專利名稱：道路交通流仿真裝置、道路交通流仿真程序及道路交通流仿真方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及道路交通流仿真裝置、道路交通流仿真程序及道路交通流仿真方法。
背景技術(shù)：
作為與基于計(jì)算機(jī)仿真的機(jī)動(dòng)車的道路移動(dòng)相關(guān)的預(yù)測(cè)方法(道路交通流仿真)，提出了各種方法。例如，專利文獻(xiàn)I中記載了一種交通狀況預(yù)測(cè)裝置，基于各個(gè)預(yù)定區(qū)間的OD交通量和交通環(huán)境數(shù)據(jù)，在由交通環(huán)境數(shù)據(jù)生成的道路網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)預(yù)測(cè)交通流，基于該預(yù)測(cè)的交通流和駕駛員在各個(gè)預(yù)定區(qū)間的經(jīng)驗(yàn)，制作被提供了該預(yù)測(cè)的交通流的信息的駕駛員的旅行計(jì)劃，并基于該旅行計(jì)劃修正預(yù)定區(qū)間的OD交通量，進(jìn)一步利用修正后的OD交通量預(yù)測(cè)交通流。近年來(lái)，開(kāi)始導(dǎo)入電動(dòng)機(jī)動(dòng)車(普通銷售)，電動(dòng)機(jī)動(dòng)車的普及率上升，從而考慮為電動(dòng)機(jī)動(dòng)車的蓄電池充電的充電站的必要性及隨之而來(lái)的電力消耗量的增加。因此，需要進(jìn)行用于基礎(chǔ)設(shè)施配備的設(shè)計(jì)(充電站的最佳數(shù)量和配置、電力系統(tǒng)的容量增設(shè))?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本專利第4506663號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題

然而，現(xiàn)有的道路交通流仿真并未包含電動(dòng)機(jī)動(dòng)車的充電行為的模擬，僅是汽油機(jī)動(dòng)車的模擬，由于未編入電動(dòng)機(jī)動(dòng)車的充電行為，因而不能直接用作導(dǎo)入電動(dòng)機(jī)動(dòng)車的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)的評(píng)估工具。因此，在實(shí)施充電站的最佳配置、電力系統(tǒng)的容量增設(shè)等基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有有效評(píng)估設(shè)計(jì)內(nèi)容的妥善性的方法。在初步研究時(shí)也沒(méi)有事前評(píng)估的方法，而是在基礎(chǔ)設(shè)施導(dǎo)入后才確認(rèn)設(shè)計(jì)內(nèi)容是否妥善。本發(fā)明鑒于此種情況，其目的在于提供一種能夠模擬電動(dòng)機(jī)動(dòng)車的充電行為的道路交通流仿真裝置、道路交通流仿真程序及道路交通流仿真方法。用于解決課題的手段為了解決上述課題，本發(fā)明的道路交通流仿真裝置、道路交通流仿真程序及道路交通流仿真方法采用以下手段。S卩，本發(fā)明的第一方式的道路交通流仿真裝置，在道路網(wǎng)模型中模擬機(jī)動(dòng)車模型的行駛，其中所述道路網(wǎng)模型模擬包含多條道路及連結(jié)道路與道路的交叉點(diǎn)在內(nèi)的道路網(wǎng)，所述機(jī)動(dòng)車模型模擬機(jī)動(dòng)車，所述道路交通流仿真裝置具備:設(shè)定單元，設(shè)定電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型相對(duì)于上述機(jī)動(dòng)車模型的總數(shù)的比率、以及對(duì)該電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的蓄電池進(jìn)行充電的充電站模型的數(shù)量及設(shè)置位置，其中所述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型通過(guò)將對(duì)蓄電池進(jìn)行充電的電力的剩余量作為屬性值來(lái)模擬電動(dòng)機(jī)動(dòng)車；計(jì)算單元，計(jì)算在上述道路網(wǎng)模型中行駛的上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的上述蓄電池的剩余量；選擇單元，選擇與基于由上述計(jì)算單元算出的上述蓄電池的剩余量的值低于預(yù)先確定的閾值的上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型對(duì)應(yīng)的、用于對(duì)上述蓄電池進(jìn)行充電的上述充電站模型；以及行駛模擬單元，模擬至由上述選擇單元選擇的上述充電站模型為止的、需要對(duì)上述蓄電池充電的上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的行駛。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由設(shè)定單元設(shè)定電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型相對(duì)于機(jī)動(dòng)車模型的總數(shù)的比率、以及對(duì)該電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的蓄電池進(jìn)行充電的充電站模型的數(shù)量及設(shè)置位置，其中電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型通過(guò)具有對(duì)蓄電池進(jìn)行充電的電力的剩余量作為屬性值而模擬電動(dòng)機(jī)動(dòng)車。