保つことである。
　安全施設は、大別して2種類のものが考えられる。
　一つは、目動車の専用道路・歩道・歩道橋・立体交差・ガードレールのように、車と人を分離するもの車の流れ相互を分離するような物理的な安全施設であり、もう一つは交通信号機とか、規制標識・標示のように運転者や歩行者の行動を規制管埋する施設である。
　交通管制システムは、主として後者の、心理的な規制を行なう機能を合理的に総合的に組立てて交通の全般的なバランスを保つためのシステムである。

3 交通管制システムの整備計画

　警察庁が昭和46年度を初年度とする「交通安全施設等整備事業5筒年計画」にもとづいて計画している交通管制システムの概要はつぎのとおりである。

(1) 警察庁に「中央交通管制センター」を設置して、全国の交通情勢を常時は握し、全国的な交通管制を確立する。

(2)管区警察局・都道府県警察本部に「交通管制センター」を設置してつぎの機能を営む。

ア管下の交通情勢をは握するため、交通情報、道路情報、気象情報など道路交通に関連するあらゆる情報をセンターに収集して、コンピユーターにより自動式で表示・記録し常時監視する。
イ各情報に応じて、各交差点の信号機や可変式標識などをコンピユーターのプログラムによつて集中的に自動式または手動式で制御する。

ウプログラムの枠をこえた異常交通渋滞・交通事故・災害などが発生した場合および緊急自動車などを優先通行から手動制御による処理を行なう。

工犯罪捜査のための緊急配備や非常災害の際における広域警戒体制を行なう場合は、管下の警祭機関に対して一斉指令を行なう。

オテレビ・ラシオ等を通じて、道路の利用者に交通情報や道路情報などの提供を行ない、交通の流れを間接的に制御誘導する。

カ収集した情報は、集計・分析して交通規制計画やコンピユーターのプログラム改善のための基礎資料として利用する。

これらの機能を果すためには、センターの中央施設としては、コンビュ_ター、周辺装置、交通状況表示盤、管制台、指令台などがあり、また交差点などに設置する端末施設としては、信号機(全感応式・半感応式・多段式・押ボタン式)情報検出装置(車両感知器・路面状態感知器)、交通指導装置・可変式標識・テレビ・カメラなどがある。

4 北海道警察管制センター

　札幌市は昭和47年4月から政令指定都市になり、現在人口は105万人を越えている。
　都心部は他の都市には見られない120メートル間隔の整然とした碁盤目状の道路で形成されていて、これに国道などの主要幹線道路が放射状につながり、日中都心部にはいつてくる自動車はざつと20万台といわれている。しかも半年の間が寒冷多雪という厳しい気象条件下におかれ、年間をとおして交通のパターンが多種多様に変化するため、交通管制システムの整備に当つては、ハード的にもソフト的にも慎重に検討して実行した。

(1) システムの設計

ア準備
　交通管制システムの整備計画が具体化したのは、昭和45年9月であるが、これに先がけて同年4月に、道響本部交通部が運営の中心となつて「札幌都心部交通処理研究会」(北大などの学識経験者と関係官庁の担当責任者で構成)が発足した。

この委員会では、冬季オリンピツクが開催される昭和47年の時点、さらに昭和50年における札幌市の効率的な処理を行なうための調査研究を目的とし、

①道路交通の現状と交通配分手法
②道路の機能および構造の検討
③交通規制手法
④ 交通信号制御手法

の4つの研究項目を既存の資料とあらたに、1,200万円の費用で調査したデータから、交通対策をいくつかのケースに分けて、シミユレーシヨンを行ない将来の問題点とその措置対策を提起して「研究報告書」(昭和45年9月・昭和46年9月の2冊)にまとめたこの報告書の中で、交通管制システムについての基本埋念、システムの構成、システムの機器体系および機器仕様条件なとが項目としてとりあげている。

