JP2006105686A - 経路探索装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 探索すべき経路全体について走行車線毎の交通状況を考慮した経路探索装置を提供すること。
【解決手段】 経路探索装置であって、道路網を表す道路ネットワークデータを格納するデータ格納部１と、車線毎の交通状況を含む交通状況情報を取得する交通状況情報取得部２と、演算処理部３とを備える。演算処理部３は、データ格納部１に格納された道路ネットワークデータから、交通状況情報取得部２による取得情報を参照して、車線毎に現在の交通状況に合う車線網グラフを作成して、設定された出発地から目的地までの経路を、グラフ作成部により作成された車線網グラフを使って探索する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、経路探索装置に関し、より特定的には、車両の出発地から目的地までの経路を探索する経路探索装置に関する。

従来から、車両を車線単位で誘導案内する手法がいくつか提案されている。
まず、第１の従来例について説明する。図１３に示すように、リンクＬ１に渋滞Ｊ１が発生していると仮定する。このリンクＬ１は、３車線を有する道路区間を表しており、ノードＮを介して右折方向にリンクＬ２と接する。ここで、リンクＬ２は、１車線を有する道路区間を表し、このリンクＬ２上では渋滞Ｊ２が発生していると仮定する。このような場合、第１の従来例に係る経路探索装置は、受信した渋滞情報に従って、リンクＬ１の右折レーンに渋滞が発生していることを認識し、その後、リンクＬ１の右折レーンに大きなリンクコストを設定し、逆に、リンクＬ１の直進レーン及び／又は左折レーンに小さなリンクコストを設定する。このようなリンクコストが設定された道路ネットワークデータを使って、経路探索装置は、出発地から目的地に至る経路を探索する（例えば特許文献１参照）。

また、第２の従来例では、誘導案内装置は、まず、出発地から目的地までの経路を探索して、探索した経路をディスプレイ上に地図画面とともに表示する。また、撮像装置は、自車両前方の走行車線の状況を撮像し、その結果得られる画像データに基づいて、誘導案内装置は、探索経路に照らして自車両の走行車線が適切か否かを判定し、判定の結果、自車の走行車線が適切でない場合には、走行車線を変更するように運転者に警告する（例えば特許文献２参照）。
特開２００２−２５０６３５号公報 特開２００１−８２９７５号公報

以上のように第１の従来例では、経路探索装置は、交差点に進入する道路区間を表すリンクについてしかリンクコストの設定を行えない。また、第２の従来例では、周知の経路探索が行われた後に、誘導案内装置は、撮像装置からの画像データを使ってリアルタイムに渋滞発生箇所を特定し、走行車線の案内を行う。しかしながら、いずれの従来例においても、探索すべき経路全体について、走行車線毎に交通状況を考慮することはできないという問題点があった。

それ故に、本発明の目的は、探索すべき経路全体について走行車線毎の交通状況を考慮した経路探索装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の第１の局面は、経路探索装置であって、道路網を表す道路ネットワークデータを格納するデータ格納部と、車線毎の交通状況を含む交通状況情報を取得する第１の取得部と、データ格納部に格納された道路ネットワークデータから、第１の取得部による取得情報を参照して、車線毎に現在の交通状況に合う車線網グラフを作成するグラフ作成部と、設定された出発地から目的地までの経路を、グラフ作成部により作成された車線網グラフを使って探索する経路探索部とを備える。

また、好ましくは、交通状況情報は、交通状況の変化点を特定可能な位置情報を含んでおり、さらに、道路網は、道路網上の特徴点を表す複数の基本ノードと、２個の特徴点間の道路区間をそれぞれ表す複数の基本リンクとを使って表される。ここで、グラフ作成部は、道路ネットワークデータにおいて道路区間を表す基本リンクから、対象となる道路区間に存在する車線数に相当する数のコピーリンクを作成するコピーリンク作成部と、コピーリンク作成部で作成されたコピーリンクのうち、互いに隣接する車線を表すコピーリンクのそれぞれに、第１の取得部による取得情報に含まれる位置情報に基づいて一時ノードを作成する一時ノード作成部と、一時ノード作成部により作成された各一時ノードで、互いに隣接するコピーリンクを分割して得られる複数の第１の一時リンクと、一時ノード作成部により作成された一時ノード同士を接続する第２の一時リンクとを作成する一時リンク作成部とを含む。