另外，由計(jì)算單元計(jì)算在模擬包含多條道路及連結(jié)道路與道路的交叉點(diǎn)在內(nèi)的道路網(wǎng)的道路網(wǎng)模型中行駛的電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的蓄電池的剩余量，由選擇單元選擇與基于所算出蓄電池的剩余量的值低于預(yù)先確定的閾值的電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型對(duì)應(yīng)的、用于對(duì)蓄電池進(jìn)行充電的充電站模型。進(jìn)一步，由行駛模擬單元模擬至由選擇單元選擇的充電站模型為止的、需要對(duì)蓄電池充電的電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的行駛。如此，上述結(jié)構(gòu)計(jì)算作為電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的屬性值的蓄電池的剩余量，并使電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型行駛至為對(duì)蓄電池充電而選擇的充電站，因此，能夠模擬電動(dòng)機(jī)動(dòng)車的充電行為。在上述第一方式中 優(yōu)選，當(dāng)基于在由上述選擇單元選擇的上述充電站模型中進(jìn)行充電所需的時(shí)間的值為預(yù)定值以上時(shí)，重新選擇其他上述充電站模型。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于能夠模擬對(duì)電動(dòng)機(jī)動(dòng)車進(jìn)行充電時(shí)的駕駛員的行為，因此能夠更高精度地模擬電動(dòng)機(jī)動(dòng)車的充電行為。在上述第一方式中優(yōu)選，上述充電站模型設(shè)定了配置等待充電的上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的等待區(qū)的數(shù)量，若上述充電站模型中等待充電的上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的輛數(shù)超過(guò)上述等待區(qū)的數(shù)量，則使該電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型停在鄰接的道路模型上。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于使超過(guò)充電站模型的等待區(qū)的數(shù)量的等待充電的電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型停在鄰接的道路模型上，因此，能夠模擬因等待充電的電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型而引起道路阻塞，能夠更高精度地模擬電動(dòng)機(jī)動(dòng)車的充電行為。在上述第一方式中優(yōu)選，上述選擇單元作為所選擇的上述充電站模型，選擇如下的上述充電站模型:離上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的當(dāng)前位置最近的上述充電站模型；以上述蓄電池的剩余量能夠到達(dá)的范圍內(nèi)的、且到目的地的繞行路徑最短的上述充電站模型；或者，以上述蓄電池的剩余量能夠到達(dá)的范圍內(nèi)的、且上述售電單價(jià)最便宜的上述充電站模型。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于能夠模擬對(duì)電動(dòng)機(jī)動(dòng)車進(jìn)行充電時(shí)的駕駛員的行為，因此能夠更高精度地模擬電動(dòng)機(jī)動(dòng)車的充電行為。在上述第一方式中優(yōu)選，上述計(jì)算單元基于上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的行駛速度、上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的加減速度、照明點(diǎn)燈狀態(tài)、空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)、在上述道路網(wǎng)模型中設(shè)定的溫度及道路的坡度的至少任意一個(gè)，計(jì)算上述蓄電池的消耗量。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于基于實(shí)際在電動(dòng)機(jī)動(dòng)車中消耗電力的設(shè)備等計(jì)算電動(dòng)機(jī)動(dòng)車的蓄電池的消耗量，因此能夠計(jì)算更高精度的蓄電池的消耗量。在上述第一方式中優(yōu)選，計(jì)算向上述蓄電池充電的電能。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠求出被充電站模型消耗的電能。在上述第一方式中優(yōu)選，基于預(yù)先設(shè)定的第I設(shè)定值及該汽油機(jī)動(dòng)車模型的行駛距離，計(jì)算模擬汽油機(jī)動(dòng)車的汽油機(jī)動(dòng)車模型的C02排出量，并使上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的C02排出量為0(零)，或者基于預(yù)先設(shè)定為使上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的C02排出量比上述汽油機(jī)動(dòng)車模型的C02排出量小的值的第2設(shè)定值、以及該電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的蓄電池的消耗量，計(jì)算上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的C02排出量。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),能夠?qū)Π妱?dòng)機(jī)動(dòng)車在內(nèi)的機(jī)動(dòng)車排出的CO2的量進(jìn)行定量評(píng)估。