イ設計
　前述の「研究報告書」にもとづいて、昭和46年1月からつぎの条件によりシステムの基本設計を行なつた。

①システムの信頓性が高く、フエールセーフ機能(故障時の安全処理機能)が3段階以上であること。
②情報収集、交通信号制御、集中監視、交通規制指令、情報提供等のサブシステムの機能を十分に組人れたシステムであること。
③冬期交通の特殊な条件を考慮したシステムであること。
④将来の拡張整備計画に対応できるシステムであること。
⑤信号機の地域制御(面制御)と、路線自動感応系統制御(線制御)との関連を十分考慮したシステムであること。
⑥システム機器は、保守点検・調整等に容易な構造のものであること。

(2) システムの概要
　システムブロツク図でおわかりのとおり、交通制御における計算装置オンライン・リアルタイムシステムに、多階層方式(コンピユーターの下位に制御専用の計算装置を接続し、処理機能を階層分担させる)を採用して、システムの信頼性の向上、ソフトウエアの標準化、処理時間の効率化を計つた。
　基本設計にもとづき初年度に実施したシステムは、つぎの5つのサブシステムを総合したもので構成されている。

ア情報収集システム
　市内中心部の4平方キロメートルの地域と併せて7つの主要幹線道路(国道5、道道2の34km区間)の84地点に、情報を自動的に収集する感知器をつぎのとおり設置し、電電公社の市内専用線を利用してセンターへ各種のデータを伝送する。
　ここで「路面状態感知器」というのは、冬期間における路面の凍結・積雪・融雪・水分・乾燥の5つの情報をキヤツチする装置で、積雪情報は特殊容器にたまつた雪を光電利用で計測(4段階)し、その他の情報は道路(車道)に埋めた「トランスジューサ」により温度・水分の変化を段階的に測定するものである。
　また「有効車線感知器」とは、積雪・堆雪によつて利用車線が減少した場合に、その状態をキヤツチする装置で、超音波式車両感知器を各車線ごとに設置して計測しているものである。
　都心部の車両感知器については、地域信号制御のソフトウエア上、札幌市の交通特性からセグメント制御と優先路線制御を行なうため、各地点にセグメント流出入情報用、先づまり情報用および感応用の三つの用途別に設置してある。
　センターへ送られた情報はPio(プロセス入出力装置)を介して「交通情報処埋装置」(計算装置)にはいり、ここで車両感知器については50ミリセカンドごとに、路面情報は1分ごとにサンプリングし、5分間蓄積してコンピユーターへ転送、ここで前5分間のデータと指数平滑を行なつて平均交通量(台/5分)、時間占有率(%)、平均走行速度( km/H )の情報が決定される。
　さらに演算処理により、都心部ではマクロ的な交通状況を知るためのエリア・デンレテイ(地域交通密度)をゾーン毎に、その他道路の区間別混雑状態(4種類)、路面状態(5種類)および信号機の最適な制御方式や制御パラメータが求められる。求められた結果は、コンピユーターから「交通情報処理装置」へ転送したり、表示用Pioを介して「交通状況表示盤」 (地図板とデータ表示板)に5分毎に色別またほデジタル表示される一方、各種のデータは設定時刻にラインブリンクに印字したり、磁気テープに記憶される。このほか、道路情報・気象情報・事前情報など道路交通に関するあらゆる情報を、随時関係機関および一般市民から電話等によつてセンターに収集し、管制官が地図板上にシンボルマークをとりつけて、総合的な交通状況のは握を行なつている。
　交通状況表示板の表示内容はつぎのとおりである。

○表示の色別(4科類)

　
色

基準値

記事

ゾ
ー
ン
なし
緑色

黄色

赤色
0～24%
25～34%

35～44%

45%以上
地域交通密度
(10ゾーン)

道
路
なし
緑色

黄色

赤色
0～ 9%
10～24%

25～39%

40%以上
占有率
(上り・下り別)

○サイクル
　信号機が「赤」「青」「黄」と１まわりする時間(秒)