一時ノード作成部は好ましくは、互いに隣接する車線を表すコピーリンクの一方に、第１の取得部による取得情報に含まれる少なくとも１個の変化点を示す第１の一時ノードを作成する第１の一時ノード作成部と、第１の一時ノード作成部で処理されたものと隣接するコピーリンクにおいて、第１の一時ノードと近接する位置に、第２の一時ノードを生成する第２の一時ノード作成部とを含む。ここで、一時リンク作成部は、第１の一時ノード作成部で生成された第１の一時ノードと、第２の一時ノード作成部で作成された第２の一時ノードとを論理的に接続して、第２の一時リンクを作成する。

また、好ましくは、交通状況情報は、道路網における交通状況が変化している区間を車両が走行している平均速度情報を含んでいる。ここで、グラフ作成部はさらに、第１の取得部による取得情報から平均速度情報を取得する第２の取得部と、一時リンク作成部により作成された第２の一時リンクのうち、交通状況の変化区間を表すものに、第２の取得部で取得された平均速度情報に基づいて定められたコストを割り当てるコスト割り当て部を含む。

また、好ましくは、経路探索部は、設定された目的地まで最短時間で到達可能な経路を探索する。

また、本発明の第２の局面は、道路網を表す道路ネットワークデータを使って経路を探索するための方法であって、車線毎の交通状況を含む交通状況情報を取得する第１の取得ステップと、道路ネットワークデータから、第１の取得ステップによる取得情報を参照して、車線毎に現在の交通状況に合う車線網グラフを作成するグラフ作成ステップと、設定された出発地から目的地までの経路を、グラフ作成ステップで作成された車線網グラフを使って探索する経路探索ステップとを備える。

また、本発明の第３の局面は、道路網を表す道路ネットワークデータを使って経路を探索するためのコンピュータプログラムであって、車線毎の交通状況を含む交通状況情報を取得する第１の取得ステップと、道路ネットワークデータから、第１の取得ステップによる取得情報を参照して、車線毎に現在の交通状況に合う車線網グラフを作成するグラフ作成ステップと、設定された出発地から目的地までの経路を、グラフ作成ステップで作成された車線網グラフを使って探索する経路探索ステップとを備える。

以上の第１−第３の局面によれば、経路探索装置は、取得した交通状況情報を参照して、道路ネットワークデータから車線網グラフを作成する。このような車線網グラフを使うことにより、経路探索装置は、出発地から目的地までに介在する走行車線毎に交通状況を考慮して、経路探索を行うことが可能となる。

図１は、本発明の一実施形態に係る経路探索装置の構成を示すブロック図である。図１において、経路探索装置は、典型的には車両（以下、自車両と称する）のような移動体に搭載され、データ格納部１と、交通状況情報取得部２と、演算処理部３と、表示装置４とを備えている。

データ格納部１は、例示的にはハードディスク、ＤＶＤ、ＣＤ又は半導体メモリのような記憶媒体を含む。このような記憶媒体に主として道路ネットワークデータが記録される。道路ネットワークデータは、一般的なものでよく、ノード及びリンクから構成されるグラフを使って、道路網を表現している。なお、以下の説明の便宜上、道路ネットワークデータを構成するノード及びリンクを、基本ノード及び基本リンクと称する。

ここで、基本ノードは、道路網において交差点、屈曲点及び行き止まり地点に代表される特徴点を表す。また、このような基本ノードのそれぞれには、一意な識別番号（以下、ノード番号と称する）が割り当てられ、さらには、対象となる特徴点の属性を示す属性情報が割り当てられる。ここで、特徴点の属性としては、対象特徴点について、種別（交差点、屈曲点又は行き止まり地点）、並びに位置及び形状が典型的である。他にも、特徴点の属性としては、対象特徴点に繋がっている２個の基本リンクのリンク番号（後述）、及び、対象特徴点に設定されている交通規制が例示される。

