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ランプメーター、ランプ信号、またはメータリングライトとは、通常は基本的な信号機、または信号制御装置を備えた2セクション信号機（赤と緑のみで黄色はなし）からなる装置で、現在の交通状況に応じて高速道路への進入車両の流れを調整します。ランプメーターは、高速道路の進入ランプで使用され、高速道路への自動車の進入速度を管理します。ランプメータリングシステムは、交通渋滞の緩和と運転者の安全性の向上に効果があることが実証されています。
ランプメーターは、需要を減らし、車のグループを分散させることで、高速道路の渋滞（速度と交通量の増加）を軽減するとされています。需要削減には、一般的に2つのバリエーションが挙げられます。1つはアクセス率、もう1つは迂回です。[ 1 ]ランプメーターの中には、交通需要がピークの時だけ作動するように設計およびプログラムされているものがあります。オフピーク時には、これらのメーターは緑色の点灯、黄色の点滅（メリーランド州）、または完全にオフになっています。これにより、交通は停止せずに高速道路に合流できます。他のランプメーターは、メンテナンスや修理の時だけオフになり、継続的に作動するように設計されています。
メーター制のランプには、乗車人数の多い車両用のバイパスレーンがあり、カープール、バス、その他の対象車両が列に並ばずに直接高速道路に入ることができます。北カリフォルニアなどの他の地域では、カープールレーンは依然としてメーター制ですが、列は通常のレーンに比べて短くなっています。メーターはラッシュアワーの時間帯のみ作動することがよくあります。ランプメーターの中には、信号機で交通が1車線しかないものもあれば、2車線以上あるものもあります。一般的に、複数の車線があるメーターは、一度に1車線のみに青信号を与えます。一般的な構成では、各進入車線に2つの信号があります。各車線の上方に設置された赤・黄・緑の信号（または1車線の場合はポールの高い位置に取り付けられた信号）と、停止線の横のポールの低い位置に取り付けられた2相ランプです。
頭上のライトは、メーターポイントに近づいている車用です。低い位置に取り付けられた2相ライトは、列の先頭の車両が使用することを想定しています。ランプメーターの通常の動作では、赤と緑のランプのみが使用されます。ただし、ランプメータリングが有効になろうとしているときは、頭上のランプが点滅または点灯した黄色になり、ドライバーに停止の準備をするように警告します。（ランプメータリングがオンになると、黄色のランプは不要になります。）カリフォルニア州では、一部のメーターでは、2台または3台の車が青信号で進むことができます。これらのメーターは、ポールの上部と下部の両方の取り付け部に赤-黄-緑の信号を使用し、標準的な緑-黄-赤の方式で動作します。
オンタリオ州では、交通規制がない場合、ランプメーターの信号は常に緑色です。[ 2 ]
ランプメータリングシステムの高度化と規模は、望ましい改善の程度、既存の交通状況、設置コスト、およびシステムを効果的に運用・維持するために必要な継続的なリソース要件に基づいて決定されます。最も単純な制御形式は、固定時間操作です。これは、車両群を単一車両による進入に分割し、高速道路への流入流量の上限を設定するという基本的な機能を実行します。存在検知器と通過検知器をランプに設置してメータリングサイクルを作動および終了させることができますが、メータリング率は特定のランプの特定の時間における平均交通状況に基づいています。このタイプの操作は事故減少に関連する利点をもたらしますが、本線交通に関する情報がないため、高速道路の交通量を制御する効果はそれほど高くありません。事前時間制御は任意の数のランプに適用でき、個々のランプを交通応答システムに組み込むことができるようになるまでの初期運用戦略としてよく採用されます。
次の制御レベルである交通応答型制御では、実際の高速道路の状況に基づいて流量計測率を設定します。このローカル交通応答型制御では、検出器とマイクロプロセッサを使用して、ランプのすぐ近くの本線交通量とランプの需要を判断し、適切な流量計測率を選択します。また、交通応答型制御では、高速道路で事故が発生した場合に需要を管理するためにランプ流量計測を使用することもできます。つまり、事故発生地点の上流側のランプの流量計測率を下げ、下流側のランプの流量計測率を上げることができます。