○スプリット
　信号機の１サイクルの時間のうち、第1現示の「青」時間の割合（％）

系
統
路
線
時数字スプリット記事

1
2

3

4
60%
65%

70%

75%
路線全体の平均値

○オフセット
　系統路線において、交通の状況に適した車の流し方を行うため、信号機の「青」のずれ時間を調整するやり方

数字

オフセット

１
上り・下り交通を平等に流すやり方

２
上り交通を準優先的に流すやり方

３
上り交通を優先的に流すやり方

4
下り交通を、準優先的に流すやり方

5
「り父通をス先的に流すやり方

６
系統区間の信号機を同時に「青」にするやり方

７
閑散な交通の場合の流し方

8
特殊な場合の交通の流し方

○占有率(タイムオキユパンシー)
　定まつた区間で、定まつた時間帯と、その時間帯に車の存在した時間との比率(%)

イ交通信号制御システム
　札幌市には現在570基余りの交通信号機が設置されているが、その釣43%の243基をセンターで集中制御を行なつている。

（ア）地域制御
　市内中心部の信号機は、市内交通の諸特性にもとづき制御地域を22のセグメントに分割し、前述の情報収集テータによつて一定時間(5分)ごどに各セグメンド内の信号機を最適のプログラムで指令コントロールしている。この場合、互いに隣接するセグメントが類似した交通特性の場合には、同一の制御方式および制御パラメータで結合し、セグメントの集合体即ちサブゾーン制御を行なつている。

（イ）路線系統制御
　国道など路線上の信号機は、各路線交通流れの諸特性にもとづき、一連の線セグメントの集合体としてとりあげ、各線セグメントごとに、サイクル・スプリツト・オフセツトの最適パラメータでコントロールしている。

（ウ）信号制御状況の監視
　交通状況表示盤には、コンピューターによる自動または管制官による手動選択により各交差点および各幹線道路ごとの信号の幹線「青」、サイクル、スプリツト、オフセツト、その他電算機制御中、手動操作中、端末異常の状況が一目で監視でき、さらに交差点個々の作動状況は、Pioの表示パネルで詳細な内容(現示、ステータス、制御モート゛、指令信号、内光、端末フエールセーフ運転など)が選択監視できるようになつている。

（エ）フエールセーフ機能

①コンピューターが故障等により休止した場合には、交通情報処理装置によつて自動感応統制レベルまたは地点感応制御レベルが保たれる。

②交通情報処埋装置または電電公社の回線が故障した場合には、地域内信号機は「単純系統マスタ」制御(従前実施していた系統制御)に切替えられてそのレベルを保持し、路線の信号機については、「一次フエールセーフ装置」または「多段系統マスタ」により、系統制御レベルを維持する。

③系統用マスタ、系統線、一次フエールセーフ装置が故障した場合には、端末信号機による定周期運転(感応式の機能のあるものはその機能レベルで運転)を行なう。

④端末信号制御機が故障した場合には、「保安用定周期」の機能をもつ制御機のみ定周期運転を行ない、その他のものは閃光または波灯する。

（オ）管制官介入による制御
　管制官が交通状況を判断して、交通管制に必要な信号機の制御方式や制御パラメータを変更した場合には、管制卓のボタ/操作によりつぎのものについてコンピューターと対話を行なう。

○サイクル 8種類

○オフセツト 8 〃

○スプリツト 4 〃

○混雑度 4 〃

○路面状態 4 〃

ウ交通規制指令システム
　交通渋滞・交通事故・火災・災害等による道路障害が発生し、また発生するおそれがある場合には、管制官が「交通状況表示盤」の表示内容や事前の各種情報を総合判断して対策を決定の上、速やかに交通警察官(交通パトカー等を含む)や交通監視員に対し、無線卓・電話卓から交通規制、う回誘導、交通広報などの措置を指令する。この場合、所轄の警察署あるいは通信指令室、航空基地(へリコプター)とも連絡を密にし、その他道路管理者、消防署とも情報の交換を行なう。