在上述第一方式中優(yōu)選，基于不同的數(shù)量或配置的上述充電站模型中的、所有上述機(jī)動(dòng)車模型的總旅行時(shí)間的差及C02排出量的差的至少一個(gè)，計(jì)算建設(shè)上述充電站的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠?qū)ㄔO(shè)充電站的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行定量評(píng)估。在上述第一方式中優(yōu)選，基于模擬汽油機(jī)動(dòng)車的汽油機(jī)動(dòng)車模型的行駛速度及上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的行駛速度，計(jì)算行駛的機(jī)動(dòng)車的噪音。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠?qū)C(jī)動(dòng)車行駛引起的噪音的大小進(jìn)行定量評(píng)估。在上述第一方式中優(yōu)選，在顯示單元顯示上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型從出發(fā)地點(diǎn)到達(dá)目的地所需的時(shí)間與上述充電站模型的數(shù)量或配置位置的關(guān)系。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠容易地獲得用于決定基礎(chǔ)設(shè)施、即充電站的數(shù)量或配置位置的指標(biāo)。

在上述第一方式中優(yōu)選,在顯示單元顯示:上述充電站模型的數(shù)量與需要向上述充電站模型供給的電能的關(guān)系；或上述充電站模型的數(shù)量與向上述充電站模型供給的電能的短缺量的關(guān)系。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠容易地獲得對(duì)應(yīng)于基礎(chǔ)設(shè)施、即充電站的數(shù)量所需的電能的指標(biāo)。本發(fā)明的第二方式的道路交通流仿真程序，在道路交通流仿真裝置中使用，所述道路交通流仿真裝置在道路網(wǎng)模型中模擬機(jī)動(dòng)車模型的行駛，其中所述道路網(wǎng)模型模擬包含多條道路及連結(jié)道路與道路的交叉點(diǎn)在內(nèi)的道路網(wǎng)，所述機(jī)動(dòng)車模型模擬機(jī)動(dòng)車，所述道路交通流仿真程序使計(jì)算機(jī)作為如下單元發(fā)揮功能:設(shè)定單元，設(shè)定電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型相對(duì)于上述機(jī)動(dòng)車模型的總數(shù)的比率、以及對(duì)該電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的蓄電池進(jìn)行充電的充電站模型的數(shù)量及設(shè)置位置，其中所述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型通過(guò)將對(duì)蓄電池進(jìn)行充電的電力的剩余量作為屬性值來(lái)模擬電動(dòng)機(jī)動(dòng)車；計(jì)算單元，計(jì)算在上述道路網(wǎng)模型中行駛的上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的上述蓄電池的剩余量；選擇單元，選擇與基于由上述計(jì)算單元算出的上述蓄電池的剩余量的值低于預(yù)先確定的閾值的上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型對(duì)應(yīng)的、用于對(duì)上述蓄電池進(jìn)行充電的上述充電站模型；以及行駛模擬單元，模擬至由上述選擇單元選擇的上述充電站模型為止的、需要對(duì)上述蓄電池充電的上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的行駛。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，計(jì)算作為電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的屬性值的蓄電池的剩余量，并使電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型行駛至為對(duì)蓄電池充電而選擇的充電站，因此，能夠模擬電動(dòng)機(jī)動(dòng)車的充電行為。本發(fā)明的第三方式的道路交通流仿真方法，在道路網(wǎng)模型中模擬機(jī)動(dòng)車模型的行駛，其中所述道路網(wǎng)模型模擬包含多條道路及連結(jié)道路與道路的交叉點(diǎn)在內(nèi)的道路網(wǎng)，所述機(jī)動(dòng)車模型模擬機(jī)動(dòng)車，所述道路交通流仿真方法具備:第I工序，設(shè)定電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型相對(duì)于上述機(jī)動(dòng)車模型的總數(shù)的比率、以及對(duì)該電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的蓄電池進(jìn)行充電的充電站模型的數(shù)量及設(shè)置位置，其中所述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型通過(guò)將對(duì)蓄電池進(jìn)行充電的電力的剩余量作為屬性值來(lái)模擬電動(dòng)機(jī)動(dòng)車；第2工序，計(jì)算在上述道路網(wǎng)模型中行駛的上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的上述蓄電池的剩余量；第3工序，選擇與基于由上述第2工序算出的上述蓄電池的剩余量的值低于預(yù)先確定的閾值的上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型對(duì)應(yīng)的、用于對(duì)上述蓄電池進(jìn)行充電的上述充電站模型；以及第4工序，模擬至由上述第3工序選擇的上述充電站模型為止的、需要對(duì)上述蓄電池充電的上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的行駛。