システム全体制御は、交通状況に応じた制御の一形態ですが、高速道路全体の状況に基づいて動作します。集中型コンピュータ制御システムは、交通状況に応じた方式で多数のランプを管理でき、複数の制御プログラムとオーバーライド機能を備えています。制御戦略は個々のランプに分散させることも可能です。システム制御の重要な特徴は相互接続性であり、これにより任意のランプの流量制御率が他の場所の状況によって影響を受けるようになります。デンバーでは、この種の制御が適切に適用された場合に大きなメリットがあることが実証されました。
システム制御は、高速道路とそのランプに限定される必要はありません。統合交通制御の概念は、高速道路と幹線道路の制御システムを組み合わせ、または連携させて、回廊全体の交通状況に基づいて運用します。統合制御の潜在的な利点としては、設置および運用コストの削減、回廊全体の監視、ドライバーへの情報提供の向上、リアルタイムの交通状況に応じたすべての制御要素（メーター、信号、標識など）の迅速かつ連携した使用などが挙げられます。ある研究のシミュレーション結果によると、事故発生時、幹線道路の信号とランプメーターの連携により、回廊の交通パフォーマンスが向上することが示されています。
ランプメーター信号は、道路上の現在の交通状況に応じて設定されます。ランプと本線道路の両方に検出器（一般的には誘導ループ）が設置され、交通量、速度、占有率を測定・計算します。これらのデータは、ランプから出られる車両数を調整するために使用されます。本線高速道路が混雑するほど、ランプから出られる車両数は少なくなり、これは信号機の赤時間を長くすることで実現されます。
ランプメーター信号を制御するための最適なアルゴリズムに関する研究が現在数多く行われている。現在使用されている、あるいは評価されているアルゴリズムには、ALINEA、デマンド制御、ファジーアルゴリズムなどがある。
需要制御アルゴリズムは、フィードフォワード制御の一例です。需要制御アルゴリズムの一例として、オランダで採用されているRWS戦略があります。このアルゴリズムでは、ランプウェイ手前の交通量と道路の事前設定された容量との差として、信号機がランプウェイから通過を許可する車両数が計算されます。
この最初の応用例では、警察官が進入路で交通を止め、あらかじめ決められたペースで車両を1台ずつ解放することで、本線の流れを妨げることなく、より安全でスムーズな高速道路への合流という目的を容易に達成した。
ランプメータリングは、現在カリフォルニア大学バークレー校の教授であるアドルフ・D・メイによって、 1963年にシカゴのアイゼンハワー高速道路（州間高速道路290号線）で初めて導入されました。 [ 3 ]システム制御理論の発展により、1970年代初頭を通じて交通規制の改善が可能になり、リーフ・イサクセンが論文「高速道路交通規制への応用を伴う大規模システムの準最適制御」で先駆的な役割を果たしました。[ 4 ]それ以来、ランプメーターは、ロサンゼルス、サンディエゴ、サクラメント、サンフランシスコ湾岸地域、フレズノ、ペンシルベニア州フィラデルフィア、シアトル、スポケーン、[ 5 ]デンバー、フェニックス、ラスベガス、ソルトレイクシティ、オレゴン州ポートランド、ミネアポリス・セントポール、ミルウォーキー、インディアナポリス、[ 6 ]コロンバス、シンシナティ、[ 7 ]ヒューストン、アトランタなど、多くの都市で体系的に導入されています。マイアミ、オーランド、ワシントン DC (メリーランド州モンゴメリー郡の州間高速道路 270 号線沿い、バージニア州アーリントン郡の州間高速道路 395 号線と州間高速道路 66 号線沿いのみ)、ミズーリ州カンザスシティ、[ 8 ]およびカナダのオンタリオ州ミシサガのクイーン エリザベス ウェイ沿い(カウソラ ロード、ヒューロンタリオ ストリート、ミシサガ ロード、エリン ミルズ パークウェイ、ウィンストン チャーチル ブールバード、フォード ドライブからのトロント方面へのランプ) では 1970 年代から導入されている。[ 2 ] 1970 年代初頭、この交通規制方法は、カリフォルニア州の大気汚染を交通システムをより効率的にすることで削減する革新的な方法を探していた米国環境保護庁の注目を集めた。[ 9 ]