エ情報提供システム
　情報収集システムによつてセンターに収集した各種の道路交通に関する情報は、一つはセンター内の特設放送室(現在はNHK、HBC、STVの3社)からラジオの生放送により提供し、もう一つは、道路利用者からの問合せ電話に対して、日中は直接応待式、夜間・休日等は原則として「自動案内装置」(テレフオンガイド)を通じて提供している。
　なお、交通情報提供に係る事務は、47年4月から「財団法人日本道路交通情報センター」(札幌センター)へ委託して、現在5人の職員が交通管制センター内で活躍している。

オ収集データ処理システム
　センター収集された各種のデータほ、定期的に日報・月報作成プログラムや、時間推移プログラムなどに処理され、さらに解析、シミユレーシヨン手法等によつて将来の提起を行なう。
注制御関係テーブル構成図は、別添参考図
のとおりである。

(3) 交通管制センターの規模
　センターは、当警察本部庁舎の1階および地階の一部を占め、総床面積は645.2平方メートルである。

ア機器構成

機械名

数量

記号

（中央装置）
中央演算処理装置32K+262k

タイプライター

紙テープ読取装置

紙テープせん孔装置

磁気テープ制御装置

磁気テープ装置

交通情報処理装置(16K語)

情報転送装置

プロセス入出力制御装置

交通状況表示板

交通データ表示板

中央信号送受信装置

一次フエールセーフ装置

管制台

主配線板

中間配線板

国道12号線自動感応装置

電源装置

空調装置

　

1式

1台

1台

1台

1台

2台

1架

1架

12架

2面

2面

9架

1架

3台

1式

1式

4架

2式

1式

　

ＣＰＵ

ＴＷ

ＰＴＲ

ＰＴＰ

ＭＴＣ

ＭＴ

　

　

ＰＩＯ

　

　

　

　

　

　

ＭＤＦ

ＩＤＦ

ＭＧ・ＥＧ

5台

（端末装置）
超音波式車輌感知器

ループ式車輌感知器

路面状態感知器

有効車線感知器

直接制御信号機

連動制御信号機

信号送受信装置

　

206

4

7

5

174基

69基

210組

　

　

　

　

　

　

243基

イセンターの要員
　現在総員12名で、交通部交通規制課に所属し、担当の警部を長にして警察官6名と一般職5名が、24時間体制で運用並びに維持管理を行なつている。

ウ通信関係

○ 交通信号、情報収集用電話回線

１000回線引込（210現用）

○ 加入電話 7回線

○ 連絡電話 5 〃 (道路管理者消防署)

○ 内線電話 7 〃

○ 無線電話 5 〃 (150MHZ帯3)

　　　( 30MHZ帯2)

○ 放送電話 3 〃 (ラジオ放送用)

(4)システムのソフトウエア

(6) システムの特長

アシステムの信頼性が高い
　従来コンピユータ1台で情報収集・演算処理・状況表示およびコントロールを行なつてしいるシステムにくらべ、「多階層方式」 (コンピユータの下位に制御用の処理装置をつないで、処理機能分散させて行なうシステム)を採用しているので、システムダウンの危険性が少なく安全が保たれる。またソフトウエアの面でもコンピユータに高度の処理をさせることができるので有利である。

イ冬の交通処理を考慮している
　冬期における路面状態(積雪・凍結・融雪・水分)を特殊な感知器で検知して、その状態を地図板に表示すると同時に冬期の信号制御プログラムに活用している。

ウ交通状況が一目でわかる

（ア）地図板は、都心部と札幌市全体の2面が設置され、それぞれ色別(青・黄・赤)に車の混雑状態が、面的または線的に一目でわかるようになつている。

（イ）交通データ表示板も都心部と各主要幹線道路用の2面が設置され、各交差点や幹線道路における交通量・占有率・速度が一目でわかるようになつている。

エ障害対策がすぐれている
　センターのコンピユータが故障・試験等によつて停上した場合には、安全装置(フエールセーフ装置)または系統用の付加装置が作動し、従来の信号制御が行なわれる。
　なお、端末の装置や電々公社線が故障になつた場合も同様の処理が行なわれるようになつている。