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，計(jì)算作為電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的屬性值的蓄電池的剩余量，并使電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型行駛至為對(duì)蓄電池充電而選擇的充電站，因此，能夠模擬電動(dòng)機(jī)動(dòng)車的充電行為。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，具有能夠模擬電動(dòng)機(jī)動(dòng)車的充電行為的優(yōu)良效果。


圖1是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的道路交通流仿真裝置的電力系統(tǒng)的要部結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的道路交通流仿真的道路網(wǎng)模型的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖3是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的道路交通流仿真程序的處理流程的流程圖。圖4是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的選擇模型的區(qū)別的示意圖。

圖5是表示使本發(fā)明的第I實(shí)施方式的需充電EV模型停止在作為鄰接道路模型的路段時(shí)的示意圖。圖6是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的Q-K特性的一例的圖。圖7A是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的天氣為晴時(shí)的Q-K特性。圖7B是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的天氣為雨時(shí)的Q-K特性。圖7C是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的天氣為雪時(shí)的Q-K特性。圖8A是通過(guò)本發(fā)明的第I實(shí)施方式的道路交通流仿真獲得的結(jié)果，是表示電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的總旅行時(shí)間與充電站模型的數(shù)量的關(guān)系的圖表。圖SB是通過(guò)本發(fā)明的第I實(shí)施方式的道路交通流仿真獲得的結(jié)果，是表示電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的總旅行時(shí)間與充電站模型的配置位置的關(guān)系的圖表。圖9是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的道路網(wǎng)模型的分割的區(qū)域和輸配電系統(tǒng)的示意圖。圖10是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的作為分割的各個(gè)區(qū)域的其他負(fù)載設(shè)定的負(fù)載功率隨時(shí)間的變化的一例的圖表。圖11是通過(guò)時(shí)刻與充電電能的關(guān)系來(lái)表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的充電行為的圖。圖12A是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的負(fù)載隨時(shí)間的變化的圖，是表示所分割的各個(gè)區(qū)域的負(fù)載隨時(shí)間的變動(dòng)的圖。圖12B是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的負(fù)載隨時(shí)間的變化的圖，是表示利用道路網(wǎng)模型模擬的整個(gè)城市的負(fù)載隨時(shí)間的變化的圖。圖13A是通過(guò)本發(fā)明的第2實(shí)施方式的道路交通流仿真獲得的結(jié)果，是表示所需總供給電力和充電站模型的數(shù)量的關(guān)系的圖表。圖13B是通過(guò)本發(fā)明的第2實(shí)施方式的道路交通流仿真獲得的結(jié)果，是表示電力短缺比例和充電站模型的數(shù)量的關(guān)系的圖表。圖14A是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第3變形例的圖，是表示噪音的評(píng)估點(diǎn)A的位置的示意圖。圖14B是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第3變形例的圖，是表示人類的聽(tīng)覺(jué)中的噪音量相對(duì)于時(shí)刻的變動(dòng)的圖表。
具體實(shí)施例方式下面，參照