基本リンクは、２個の特徴点を結ぶ道路区間を表す。このような基本リンクのそれぞれには一意な識別番号（以下、リンク番号と称する）が割り当てられ、さらに、対象となる道路区間の属性を示す属性情報が割り当てられる。ここで、道路区間の属性としては、対象道路区間の両端に位置する各特徴点、つまり、各基本ノードのノード番号、及び、対象道路区間に設定されている交通規制が例示的に挙げられる。また、本実施形態では例示的に、道路区間の属性として、さらに、対象道路区間を車両が走行するために要すると想定される旅行時間、及び対象道路区間に存在する走行車線の数が各基本リンクには割り当てられる。

交通状況情報取得部２は、典型的には外部から送られてくる交通状況情報Ｉｔ を受信するための受信機である。このような受信機の典型例としては、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機がある。

ここで、図２は、図１に示す交通状況情報取得部２が取得する交通状況情報Ｉｔのデータ構造を例示する模式図である。図２において、交通状況情報Ｉｔは、上記ＶＩＣＳで配信されるデータを応用したものであって、単位レコード数Ｍを含むヘッダ情報Ｈと、ヘッダ情報Ｈの後に続くＭ個の単位レコードＵＲ₁ −ＵＲ_M を含む。各単位レコードＵＲは、例示的には現在発生している交通渋滞毎に作成されており、リンク番号と、区間情報と、車線番号と、平均密度と、平均速度とを含む。

リンク番号は、対象となる交通渋滞が発生している道路区間（つまりリンク）を特定するための番号である。

区間情報は、対象交通渋滞の開始位置及び終了位置を示す。
車線番号は、対象交通渋滞が発生している道路区間における車線を特定するための番号である。
平均密度は、対象交通渋滞中、単位距離当たりに何台の車両が存在するかを示す概数である。
また、平均速度は、対象交通渋滞中に存在する各車両の平均的な速度を示す概数である。

なお、大抵の場合、ＶＩＣＳで用いられるリンク番号及び車線番号は、道路ネットワークデータで用いられるリンク番号及び車線番号と異なる。しかしながら、本実施形態では説明の便宜上、ＶＩＣＳのリンク番号及び車線番号は、道路ネットワークデータのそれらと一致するとして説明する。なお、たとえ、ＶＩＣＳと道路ネットワークデータとの間でリンク番号及び車線番号の対応がとれていなくても、ＶＩＣＳのリンク番号及び車線番号は既知であるから、データ格納部１に、リンク番号及び車線番号について、ＶＩＣＳから道路ネットワークデータへの変換テーブルを格納しておくことで、上記のような対応関係に関する弊害を解消することは容易である。

演算処理部３は、典型的にはＲＯＭ３１、ＲＡＭ３２及びＣＰＵ３３を含む。ＲＯＭ３１は、経路探索装置の動作に必要なコンピュータプログラムを格納する。ＲＡＭ３２は、このコンピュータプログラムを実行する際に作業領域として用いられる。ＣＰＵ３３は、ＲＡＭ３２を作業領域として使いながらコンピュータプログラムを実行する。ＣＰＵ３３は、特徴的な処理として、上記道路ネットワークデータから、交通状況情報取得部２で生成された交通状況情報Ｉｔを使って、現在の交通状況に沿った車線網グラフを生成し、その後、生成した車線網グラフを使って、設定された出発地から目的地に至る経路を探索する。

表示装置４は、演算処理部３で生成された各種画像データＤｉに従って、画像を表示する。
次に、図３のフローチャートを参照して、以上のような構成を有する経路探索装置の動作について説明する。

まず、交通状況情報取得部２は、上述のような交通状況情報Ｉｔを受信し、演算処理部３のＲＡＭ３２に格納する（ステップＳＴ１）。

演算処理部３において、ＣＰＵ３３は、ＲＡＭ３２に格納された交通状況情報Ｉｔから、現在の交通状況を表す画像データＤｉａをＲＡＭ３２に作成し、表示装置４に転送する。表示装置４は、受信した画像データＤｉａに従って、現在の交通状況を表す画像を表示する（ステップＳＴ２）。

ここで、図４は、ステップＳＴ２で表示される画像の一例を示す模式図である。図４には、参考のために、紙面の左側に、道路Ｒにおける実際の交通状況の一例が模式的に描かれており、紙面の右側に、表示画像の一例が描かれている。