ランプメーターは、ニューヨーク市、ロサンゼルス、サンフランシスコ、シカゴ、シアトル、フェニックス、ヒューストン、アトランタ、ミルウォーキー、コロンバス[10]、ミネアポリス・セントポール大都市圏で一般的であり、20以上の小規模な大都市圏でも見られます。ニューヨーク市大都市圏では、地元の人々はランプメーターを「マージライト」と呼び、ヒューストンでは「フローシグナル」として知られています。
ランプメーターは、テキサス州ダラス、サンアントニオ、オースティンなど、いくつかの都市で導入された後、撤去されました。ニューヨーク市やデトロイト周辺の一部の幹線道路沿いには、使われなくなったメーター信号がまだ残っています。ランプメーターは設置後まもなく停止されましたが、フィラデルフィア郊外の州間高速道路476号線の一部のインターチェンジで再び稼働しています。
2009年にカンザス州オーバーランドパークとミズーリ州カンザスシティの州間高速道路435号線沿いにランプメーターが設置された。[ 8 ] 2017年にはカンザスシティの州間高速道路35号線沿いにランプメーターが設置された。[ 11 ]
オンタリオ州ミシサガのランプメーターは、 QEWへの進入待ちの車列が市街地の道路にまで伸びるほど長くなった場合、メーターが解除され、高速道路に進入するすべての車両がメーター待ちなしで自由に走行できるように設計されています。ランプの待ち列が適切なレベルまで短縮されると、メーターは再び作動します。この方式は高速道路自体の渋滞を悪化させる可能性がありますが、市街地の幹線道路で車列による渋滞を防ぐという利点があります。ランプの待ち時間は通常非常に短く、平均でわずか5～6秒で高速道路に進入できます。
2000年、ミネソタ州議会は市民の苦情と州上院議員ディック・デイの働きかけを受けて、65万ドルの実験を義務付けた。この調査では、ミネアポリス・セントポール地域の433基のランプメーターすべてを8週間停止し、その有効性を検証した。この調査はケンブリッジ・システマティクスによって実施され、ランプメーターが停止すると高速道路の容量が9%減少し、移動時間が22%増加し、高速道路の速度が7%低下し、事故が26%増加したと結論付けた。[ 12 ]しかし、ランプメーターは依然として議論の的となっており、ミネソタ州運輸省は新しいランプ制御戦略を開発した。2000年の調査以前よりも通常の日中に作動するメーターの数は少なくなり、一部のメーターは撤去され、どのドライバーもランプの列で4分以上待たないようにタイミングが変更され、車両が市街地の道路にバックすることは許可されていない。
本線メーターは、高速道路の交通量を直接計測することで、高速道路のある区間から次の区間への交通の流れを制限します。このような方式は、橋やトンネルなどの特殊な状況で一般的に採用されています。サンフランシスコ・オークランド・ベイブリッジの料金所には、1970年代初頭に本線メーターが設置されました。同様の本線メーターは、サンフランシスコ湾を横断する他の2つの橋、サンマテオ橋とダンバートン橋の料金所の下流にも設置されています。しかし、これらの本線メーターは（2006年9月現在）まだ稼働していません。カリフォルニア州ラメサにある州道125号線南行きと州間高速道路8号線の交差点にも、幹線メーターが設置されている。
ランプメータリングは、英国、ドイツ、オランダなど、ヨーロッパのいくつかの国で導入されています。欧州連合が資金提供した研究プロジェクトEURAMP - European Ramp Metering Project は、2007 年 3 月に完了しました。EURAMP プロジェクトの成果物[ 13 ]には、さまざまな場所や状況でのランプメータリングの結果、それらの状況でランプメータリングが役立ったかどうかに関する情報、およびランプメータリングのハンドブックが含まれています。
英国での最初の試験は、1986 年にウォルソール近郊の M6 ジャンクション 10 で行われました。その後 20 年間、新たなサイトは開発されませんでしたが、2006 年に高速道路庁 (HA) による第 2 回目の「パイロット」調査で、ランプメータリングは特定の条件下 (一般的にはより混雑したジャンクション) で純利益をもたらすという結論が出ました。2007 年 11 月付けの HA による要約レポート[ 14 ]には、ランプメータリングの背景と歴史、国際的な経験、制限、システム運用、アルゴリズム、実装の概要が含まれています。その結論では、「ランプメータリングは今後より広く展開されるだろう」と想定されています。その後、ランプメータリングはイングランドで広く導入されました。フェーズ 1 では約 30 か所の実装が行われ、2008 年までに完了しました。フェーズ 2 が続き、2011 年 3 月現在、HA が運営および維持管理する4,500 マイル (7,200 km)の戦略高速道路に88 か所のランプメータリング サイト[ 15 ]があります。