本發(fā)明的道路交通流仿真裝置、道路交通流仿真程序及道路交通流仿真方法的一種實(shí)施方式?！驳贗實(shí)施方式〕下面，利用圖1說(shuō)明本發(fā)明的第I實(shí)施方式。圖1中表示本第I實(shí)施方式的道路交通流仿真裝置10的電力系統(tǒng)的要部結(jié)構(gòu)。本第I實(shí)施方式的道路交通流仿真裝置10是執(zhí)行對(duì)道路網(wǎng)模型(也參照?qǐng)D2)中的機(jī)動(dòng)車模型的行駛進(jìn)行模擬的道 路交通流仿真的裝置，該道路網(wǎng)模擬包含多條道路及連結(jié)道路與道路的交叉點(diǎn)的道路網(wǎng)(道路網(wǎng)絡(luò))，該機(jī)動(dòng)車模型模擬機(jī)動(dòng)車。此外，本第I實(shí)施方式的機(jī)動(dòng)車模型中包含模擬電動(dòng)機(jī)動(dòng)車的電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型。在以下的說(shuō)明中，簡(jiǎn)稱為機(jī)動(dòng)車時(shí)，表示汽油機(jī)動(dòng)車和電動(dòng)機(jī)動(dòng)車雙方。另外，所謂道路并不限定車道數(shù)、左右轉(zhuǎn)車道的數(shù)量，進(jìn)一步，表示鋪裝道路、非鋪裝道路、國(guó)道、縣道、私道及停車場(chǎng)等機(jī)動(dòng)車能夠行駛的道路。另外，機(jī)動(dòng)車中，汽油機(jī)動(dòng)車表示用汽油驅(qū)動(dòng)的機(jī)動(dòng)二輪車、普通機(jī)動(dòng)車(包括計(jì)程車)、公共汽車及卡車等。另一方面，電動(dòng)機(jī)動(dòng)車表示用電力驅(qū)動(dòng)的機(jī)動(dòng)二輪車、普通機(jī)動(dòng)車(包括計(jì)程車)、公共汽車及卡車、以及汽油與電力的混合動(dòng)力車(上述各種機(jī)動(dòng)車的混合動(dòng)力車)、即可以向蓄電池充電的車。道路交通流仿真裝置10具備:CPU(Central Processing Unit,中央處理器)12,控制整個(gè)道路交通流仿真裝置10的動(dòng)作；R0M(Read Only Memory，只讀存儲(chǔ)器)14，預(yù)先存儲(chǔ)有各種程序、各種參數(shù)等；RAM(Random Access Memory,隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)16，作為CPU12執(zhí)行各種程序時(shí)的工作區(qū)域等來(lái)使用；以及作為存儲(chǔ)單元的HDD (Hard Disk Drive,硬盤驅(qū)動(dòng)器)18，存儲(chǔ)詳情將后述的道路交通流仿真程序等各種程序和各種信息。進(jìn)一步，道路交通流仿真裝置10具備:操作輸入部20，由鍵盤及鼠標(biāo)等構(gòu)成，接受各種操作的輸入；圖像顯示部22，顯示用于促使輸入道路交通流仿真所需的各種信息的圖像、表示道路交通流仿真的結(jié)果的圖像等各種圖像；外部接口 24，與打印機(jī)、其他計(jì)算機(jī)等外部裝置連接，并相對(duì)于該外部裝置進(jìn)行各種信息的收發(fā)；以及讀取部28，用于讀取移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)26中存儲(chǔ)的信息。此外，移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)26包括磁盤、⑶(Compact Disc，高密度光盤)、DVD (Digital Versatile Disc,數(shù)字多功能光盤)等光盤、IC (Integrated Circuit,集成電路)卡及存儲(chǔ)卡等。上述CPU12、R0M14、RAM16、HDD18、操作輸入部20、圖像顯示部22、外部接口 24及讀取部28經(jīng)由系統(tǒng)總線30相互電連接。因此，CPU12能夠分別進(jìn)行:向R0M14、RAM16及HDD18的存取、對(duì)操作輸入部20的操作狀態(tài)的把握、對(duì)圖像顯示部22的各種圖像的顯示、經(jīng)由外部接口 24進(jìn)行的與上述外部裝置的各種信息的收發(fā)、經(jīng)由讀取部28對(duì)來(lái)自移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)26的信息的讀取等。此外，圖1所示的道路交通流仿真裝置10的結(jié)構(gòu)為一例，例如，代替HDD18，可以使用大容量半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置，也可以是使道路交通流仿真程序存儲(chǔ)于移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)26等其他方式。圖2中表示本第I實(shí)施方式的道路交通流仿真的道路網(wǎng)模型40的示意圖。道路網(wǎng)模型40中，通過(guò)模擬交叉點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)44將作為模擬由交叉點(diǎn)等劃分的道路的最小區(qū)間的道路模型的路段42連接起來(lái)。此外，道路網(wǎng)模型40可以模擬實(shí)際存在的道路網(wǎng)，也可以模擬非實(shí)際存在的道路網(wǎng)。對(duì)各路段42設(shè)定車道數(shù)、左右轉(zhuǎn)車道的有無(wú)及數(shù)量等。對(duì)各節(jié)點(diǎn)44設(shè)定是否設(shè)置有模擬機(jī)動(dòng)車用交通信號(hào)機(jī)的信號(hào)機(jī)模型。另外，可分別對(duì)各路段42及各節(jié)點(diǎn)44設(shè)定海拔。因此，根據(jù)相鄰的路段42及節(jié)點(diǎn)44的海拔差，能夠決定通過(guò)路段42模擬的道路的坡度。另外，也可以在路段42的中途設(shè)定不同的海拔。信號(hào)機(jī)模型以預(yù) 先確定的時(shí)間間隔從綠色變?yōu)辄S色、從黃色變?yōu)榧t色、從紅色變?yōu)榫G色。當(dāng)信號(hào)機(jī)模型為綠色時(shí)，允許機(jī)動(dòng)車模型經(jīng)由設(shè)置有該信號(hào)機(jī)模型的節(jié)點(diǎn)44從路段42向其他路段42移動(dòng)，另一方面，當(dāng)信號(hào)機(jī)模型為紅色時(shí)，禁止機(jī)動(dòng)車模型經(jīng)由設(shè)置有該信號(hào)機(jī)的節(jié)點(diǎn)44從路段42向其他路段42移動(dòng)。進(jìn)一步，本第I實(shí)施方式的道路網(wǎng)模型40中，可以與路段42鄰接地配置模擬充電站的充電站模型46，該充電站對(duì)電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的蓄電池進(jìn)行充電。