図４の左側に示すように、道路Ｒは、２個の走行車線Ｌａ及びＬｂを有する。走行車線Ｌａにおいて、紙面の上段に描かれている道路区間Ｓａは相対的に空いており、この道路区間Ｓａにおいて、平均速度は相対的に高く（例えば３０ｋｍ／ｈ以上）、また、平均密度は相対的に低い。また、走行車線Ｌａにおいて、紙面の中段に描かれている道路区間Ｓｂは渋滞しており、この道路区間Ｓｂにおいて、平均速度は相対的に低く（例えば５ｋｍ／ｈ未満）、また平均密度は相対的に高い。さらに、走行車線Ｌａにおいて、紙面の下段に描かれている道路区間Ｓｃは、道路区間Ｓａと同様、相対的に空いている。また、走行車線Ｌｂの道路区間Ｓｄでは、適度に車両が流れており、この道路区間Ｓｄにおいて、平均速度は普通であり（例えば５ｋｍ／ｈ以上、３０ｋｍ／ｈ未満）、また平均密度は普通である。

このような交通状況を表す交通状況情報Ｉｔを受信した場合、ＣＰＵ３３で生成される画像データＤｉａにおいて、道路Ｒを表すオブジェクトは、各道路区間Ｓａ−Ｓｄの混み具合に応じて色分けされた状態で描かれる。図４の右側の例では、道路Ｒのオブジェクトにおいて、平均密度が高い区間Ｓｂを表す部分は例示的に赤色で描かれ、平均密度が低い区間Ｓａ及びＳｃは例示的に青色で描かれ、さらに、平均密度が適度な区間Ｓｄは例示的に黄色で描かれる。このような画像データＤｉａに従って、表示装置４は画像を表示する。このような画像を参照することにより、運転者は、道路Ｒにおいてどの車線を走行するかを選択することが可能となる。なお、図４に示す画像には、自車両が現在走行している車線、又は自車両の進行方向が重畳されることがさらに好ましい。

また、図５は、ステップＳＴ２で表示される画像の代替例を示す模式図である。図５に示す画像は、図４に示すものと比較すると、画像データＤｉａにおいて、道路Ｒを表すオブジェクト上に、自車両を表すオブジェクトＶと、自車両が渋滞を回避可能な車線変更地点を示す２個の矢印Ｗａ及びＷｂとが重畳されている点で相違する。それ以外に図４及び図５に示す表示画像に相違点は無い。それ故、図５において、図４に示す要素に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。図５に示すような画像を自車両が交通渋滞にたどり着く前に表示し、運転者は、表示画像を参照することにより、余裕を持って交通渋滞を回避するために車線変更を行うことが可能となる。

再度図３を参照する。ステップＳＴ２の終了後、ＣＰＵ３３は、データ格納部１に格納される道路ネットワークデータと、ステップＳＴ１で取得された交通状況情報Ｉｔとを使って、車線毎に現在の交通状況に合った車線網グラフをＲＡＭ３２上で作成する（ステップＳＴ３）。

ここで、図６は、ステップＳＴ３の詳細な処理手順を示すフローチャートである。図６において、ＣＰＵ３３は、道路ネットワークデータの各基本リンクを、それぞれに属性情報として割り当てられている走行車線数の分だけＲＡＭ３２上で複製する（ステップＳＴ１１）。このようにして複製された基本リンクを、以下の説明ではコピーリンクと称する。ここで、同じ基本リンクから作成された各コピーリンクの両端ノードは、説明の便宜上、基本リンクに属性情報として割り当てられている両端基本ノードと同一とする。このような処理により、ＲＡＭ３２上には、グラフ理論的にはマルチパスグラフと呼ばれる車線単位の第１の中間車線網ブラフが作成される。

次に、ＣＰＵ３３は、第１の中間車線網グラフに含まれる基本ノードのうち、図７に示すような、種別が交差点であるものＮａ（斜線を付した部分を参照）を、いくつかの交差点リンクＣＬ（図示は５個の交差点リンクＣＬａ−ＣＬｅ）に変換する（ステップＳＴ１２）。具体的には、図７において、対象となる基本ノードＮａに繋がる複数のコピーリンクＡＬ（図示は７個のコピーリンクＡＬａ−ＡＬｇ）を交差点リンクＣＬａ−ＣＬｅで相互に接続する。ただし、このような接続において、対象となる交差点に設定された交通規制、又はコピーリンクの進行方向の関係で、交差点リンクにより接続されないコピーリンクもある。具体例を挙げると、対象となる基本ノードに進入するコピーリンクは、対象となる基本ノードから脱出するコピーリンクにのみ接続される。このような処理により、ＲＡＭ３２上には、第２の中間車線網グラフが作成される。

