2022-09-13

高度道路交通システム（ITS）

高度道路交通システム（ITS）とは

高度道路交通システム（ITS）は、最新の技術の力を活用して、交通インフラストラクチャーの開発と管理において革新的なアプローチを示しています。ITSは、交通流の最適化、渋滞の緩和、安全性の向上、そして交通に伴う環境影響を最小限に抑えることを目的としています。

高度道路交通システムの定義

ITSは、交通ネットワークの総合的な効率性と有効性を向上させるために、幅広い技術、システム、戦略を包括するものです。通信ネットワーク、センサー、データ処理・分析、そしてユーザーインターフェースを統合することで、ITSは交通流をスムーズにし、利用者の体験を改善します。

ITSの必要性

都市の人口が増加し、効率的で持続可能な交通解決策への需要が高まる中、ITSの必要性はますます明らかになっています。増加する渋滞、汚染、交通事故などに対応するために、従来の交通管理技術では対応できなくなっています。ITSは、交通ネットワークのパフォーマンスを最適化し、環境、経済、社会に具体的な利益をもたらす手段を提供する有望な代替策となっています。

21世紀のITS

21世紀は情報通信技術の急速な発展を見ており、高度道路交通システム（ITS）の開発と実装のための新しい機会が生まれています。インターネット・オブ・シングス（IoT）、人工知能（AI）、自動運転車などの新興技術がITSの進化とスマートでつながった持続可能な交通システムの実現に重要な役割を果たすことが期待されています。

高度道路交通システムの構成要素

この章では、高度道路交通システム（ITS）を構成する主要な要素について探求します。これらの要素は、高度交通管理システム（ATMS）、高度旅行者情報システム（ATIS）、高度公共交通システム（APTS）、商用車両オペレーション（CVO）および緊急管理システム（EMS）の5つの主要カテゴリに分類されます。

高度な交通管理システム（ATMS）

ATMSは、道路ネットワークの交通流のリアルタイムモニタリング、制御、最適化を提供することで、ITSのバックボーンを形成しています。ATMSの主要な要素には以下があります。

リアルタイムの交通状況に基づいて信号タイミングを調整する交通信号制御システム
フリーウェイに入る車両の流れを調整するランプ制御システム
道路の状況と旅行時間に関するリアルタイム情報を提供するダイナミックメッセージサイン
交通の混乱を素早く特定し対処するインシデント検出および管理システム

高度な旅行者情報システム（ATIS）

ATISは、旅行者が旅行計画を立てるために正確でタイムリーかつ関連性のある情報を提供することを目的としています。ATISは、次のようなさまざまな技術とプラットフォームを包括しています。

リアルタイムの交通情報、ルート案内、旅行時間の提供を行うスマートフォンアプリケーションやウェブサイト
方向転換案内、交通アラート、代替ルートの提案を提供する車載ナビゲーションシステム
リアルタイムのスケジュール、サービス更新、運賃情報を表示する公共交通情報システム

高度な公共交通システム（APTS）

APTSは、公共交通サービスの効率性、信頼性、アクセシビリティを高めるために、先進技術を活用しています。

リアルタイムの車両追跡とフリート管理により、交通機関はルートとスケジュールを最適化
チケット処理を効率化し、交通モード間のスムーズな移動を可能にする自動購入システム
車両到着時刻やサービスの中断情報などをリアルタイムで提供する乗客情報システム
需要に応じた公共交通とパラトランジットシステムなど、身体障害者向けのアクセシブルな交通サービス

商用車両オペレーション（CVO）

CVO技術は、商用車両およびその運転手の安全性、効率性、コンプライアンスを向上させます。これらの技術には以下があります。

商用車両の許可や検査プロセスを効率化する電子認証システム
運転者の行動、車両の性能、および規制遵守を追跡するオンボードモニタリングシステム
効率的な貨物移動のためのルート、スケジュール、および貨物追跡を最適化する貨物管理システム

緊急管理システム（EMS）

EMSは、緊急事態発生時の迅速な対応と調整を確保することが重要です。EMSの主要な構成要素には以下があります。

交通信号で緊急車両に優先アクセス権を付与する緊急車両優先システム
交通事故やトラブルの素早い検出、対応、および解消を容易にするインシデント管理システム
大規模な緊急事態発生時のリアルタイムのガイダンスと支援を提供する避難管理システム

高度道路交通システムの技術とアプリケーション

この章では、高度道路交通システム（ITS）を支えるさまざまな技術とアプリケーションについて探求します。これらの技術は、データ収集、通信、処理、分析、および意思決定に至るまで、前章で説明された機能を可能にするために重要な役割を果たします。

センサーとデータ収集

ITSでは、交通状況、車両性能、およびインフラストラクチャーの状態に関するリアルタイム情報を収集するために、様々なセンサーやデータ収集技術が使用されます。一般的なセンサー技術には以下があります。

道路に埋め込まれた感応ループ検知器
これらのセンサーは、磁界の変化を測定することにより、車両の存在と速度を検出します。
ビデオカメラ
信号機、ポール、または車両に取り付けられたカメラは、交通状況を監視し、トラブルを検出します。
赤外線センサー
エンジンや排気システムから放射される熱を検出することにより、車両の存在と速度を測定します。
GPSデバイス
車両に取り付けられたこれらのデバイスは、位置、速度、およびルート情報を提供し、ナビゲーションやフリート管理の目的に使用されます。

通信ネットワーク

センサー、データ処理センター、およびエンドユーザー間のデータの送受信には、信頼性の高い通信ネットワークが必要です。ITSでは、次の通信技術を利用しています。

短距離通信（DSRC）
これらのワイヤレス通信チャネルは、車両とインフラストラクチャー間で高速、安全、信頼性の高いデータ交換を実現するために設計されています。
携帯電話ネットワーク
ITSは、既存の携帯電話ネットワーク（例：4G、5G）を利用して、デバイスと中央システム間でデータを送信します。
光ファイバーネットワーク
これらの高容量通信ネットワークは、交通管理センターと路上インフラストラクチャー間で大量のデータを送信するために使用されます。
衛星通信
地上通信が利用できないまたは信頼性が低い地域では、衛星通信によりITSデバイスのリモート監視および制御が可能になります。

データ処理と分析

ITSセンサーやデバイスで収集されたデータは、処理、分析、および実行可能な情報に変換する必要があります。これは、ソフトウェアアルゴリズム、機械学習技術、および人工知能（AI）システムの組み合わせによって通常実現されます。主要な機能は次のとおりです。

交通予測モデル
これらのモデルは、過去およびリアルタイムの交通データを使用して、将来の交通状況を予測し、潜在的な渋滞ポイントを特定します。
トラブル検出アルゴリズム
これらのアルゴリズムは、センサーデータを解析することにより、事故や立ち往生車などの交通トラブルを自動的に検出し、適切な対応策を引き起こします。
ルート最適化アルゴリズム
これらのアルゴリズムは、交通データ、道路状況、およびユーザーの好みを分析して、もっとも効率的で便利な旅行ルートを推奨します。

ユーザーインターフェースと意思決定支援システム

ITSプロセスの最後のステップは、ユーザーフレンドリーなインターフェースおよび意思決定支援システムを通じて実行可能な情報をエンドユーザーに提供することです。これらのシステムの例には、次のものがあります。