另外，對(duì)道路網(wǎng)模型40設(shè)定天氣(晴、雨、雪)、氣溫(以下稱為“外氣溫度”)及在道路交通流仿真中模擬的時(shí)間段等。電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型作為屬性值具有被充電到蓄電池的電力剩余量。另一方面，模擬汽油機(jī)動(dòng)車的汽油機(jī)動(dòng)車模型作為屬性值不具有蓄電池的剩余量。另外，各充電站模型46設(shè)定有能夠同時(shí)充電的電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的輛數(shù)(充電機(jī)的臺(tái)數(shù))、配置等待充電的電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的等待區(qū)的數(shù)量、銷售的電力的單價(jià)(以下稱為“售電單價(jià)”)。此外，在本第I實(shí)施方式中，可以預(yù)先制作道路網(wǎng)模型40并將其存儲(chǔ)于例如HDD18。下面，說(shuō)明本第I實(shí)施方式的道路交通流仿真。圖3是表示由CPU12執(zhí)行的道路交通流仿真程序的處理流程的流程圖，該道路交通流仿真程序預(yù)先存儲(chǔ)于HDD18的預(yù)定區(qū)域。此外，在由操作員經(jīng)由操作輸入部20輸入執(zhí)行指示時(shí)，開(kāi)始執(zhí)行道路交通流仿真程序。
首先，在步驟100中，進(jìn)行道路網(wǎng)模型40的設(shè)定。具體而言，對(duì)路段42及節(jié)點(diǎn)44的連接、路段42的車道及左右轉(zhuǎn)車道的設(shè)定、信號(hào)機(jī)模型的各色變化的時(shí)間間隔、與道路網(wǎng)模型40相關(guān)的各種值進(jìn)行設(shè)定。另外，作為道路網(wǎng)模型40的設(shè)定，對(duì)充電站模型46的數(shù)量及設(shè)置位置、與各充電站模型46相關(guān)的值進(jìn)行設(shè)定。另外，作為道路網(wǎng)模型40的設(shè)定，對(duì)電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型相對(duì)于機(jī)動(dòng)車模型的總數(shù)的比率進(jìn)行設(shè)定。進(jìn)一步，在本步驟中，也對(duì)道路交通流仿真程序的結(jié)束條件進(jìn)行設(shè)定。作為結(jié)束條件，列舉例如仿真執(zhí)行時(shí)間、所有機(jī)動(dòng)車模型或預(yù)先設(shè)定的機(jī)動(dòng)車模型達(dá)到目的地等。在接下來(lái)的步驟102中，進(jìn)行機(jī)動(dòng)車模型的初始設(shè)定。具體而言，對(duì)各機(jī)動(dòng)車模型的出發(fā)地及目的地(0-D信息)、以及出發(fā)時(shí)刻進(jìn)行設(shè)定。進(jìn)一步，作為各電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的屬性值，設(shè)定蓄電池的充電量。此外，通過(guò)由操作員經(jīng)由操作輸入部20進(jìn)行數(shù)值等的輸入來(lái)進(jìn)行在步驟100、102中進(jìn)行的各種設(shè)定。另外，在本步驟100、102中，也可以通過(guò)從HDD18讀出預(yù)先進(jìn)行了上述各種設(shè)定的道路網(wǎng)模型40來(lái)進(jìn)行設(shè)定。在接下來(lái)的步驟104中，按預(yù)定時(shí)間間隔在道路網(wǎng)模型40上模擬機(jī)動(dòng)車模型的行動(dòng)、即各機(jī)動(dòng)車模型的行駛。此外，上述預(yù)定時(shí)間間隔是指道路交通流仿真中的時(shí)間間隔，可以與實(shí)際時(shí)間間隔不同。通過(guò)道路網(wǎng)模型40中設(shè)定的天氣、在各路段42行駛的機(jī)動(dòng)車模型的輛數(shù)(道路擁擠狀況)等計(jì)算機(jī)動(dòng)車模型的行駛狀態(tài)。作為具體的計(jì)算方法，可以使用現(xiàn)有公知的任意方法。另外，在信號(hào)機(jī)?！ば偷男盘?hào)為紅時(shí)，為等待信號(hào)而使機(jī)動(dòng)車模型的行駛停止，通過(guò)模擬多輛機(jī)動(dòng)車模型相連著停止的狀態(tài)的排隊(duì)模型，計(jì)算各機(jī)動(dòng)車模型的停止時(shí)間。在此，在本第I實(shí)施方式中，在模擬機(jī)動(dòng)車模型的行駛的同時(shí)，計(jì)算電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的蓄電池的剩余量(以下稱為“蓄電池剩余量”)。作為計(jì)算蓄電池剩余量的方法，以使用通過(guò)下述(I)式表示的模型式為一例。當(dāng)前時(shí)刻的蓄電池剩余量=前一時(shí)刻的蓄電池剩余量-每單位時(shí)間的蓄電池消耗量……⑴(I)式中的“前一時(shí)刻的蓄電池剩余量”是指，上次進(jìn)行的計(jì)算機(jī)動(dòng)車模型的行動(dòng)時(shí)的蓄電池剩余量。另外，“每單位時(shí)間的蓄電池消耗量”例如使用下述表I所示的消耗量計(jì)算模型I 3的任意一個(gè)。此外，消耗量計(jì)算模型I 3只是一例，只要是利用與電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的行駛速度相關(guān)的項(xiàng)，也可以使用不利用消耗量計(jì)算模型I 3所含的其他項(xiàng)的一部分的消耗量計(jì)算模型、或新追加不同項(xiàng)的消耗量計(jì)算模型等。