次に、ＣＰＵ３３は、今回受信した交通状況情報Ｉｔから全ての区間情報を、つまり交通渋滞の開始位置及び終了位置の組み合わせを全て取り出す（ステップＳＴ１３）。

さらに、ＣＰＵ３３は、今回取り出した開始位置及び終了位置に基づいて、第２の中間車線網グラフ上に、いくつかの一時ノード及び一時リンクを作成する（ステップＳＴ１４）。

ここで、図８は、ステップＳＴ１４の詳細な処理手順を示すフローチャートである。図８において、ＣＰＵ３３は、まず、第２の中間車線網グラフを構成するコピーリンクから、今回取り出した開始位置及び終了位置を含むもの（以下、渋滞コピーリンクと称する）を選択する（ステップＳＴ２１）。

次に、ＣＰＵ３３は、今回選択された渋滞コピーリンクそれぞれにおいて、今回取り出された開始位置又は終了位置に相当する位置に、一時ノードの一例としての第１の一時ノードを生成する（ステップＳＴ２２）。

また、ＣＰＵ３３は、以上のような第１の一時ノードのそれぞれで各渋滞コピーリンクを分割し、渋滞コピーリンク毎に、少なくとも２個の第１の一時リンクを、一時リンクの一例として作成する（ステップＳＴ２３）。その後、ＣＰＵ３３は、各第１の一時リンクを車両が通過するために必要な旅行時間を表すコスト情報を、各第１の一時リンクに属性情報として割り当てる（ステップＳＴ２４）。ここで、第１の一時リンクそれぞれの距離は容易に分かり、さらに、第１の一時リンク上を走行した場合の車両の平均速度は、今回受信された交通状況情報Ｉｔから得られる。従って、上記旅行時間は、第１の一時リンクの距離÷車両の平均速度により近似される。なお、本実施形態では例示的に、旅行時間を第１の一時リンクに割り当てているが、これに限らず、旅行時間に相関する値がコスト情報として割り当てられても良い。

次に、ＣＰＵ３３は、今回選択された渋滞コピーリンクに隣接するもの（以下、隣接コピーリンクと称する）を、第２の車線網グラフから選択する（ステップＳＴ２５）。

次に、ＣＰＵ３３は、今回選択された隣接コピーリンクのそれぞれにおいて、今回取り出された開始位置又は終了位置に近接する位置に、一時ノードの他の例としての第２の一時ノードを生成する（ステップＳＴ２６）。なお、好ましい例として、第２の一時ノードは、上述の開始位置又は終了位置から隣接コピーリンクに向かう垂線と、その隣接コピーリンクとの交点に生成される。

次に、ＣＰＵ３３は、互いに隣接し合う第１の一時ノード及び第２の一時ノードとを論理的に接続して、いくつかの第２の一時リンクを、一時リンクの他の例として作成する（ステップＳＴ２７）。

さらに、ＣＰＵ３３は、以上のような第２の一時ノードのそれぞれで各隣接コピーリンクを分割し、隣接コピーリンク毎に、少なくとも２個の第３の一時リンクを、一時リンクの一例として作成する。さらに、ＣＰＵ３３は、ステップＳＴ２４と同様にして、各第３の一時リンク向けのコスト情報を、各第３の一時リンクに属性情報として割り当てる（ステップＳＴ２８）。

次に、ＣＰＵ３３は、周知の方法で設定される出発地及び目的地の内、少なくとも目的地を示す目的地ノードを、第３の中間車線網グラフにおけるコピーリンクに設定する（ステップＳＴ２９）。このような処理により、車線毎の経路探索に適した中間車線網グラフがＲＡＭ３２上に生成される。

以上のステップＳＴ２９により図８の処理は終了し、図６の処理、さらには、図３のステップＳＴ３の処理が終了する。このような処理により、ＲＡＭ３２上には、第３の中間車線網グラフが作成される。

