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deb::自転車移動における車道横断の最適化

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deb::自転車移動における車道横断の最適化

交通手段としての自転車が、その取れる経路の柔軟さ、また環境にかける負担を考えても、その優位性は挙げればきりがない。

この自転車移動を、よりよくするアルゴリズムを考えるのがこのキーワードである。

  • 最適化、の定義

最適な移動とは何か、と言うものをまず考えなければならない。

評価するものを以下に列挙する。随時追加する。

    • 必要時間
    • 経路長
    • 負荷配置(上り坂など、反対に下り坂の配置も評価に入れなければいけない)
    • 速度変化回数(信号機や踏み切りなどの数が絡んでくる)
    • 環境状況(大気状況や路面状況)
    • 施設配置(主に商業施設、コンビニエンスストアが代表)
  • データ構造

上記のパラメータを評価できるようなデータ構造でなければならない。

必要時に逐一調べればすむ話ではあるものの、道路横断の最適化はとくに難しい問題で、高度なグラフ理論の必要性を感じている次第である。

  • アルゴリズム

この場合のアルゴリズム、ほとんどは地図情報さえあれば単純な重み付けによる加算評価で問題ない*1のだが、道路横断の場所、あるいはタイミング、これの最適化は一筋縄ではいかないのではないか、と考えられる。

これには、自動車とは違う交通ルール、自転車の器械としての特性も大いに関係している。そのため、このキーワードのタイトルも、車道横断を重点において名前を付けた。

    • なぜ道路横断が重要なのか?

道路横断によって、上記のパラメータすら変わってしまうからである。

例1経路中の信号機設置の有無

信号機一つとっても、自転車にとって有利な信号と不利な信号がある。

信号機の変化周期は車の交通量に合わせられることがほとんどのため、これはつまり自転車にとって有利な車道と不利な車道があるということである。

幹線道路に沿って走ると、その信号は青である時間のほうが長いために有利なのだが、交差する道路の数が多く、歩道が数多く断絶する場合は、その限りではない。

住宅地のような十字路を抜ける場合は、一般的に自らの判断で横断できる無信号交差点のほうがよいと思う(議論が分かれるかもしれない)。

例2三叉路における断絶

f:id:debedebe:20060302130435g:image

図のような接続をしている三叉路において、自転車の取れる行動と言うのは、車道の左端と右端どちらにいるかで大いに変わってくる。

縦方向の道路をいったん渡ることが有利になる場合は、十分考えられる。

その評価は、この三叉路の信号機の変化タイミングだけでなく、その先の経路において、この図においては縦に走る道路がどれだけ横断しやすいか(目的地までに信号機が多ければ当然横断できる機会は増えるし、交通量がとても多い場合は信号機が多くても、タイミングよくロスなく横断できる可能性は低くなる)、を評価しなくてはならない。

  • これからのこのキーワードの発展

・・・・・・あるんかなぁ。有識者の編集を望みます。

渋滞しらずでも、いろいろ考えなければいけないことは多い。

あと他の例とか、それに当てる図とか考えるのが面倒。

*1:それでも、負荷の配置や速度変化回数の重みは自動車よりはるかに重みを持たせて経路評価しなければならない