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種道路交通流仿真裝置，在道路網(wǎng)模型中模擬機(jī)動(dòng)車模型的行駛，其中所述道路網(wǎng)模型模擬包含多條道路及連結(jié)道路與道路的交叉點(diǎn)在內(nèi)的道路網(wǎng)，所述機(jī)動(dòng)車模型模擬機(jī)動(dòng)車， 所述道路交通流仿真裝置的特征在于，具備: 設(shè)定單元，設(shè)定電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型相對(duì)于上述機(jī)動(dòng)車模型的總數(shù)的比率、以及對(duì)該電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的蓄電池進(jìn)行充電的充電站模型的數(shù)量及設(shè)置位置，其中所述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型通過(guò)將對(duì)蓄電池進(jìn)行充電的電力的剩余量作為屬性值來(lái)模擬電動(dòng)機(jī)動(dòng)車； 計(jì)算單元 ，計(jì)算在上述道路網(wǎng)模型中行駛的上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的上述蓄電池的剩余量; 選擇單元，選擇與基于由上述計(jì)算單元算出的上述蓄電池的剩余量的值低于預(yù)先確定的閾值的上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型對(duì)應(yīng)的、用于對(duì)上述蓄電池進(jìn)行充電的上述充電站模型；以及 行駛模擬單元，模擬至由上述選擇單元選擇的上述充電站模型為止的、需要對(duì)上述蓄電池充電的上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的行駛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的道路交通流仿真裝置，其中，當(dāng)基于在由上述選擇單元選擇的上述充電站模型中進(jìn)行充電所需的時(shí)間的值為預(yù)定值以上時(shí)，重新選擇其他上述充電站模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的道路交通流仿真裝置，其中， 上述充電站模型設(shè)定了配置等待充電的上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的等待區(qū)的數(shù)量， 若上述充電站模型中等待充電的上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的輛數(shù)超過(guò)上述等待區(qū)的數(shù)量，則使該電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型停在鄰接的道路模型上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3的任意一項(xiàng)所述的道路交通流仿真裝置，其中，上述選擇單元作為所選擇的上述充電站模型，選擇如下的上述充電站模型:離上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的當(dāng)前位置最近的上述充電站模型；以上述蓄電池的剩余量能夠到達(dá)的范圍內(nèi)的、且到目的地的繞行路徑最短的上述充電站模型；或者，以上述蓄電池的剩余量能夠到達(dá)的范圍內(nèi)的、且上述售電單價(jià)最便宜的上述充電站模型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4的任意一項(xiàng)所述的道路交通流仿真裝置，其中，上述計(jì)算單元基于上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的行駛速度、上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的加減速度、照明點(diǎn)燈狀態(tài)、空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)、在上述道路網(wǎng)模型中設(shè)定的溫度及道路的坡度的至少任意一個(gè)，計(jì)算上述蓄電池的消耗量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5的任意一項(xiàng)所述的道路交通流仿真裝置，其中，計(jì)算向上述蓄電池充電的電能。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6的任意一項(xiàng)所述的道路交通流仿真裝置，其中，基于預(yù)先設(shè)定的第I設(shè)定值及該汽油機(jī)動(dòng)車模型的行駛距離，計(jì)算模擬汽油機(jī)動(dòng)車的汽油機(jī)動(dòng)車模型的CO2排出量，并使上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的CO2排出量為O (零)，或者基于預(yù)先設(shè)定為使上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的CO2排出量比上述汽油機(jī)動(dòng)車模型的CO2排出量小的值的第2設(shè)定值、以及該電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的蓄電池的消耗量，計(jì)算上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的CO2排出量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7的任意一項(xiàng)所述的道路交通流仿真裝置，其中，基于不同的數(shù)量或配置的上述充電站模型中的、所有上述機(jī)動(dòng)車模型的總旅行時(shí)間的差及CO2排出量的差的至少一個(gè)，計(jì)算建設(shè)上述充電站的經(jīng)濟(jì)效益。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8的任意一項(xiàng)所述的道路交通流仿真裝置，其中，基于模擬汽油機(jī)動(dòng)車的汽油機(jī)動(dòng)車模型的行駛速度及上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的行駛速度，計(jì)算行駛的機(jī)動(dòng)車的噪音。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9的任意一項(xiàng)所述的道路交通流仿真裝置，其中，在顯示單元顯示上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型從出發(fā)地點(diǎn)到達(dá)目的地所需的時(shí)間與上述充電站模型的數(shù)量或配置位置的關(guān)系。