ここで、図９は、図８に示すステップＳＴ２１−ＳＴ２８までの処理で生成される第１及び第２の一時ノード、並びに第１及び第２の一時リンクの一例を示す模式図である。なお、図９では、参考のため、紙面の左側に、図４に示すものと同様の画像データＤｉａに基づく表示画像が描かれており、紙面の右側には、同図左側に描かれた道路Ｒについて、２個の第１の一時ノードＮ１ａ及びＮ１ｂと、２個の第２の一時ノードＮ２ａ及びＮ２ｂと、３個の第１の一時リンクＬ１ａ、Ｌ１ｂ及びＬ１ｃと、２個の第２の一時リンクＬ２ａ及びＬ２ｂと、３個の第３の一時リンクＬ３ａ、Ｌ３ｂ及びＬ３ｃとが描かれている。

図３に示すステップＳＴ３が終了すると、ＣＰＵ３３は、設定された目的地ノードに至る経路を、今回生成された車線網グラフを使って探索し、さらに、探索された経路に沿って車両が目的地まで走行した場合における総旅行時間を見積もる（ステップＳＴ４）。なお、経路探索に関しては、車線網グラフ及び道路ネットワークデータはグラフに属するという観点では同類であるため、ダイクストラ法に代表される周知のアルゴリズムを適用することが可能である。また、ステップＳＴ４において、好ましい例として、ＣＰＵ３３は、目的地まで最小の総旅行時間で到達可能な経路を探索する。

その後、ＣＰＵ３３は、好ましくは、ステップＳＴ４で見積もられた総旅行時間を表す画像データＤｉｂをＲＡＭ３２に作成し、表示装置４に転送する。表示装置４は、受信した画像データＤｉｂに従って、総旅行時間を表す画像を表示する。その後、ＣＰＵ３３は、探索された車線毎の経路に従って、目的地まで案内を行う（ステップＳＴ５）。

ここで、図１０は、図３に示すステップＳＴ４を実行した結果得られる経路の一部分を示す模式図である。なお、図９には、参考のため、図８に示すステップＳＴ２１−ＳＴ２８までの処理で得られる道路網グラフの一部が示される。図１０に示す道路網グラフは、図９の右側に示すものと比較すると、第１の一時リンクＬ１ａに割り当てられたコスト情報Ｃ１ａと、第１の一時リンクＬ１ｂに割り当てられたコスト情報Ｃ１ｂとが示されている。また、第１の一時リンクＬ１ｃに割り当てられたコスト情報Ｃ１ｃ、第２の一時リンクＬ２ａに割り当てられたコスト情報Ｃ２ａ、及び第２の一時リンクＬ２ｂに割り当てられたコスト情報Ｃ２ｂが示されている。さらに、第３の一時リンクＬ３ａに割り当てられたコスト情報Ｃ３ａ、第３の一時リンクＬ３ｂに割り当てられたコスト情報Ｃ３ｂ及び第３の一時リンクＬ３ｃに割り当てられたコスト情報Ｃ３ｃが示されている。ここで、図１０において、少なくとも、コスト情報Ｃ１ａ、Ｃ３ｂ及びＣ１ｃは、他のコスト情報よりも小さいと仮定する。このような道路網グラフに対してステップＳＴ４が実行されると、図１０の右側に５個の矢印で示すような、第１の一時リンクＬ１ｃ→第２の一時リンクＬ２ｂ→第３の一時リンクＬ３ｂ→第２の一時リンクＬ２ａ→第１の一時リンクＬ１ａを辿る経路が探索される。

また、図１１は、図８に示すステップＳＴ２９の処理で生成される目的地ノードの一例（目的地ノードＮｄ）と、図３に示すステップＳＴ４を実行した結果得られる経路の最後の部分とを示す模式図である。図１１の左側において、目的地ノードＮｄは、第１又は第３の一時リンク上において、それぞれに割り当てられたコスト情報の値に関わらず、設定された目的地に最も近い箇所に設定される。なお、図示した例では、目的地ノードＮｄは、第１の一時リンクＬ１ｐ上に設定される。ここで、第１の一時リンクＬ１ｐに割り当てられたコスト情報Ｃ１ｐの値は、それに隣接する第３の一時リンクＬ３ｐよりも大きいと仮定する。つまり、第１の一時リンクＬ１ｐで表される道路区間では、第３の一時リンクＬ３ｐで表される道路区間よりもひどい交通渋滞が起こっている。このような道路網グラフに対してステップＳＴ４が実行されると、図１１の右側に３個の矢印で示すような第１の一時リンクＬ１ｐを通る経路が探索される。これによって、経路探索装置は、図１２の右側に示すように、第１の一時リンクＬ１ｐで起こっている交通渋滞の最後に車両を誘導可能となる。