オシステムの拡張性にすぐれている
　将来の施設の拡張に対しては、現在のシステムで十分対応できる。

(6) システムの運用効果
　当交通管制センターは、昭和47年1月21日から運用を開始したが、運用に伴う効果について調査した結果交通量が昨年の10月以降、6.1～9.1%に増加しているにもかかわらず、交通事故、旅行時間が減少するなど交通事故防上と交通の円滑に成果を挙げつつある。

ア交通事故の減少
　交通事故について、運用開始前(昭和46年3月～4月)と開始後(昭和47年3月～4月)の各2箇月のデータを比較すると、地域制御区域内では60件(29.1%)減少し系統制御路線では、 22件(14.2%)減少している。
　特に追突、正面衝突、出合い頭衝突、歩行者事故の減少が顕著である。

イ旅行時間の短縮
　地域制御区域内の主要7路線と系統制御の5路線について旅行時間、走行速度の調査結果は平均で、

区域旅行時間の短縮走行速度の増加

地域制御
系統制御
1分24秒
1分27秒
4km/H
5km/H

となり、旅行時間は15.1～20.7%短縮し、走行速度は17.0～23.5%アツプしている。
　このことを自動車の運行経費面からみると車両の走行時間短縮による利益を大型車17円/分、小型車9円/分とみて、受益額を計算すると、調査した12路線のみで、年間12億円以上に達する。従つて全体では少なくともこの倍以上の経済効果あるものと推測される。
　現に、東京都において警視庁が3筒年計画で実施しようとしている6号環状線と荒川に囲まれた地域約200平方粁の面制御の費用は約60億円を予定しているが、これは地下鉄の1km分、道路にしても4乃至5km分の建設費に限ぎない額であり、これによつて、よりよい効率が図られるならば極めて効果的な投資を行なうことになる。

(7) システムの将来構想

　交通安全施設等整備事業5カ年討画(昭和46年度～50年度)により、逐年交通管制地域を拡大し、終りの時点では市内約200地点に車両感知器等の情報検出装置を約800個設置し、地域内の370隻の信号機(地域面積16平方キロメートル)と、主要幹線道路上の信号機240基(区間距離86キロメートル)併せて610基の信号機をセンターのコンピューターで集中コントロールするとともに、重要交差点や都心部ヘ流出入する郊外地点には「ITV装置」や車の運転者に対して、う回指示を行なう「誘導案内板」等を設置し、これらをセンターで集中コントロールまたは監視して、交通管制の効率化、その他雑踏警備等の分野について、多角的な機能を果たすよう、目下システムの整備拡充を討画中である。

(北毎道警本部交通管制調査官)

RETURN

数字	オフセット
１	上り・下り交通を平等に流すやり方
２	上り交通を準優先的に流すやり方
３	上り交通を優先的に流すやり方
4	下り交通を、準優先的に流すやり方
5	「り父通をス先的に流すやり方
６	系統区間の信号機を同時に「青」にするやり方
７	閑散な交通の場合の流し方
8	特殊な場合の交通の流し方

○サイクル	8種類
○オフセツト	8 〃
○スプリツト	4 〃
○混雑度	4 〃
○路面状態	4 〃

○ 交通信号、情報収集用電話回線
	１000回線引込（210現用）
○ 加入電話	7回線
○ 連絡電話	5 〃 (道路管理者消防署)
○ 内線電話	7 〃
○ 無線電話	5 〃 (150MHZ帯3)
	( 30MHZ帯2)
○ 放送電話	3 〃 (ラジオ放送用)

区域	旅行時間の短縮	走行速度の増加
地域制御系統制御	1分24秒 1分27秒	4km/H 5km/H