オランダで最初のランプメータリングが導入されたのは1989年のことです。AVV交通研究センターによるパイロットスタディの結果、ランプメータリングは高速道路の交通の流れにわずかながら効果があり、容量増加につながることが示され、オランダではランプメータリングがより広く導入されるようになりました。ランプメータリングは、抜け道利用の減少にも貢献します。2006年までに50基のランプメータリングが設置され、その後毎年4～5基ずつ増加しています。
ドイツのライン・ルール地方、ミュンヘン、ハンブルクなど、いくつかの地域のアウトバーンでは、ランプメータリングが導入されている。
タンジェンツィアーレ・ディ・ヴェネツィア（A57）では、最終的な解決策（パッサンテ・ディ・メストレの建設）が実現するまでの暫定的な交通量増加対策として、ランプメータリングが導入されました。
アイルランドには、 M1高速道路（アイルランド）北行きのジャンクション1に、メーター制のランプが1つあります。これはクーロック・レーンからの進入ランプにあり、M1ポートトンネルとさらに上流で合流するM1によってM1が混雑した際に使用されます。
国内初のランプメーター2基は、2022年にワルシャワの高速道路S2の2つのオンランプに設置された。これらは、東行きと西行きともに、ウルシヌフトンネル入口手前の最後のオンランプである。
国内最大のランプメータリングネットワークはメルボルンにあり（ VicRoadsが管理・制御） 、イースタンフリーウェイ、そして何よりもモナッシュフリーウェイ、シティリンク有料道路、ウエストゲートフリーウェイ、プリンセスフリーウェイの都市部区間（モナッシュフリーウェイの始点より南）を含む都心部のM1ルート全体に設置されています。カルダーフリーウェイの都心部区間にも様々なランプメーターがあります。ブリスベンのパシフィックモーターウェイとブルースハイウェイ（南行きカブルチャー - ゲートウェイモーターウェイ）も一部のオンランプでランプメータリングを使用しており、パースのクウィナナフリーウェイのローハイウェイとキャニングハイウェイ間の北行きオンランプでも使用されています。ほとんどの高速道路では、センサーが交通量が多いことを示したときにランプメータリングが作動しますが、センサーのない一部の高速道路では時間ベースの作動を使用しています。
メルボルンの2010年M1アップグレードでは、クレタ工科大学のマルコス・パパゲオルギウ氏らが開発したHEROアルゴリズムスイートを使用して調整される62のランプメーターが設置されました。このシステムはSTREAMSプラットフォーム上に構築され、最先端のITSアーキテクチャを利用しています。必要に応じてすべてのランプをリンクして、高速道路のボトルネックが発生する前に解消できます。試験の結果、容量は以前の固定時間ランプメータリングシステムよりも9%向上し、平均速度は20 km/h (12 MPH) 増加し、ボトルネック地点での交通スループットは車線あたり約2200 PCEを確実に維持できます 。HEROシステムは、高速道路、ランプ、幹線道路から20秒ごとにリアルタイムデータを取得し、次の20秒間の最適な信号タイミングを決定します。データ検出システムは、高速道路の各車線に500m （1,600フィート）間隔で設置されたSensys検出器で構成され、幹線道路との高速道路入口を含む各ランプには最低3か所の検出器が設置されています。このシステムは、幹線道路と高速道路のインターフェースを管理し、ランプ間の渋滞や遅延を均衡させ、ランプ入口から3～4km（1.9～2.5マイル）下流のボトルネックを管理できます。また、このシステムは、主要目的地へのリアルタイムの所要時間情報、および高速道路入口ランプへのアプローチに設置された特別設計のフルカラーVMSに表示される事故や渋滞情報によって補完されています。これらの情報は、事故発生時などにドライバーが高速道路を使用するかどうかを判断するのに十分な情報を提供します。さらに、このシステムは、重大な事故が発生した場合にランプを動的に閉鎖する機能も備えています。