以上説明したように、本実施形態に係る経路探索装置は、道路ネットワークデータを構成する各基本リンクから、車線数に応じたコピーリンクを生成する。経路探索装置は、取得した交通状況情報Ｉｔから、例えば交通渋滞の開始点及び終了点のような現在の交通状況の変化点を取得して、このような変化点を示す第１の一時ノードを対象コピーリンクの適切な位置に生成し、さらにこのような第１の一時ノードを境に対象コピーリンクを分割し、これによって、第１の一時リンクを生成する。さらに、経路探索装置は、隣接コピーリンクにおいて、このような変化点に近接する位置に第２の一時ノードを生成し、第１及び第２の一時ノードを接続して、第２の一時リンクを生成する。このようにして生成される車線網グラフを使うことにより、経路探索装置は、出発地から目的地までに介在する走行車線毎に交通状況を考慮して、経路探索を行うことが可能となる。さらにこのような経路探索により、目的地までの所要時間を従来よりも高精度に概算することが可能となる。

また、本実施形態に係る経路探索装置によれば、経路探索を行った直後に、その時点での交通状況を考慮した目的地までの所要時間が分かるので、従来よりも使い勝手のよい経路探索装置を提供することが可能となる。

なお、以上の実施形態では、交通状況の一例として交通渋滞を例に取り上げて説明したが、交通状況の他の例としては、交通事故、交通規制及び道路工事が挙げられる。本実施形態によれば、これら交通事故、交通規制及び道路工事を回避可能な車線ベースの経路探索を行うことが可能となる。

また、以上の実施形態では、交通状況情報取得部２の一例としてＶＩＣＳ受信機を挙げたが、これに限らず、交通状況情報取得部２は以下のようなものでも構わない。つまり、車車間通信又は路車間通信を介して、例えば交通渋滞が発生している場所と、その交通渋滞における平均密度及び平均速度とを、センタ局が収集し、これら情報から、図２に示すような交通状況情報Ｉｔ を生成して、データ放送する。このようなデータ放送を交通状況情報取得部２は受信する。なお、センタ局は、代替的に、道路網に設置された多数の交通量計測装置、路側帯又は中央分離帯に埋められた多数のセンサから上述の情報を収集しても構わない。

また、以上の実施形態では、ステップＳＴ１１において、第１の中間車線網グラフが作成されるとして説明したが、これに限らず、道路ネットワークデータが元々マルチパスグラフであっても良い。この場合、道路ネットワークデータを構成する基本リンクは、上述の実施形態におけるコピーリンクに相当する。

また、演算処理部３を構成するＲＯＭ３１に格納されるコンピュータプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭに代表される記録媒体に格納された状態で配布されても構わないし、デジタルネットワークを通じて各種端末装置に提供されても構わない。

本発明に係る経路探索装置は、経路全体の走行車線毎の交通状況を考慮できるという効果が要求される車載用途等に有用である。

本発明の一実施形態に係る経路探索装置の構成を示すブロック図 図１に示す交通状況情報取得部２が取得する交通状況情報Ｉｔ のデータ構造を例示する模式図 図１に示す経路探索装置の動作を示すフローチャート 図３に示すステップＳＴ２で表示される画像の一例を示す模式図 図３に示すステップＳＴ２で表示される画像の代替例を示す模式図 図３に示すステップＳＴ３の詳細な処理手順を示すフローチャート 図６に示すステップＳＴ１２の処理内容を示す模式図 図６に示すステップＳＴ１４の詳細な処理手順を示すフローチャート 図８に示すステップＳＴ２１−ＳＴ２８までの処理で生成される第１及び第２の一時ノード、並びに第１及び第２の一時リンクの一例を示す模式図 図３に示すステップＳＴ４を実行した結果得られる経路の一部分を示す模式図 図８に示すステップＳＴ２９の処理で生成される目的地ノードの一例（目的地ノードＮｄ）と、図３に示すステップＳＴ４を実行した結果得られる経路の最後の部分とを示す模式図 図１に示す経路探索装置による目的地直前における車線変更の案内を示す模式図 従来の経路探索装置による誘導案内処理を示す模式図