11.根據(jù)權(quán)利要求1 10的任意一項(xiàng)所述的道路交通流仿真裝置，其中，在顯示單元顯示:上述充電站模型的數(shù)量與需要向上述充電站模型供給的電能的關(guān)系；或上述充電站模型的數(shù)量與向上述充電站模型供給的電能的短缺量的關(guān)系。
12.—種道路交通流仿真程序，在道路 交通流仿真裝置中使用，所述道路交通流仿真裝置在道路網(wǎng)模型中模擬機(jī)動(dòng)車模型的行駛，其中所述道路網(wǎng)模型模擬包含多條道路及連結(jié)道路與道路的交叉點(diǎn)在內(nèi)的道路網(wǎng)，所述機(jī)動(dòng)車模型模擬機(jī)動(dòng)車， 所述道路交通流仿真程序的特征在于使計(jì)算機(jī)作為如下單元發(fā)揮功能: 設(shè)定單元，設(shè)定電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型相對(duì)于上述機(jī)動(dòng)車模型的總數(shù)的比率、以及對(duì)該電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的蓄電池進(jìn)行充電的充電站模型的數(shù)量及設(shè)置位置，其中所述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型通過(guò)將對(duì)蓄電池進(jìn)行充電的電力的剩余量作為屬性值來(lái)模擬電動(dòng)機(jī)動(dòng)車； 計(jì)算單元，計(jì)算在上述道路網(wǎng)模型中行駛的上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的上述蓄電池的剩余量; 選擇單元，選擇與基于由上述計(jì)算單元算出的上述蓄電池的剩余量的值低于預(yù)先確定的閾值的上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型對(duì)應(yīng)的、用于對(duì)上述蓄電池進(jìn)行充電的上述充電站模型；以及 行駛模擬單元，模擬至由上述選擇單元選擇的上述充電站模型為止的、需要對(duì)上述蓄電池充電的上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的行駛。
13.—種道路交通流仿真方法，在道路網(wǎng)模型中模擬機(jī)動(dòng)車模型的行駛，其中所述道路網(wǎng)模型模擬包含多條道路及連結(jié)道路與道路的交叉點(diǎn)在內(nèi)的道路網(wǎng)，所述機(jī)動(dòng)車模型模擬機(jī)動(dòng)車， 所述道路交通流仿真方法的特征在于，具備: 第I工序，設(shè)定電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型相對(duì)于上述機(jī)動(dòng)車模型的總數(shù)的比率、以及對(duì)該電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的蓄電池進(jìn)行充電的充電站模型的數(shù)量及設(shè)置位置，其中所述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型通過(guò)將對(duì)蓄電池進(jìn)行充電的電力的剩余量作為屬性值來(lái)模擬電動(dòng)機(jī)動(dòng)車； 第2工序，計(jì)算在上述道路網(wǎng)模型中行駛的上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的上述蓄電池的剩余量; 第3工序，選擇與基于由上述第2工序算出的上述蓄電池的剩余量的值低于預(yù)先確定的閾值的上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型對(duì)應(yīng)的、用于對(duì)上述蓄電池進(jìn)行充電的上述充電站模型；以及 第4工序，模擬至由上述第3工序選擇的上述充電站模型為止的、需要對(duì)上述蓄電池充電的上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的行駛。
全文摘要
道路交通流仿真設(shè)定通過(guò)具有對(duì)蓄電池進(jìn)行充電的電力的剩余量作為屬性值而模擬電動(dòng)機(jī)動(dòng)車的電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型相對(duì)于機(jī)動(dòng)車模型的總數(shù)的比率、以及對(duì)該電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的蓄電池進(jìn)行充電的充電站模型的數(shù)量及設(shè)置位置。另外，計(jì)算在模擬包含多條道路及連結(jié)道路與道路的交叉點(diǎn)在內(nèi)的道路網(wǎng)的道路網(wǎng)模型中行駛的電動(dòng)機(jī)動(dòng)車模型的蓄電池的剩余量，選擇與基于所算出的蓄電池的剩余量的值低于預(yù)先確定的閾值的需充電EV模型對(duì)應(yīng)的、用于對(duì)蓄電池充電的充電站模型。因此，道路交通流仿真能夠模擬電動(dòng)機(jī)動(dòng)車的充電行為。
文檔編號(hào)G08G1/00GK103250193SQ20118005859
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者西前悅史, 園田隆, 伊藤容子, 大野秀和, 神納祐一郎, 小川浩, 日比野弘, 森下慶一 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社