ドラモインとロゼルを経由してアンザック橋に至る区間で長時間の遅延と渋滞が発生していたため、ビクトリアロード利用者の混雑緩和を目的として、2024年にシドニーのロゼルインターチェンジにランプメータリングが導入された。[ 16 ]
オークランドには現在、南部、南西部、北部、北西部の高速道路に91のランプメーターがあり、南半球最大のランプメーターシステムとなっています。[ 17 ]ランプメーターは、マンゲレ橋の建設前に、2004年にマフンガ・ドライブで試験運用が成功した後、オークランド全域に設置されました。[ 18 ]
2007年（ランプメータリング導入前）と2009年（導入後）に25か所のランプメータリング地点から収集された交通データによると、渋滞時間と交通速度の両方で平均25%の改善が見られ、交通処理能力も8%向上しています。また、データによると、事故件数は平均22%減少しています。[ 17 ]この性能と安全性のデータは、ランプメータリング地点1か所あたり年間160万米ドルの利益に相当すると推定されます。
ランプを制御するシステムは、オンランプ間の従来の協調に加え、隣接する幹線道路網の交通信号とのリアルタイム統合を促進し、道路網全体を単一の統合ネットワークとして管理できるようにします。[ 19 ]例えば、高速道路の事故が隣接する幹線道路に悪影響を及ぼす場合、幹線道路の交通信号への自動応答がトリガーされ、事故の影響を軽減できます。また、その逆も可能です。オンランプとオフランプでの繰り返し発生する過剰な交通渋滞も、リアルタイムで統合的に管理できます。オークランドでは、同じ適応型SCATSシステムが幹線道路の信号と高速道路のランプメーターの両方を制御しているため、このような統合管理が可能です。
ニュージーランドでは、ユーザー指向の名称として、ランプメータリングではなくランプシグナリング[ 20 ]という用語が意図的に採用されている。
ランプメーターは、N1ベン・シューマン高速道路のサムランド南行き、オールド・ヨハネスブルグ南行き、ニューロード北行きおよび南行きのインターチェンジに一時的に設置された。このランプメーターは、ヨハネスブルグとプレトリア間の交通の流れを円滑にするために2007年10月に導入された高度道路交通システム（ITS）の一部であった。
2007年初頭から、ダーバンのブルーラグーンからM4高速道路への北行きオンランプにもランプメーターが設置されている。
台湾の高速道路では、1993年以来、ピーク時にランプメーターが使用されている。[ 21 ]交通取締カメラは赤信号無視を抑止するために設置されているが、台北市大同区北部の重慶北路北行きから国道1号線南行きへの台北インターチェンジのバスレーンでは、バスと適切な表示のある緊急車両がランプメーターによる交通規制を迂回できるようになっている。[ 22 ]
2016年にイスタンブールの主要高速道路に2つのランプメーターが設置されました。[ 23 ]交通の流れが10%改善し、遅延が20%減少したことが指摘されています。
一部のランプメーターには、信号機の裏側に赤いライトが1つあり、これはドライバーが列に並んでいるときに見る交通信号の赤いライトと同期しています。列に並んでいるドライバーが交通信号の赤いライトを見ているときは、裏側の赤いライトが点灯し、交通信号が緑または黄色を表示しているときは、裏側の赤いライトが消灯します。これにより、高速道路パトロール隊員は、対象の信号を少し過ぎた路肩に車やバイクを停め、赤ライトを監視して違反者を見つけ、停車させることで、メーターライトの取り締まりを行うことができます。さらに、該当するランプにカープールバイパスレーンがある場合、その位置から警官は、ランプメーターの列をスキップするためにカープールレーンを違法に使用している非カープール車両も発見して停車させることができます。カリフォルニア州オークランドの西行きI-80号線、ベイブリッジ料金所を過ぎたすぐのところに、高速道路の交通量が多いときにサイクルするオーバーヘッドメーターライトのセクションがあり、赤信号を無視したドライバーのナンバープレート画像を撮影して罰金を送信するカメラが設置されています。
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