符号の説明

１ データ格納部
２ 交通状況情報取得部
３ 演算処理部
４ 表示装置

Claims (7)

1. 経路探索装置であって、
   道路網を表す道路ネットワークデータを格納するデータ格納部と、
   車線毎の交通状況を含む交通状況情報を取得する第１の取得部と、
   前記データ格納部に格納された道路ネットワークデータから、前記第１の取得部による取得情報を参照して、車線毎に現在の交通状況に合う車線網グラフを作成するグラフ作成部と、
   設定された出発地から目的地までの経路を、前記グラフ作成部により作成された車線網グラフを使って探索する経路探索部とを備える、経路探索装置。
2. 前記交通状況情報は、交通状況の変化点を特定可能な位置情報を含んでおり、
   前記道路網は、前記道路網上の特徴点を表す複数の基本ノードと、２個の特徴点間の道路区間をそれぞれ表す複数の基本リンクとを使って表され、
   前記グラフ作成部は、
   前記道路ネットワークデータにおいて道路区間を表す基本リンクから、対象となる道路区間に存在する車線数に相当する数のコピーリンクを作成するコピーリンク作成部と、
   前記コピーリンク作成部で作成されたコピーリンクのうち、互いに隣接する車線を表すコピーリンクのそれぞれに、前記第１の取得部による取得情報に含まれる位置情報に基づいて一時ノードを作成する一時ノード作成部と、
   前記一時ノード作成部により作成された各一時ノードで、互いに隣接するコピーリンクを分割して得られる複数の第１の一時リンクと、前記一時ノード作成部により作成された一時ノード同士を接続する第２の一時リンクとを作成する一時リンク作成部とを含む、請求項１に記載の経路探索装置。
3. 前記一時ノード作成部は、
   互いに隣接する車線を表すコピーリンクの一方に、前記第１の取得部による取得情報に含まれる少なくとも１個の変化点を示す第１の一時ノードを作成する第１の一時ノード作成部と、
   前記第１の一時ノード作成部で処理されたものと隣接するコピーリンクにおいて、前記第１の一時ノードと近接する位置に、第２の一時ノードを生成する第２の一時ノード作成部とを含み、
   前記一時リンク作成部は、前記第１の一時ノード作成部で生成された第１の一時ノードと、前記第２の一時ノード作成部で作成された第２の一時ノードとを論理的に接続して、前記第２の一時リンクを作成する、請求項２に記載の経路探索装置。
4. 前記交通状況情報は、道路網における交通状況が変化している区間を車両が走行している平均速度情報を含んでおり、
   前記グラフ作成部はさらに、
   前記第１の取得部による取得情報から平均速度情報を取得する第２の取得部と、
   前記一時リンク作成部により作成された第２の一時リンクのうち、交通状況の変化区間を表すものに、前記第２の取得部で取得された平均速度情報に基づいて定められたコストを割り当てるコスト割り当て部を含む、請求項３に記載の経路探索装置。
5. 前記経路探索部は、設定された目的地まで最短時間で到達可能な経路を探索する、請求項１に記載の経路探索装置。
6. 道路網を表す道路ネットワークデータを使って経路を探索するための方法であって、
   車線毎の交通状況を含む交通状況情報を取得する第１の取得ステップと、
   前記道路ネットワークデータから、前記第１の取得ステップによる取得情報を参照して、車線毎に現在の交通状況に合う車線網グラフを作成するグラフ作成ステップと、
   設定された出発地から目的地までの経路を、前記グラフ作成ステップで作成された車線網グラフを使って探索する経路探索ステップとを備える、経路探索方法。
7. 道路網を表す道路ネットワークデータを使って経路を探索するためのコンピュータプログラムであって、
   車線毎の交通状況を含む交通状況情報を取得する第１の取得ステップと、
   前記道路ネットワークデータから、前記第１の取得ステップによる取得情報を参照して、車線毎に現在の交通状況に合う車線網グラフを作成するグラフ作成ステップと、
   設定された出発地から目的地までの経路を、前記グラフ作成ステップで作成された車線網グラフを使って探索する経路探索ステップとを備える、コンピュータプログラム。

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