JP2013083588A - Route search device and route search method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To search for a route accurately by using costs that change according to a time zone.SOLUTION: In the route search device 1, nodes closest to a set departure place and a destination are set as a departure place node and a destination node. A graph for route search is generated on the basis of the departure place node, the destination node, and link data stored to a storage part 11, and a route from a departure place node in a highest hierarchy of the graph for route search to the destination node is searched for by Dijkstra's Algorithm or the like. The link data stored to the storage part 11 include link cost with respect to a travel time with respect to each link for each of a plurality of prescribed time zones. Respective hierarchies of the graph for route search include identical nodes respectively in correspondence with the plurality of time zones, and an inter-hierarchical link replacing the link cost with respect to the travel time with travel between the hierarchies is generated between the hierarchies.

Description

本発明は、経路探索装置および経路探索方法に関する。   The present invention relates to a route search apparatus and a route search method.

特許文献1では、メッシュに含まれるリンクについて日の種類および時間帯に対応付けられて旅行時間が記憶されており、その旅行時間に基づいて旅行時間コストを算出し、その旅行時間コストに基づいて推奨経路を探索することが記載されている。   In Patent Document 1, travel time is stored in association with a day type and a time zone for links included in a mesh, travel time cost is calculated based on the travel time, and based on the travel time cost. Searching for recommended routes is described.

また、リンクコストに基づいて経路探索を行う方法として、ダイクストラ法と呼ばれる単一始点最短路問題のアルゴリズムを用いることが周知となっている。ダイクストラ法により経路探索を行う場合、経路探索を開始する前にリンクごとのコストを予め算出しておく必要があることが知られている。   As a method for performing a route search based on the link cost, it is well known to use an algorithm of a single starting point shortest path problem called a Dijkstra method. When performing a route search by the Dijkstra method, it is known that the cost for each link needs to be calculated in advance before starting the route search.

特開2006−209416号公報JP 2006-209416 A

リンクに対して時間帯ごとに異なるコストを割り当てて、ダイクストラ法により経路を探索する場合、予めそのリンクに到達する時間帯を予め算出しておく必要がある。従来、リンクを通過する時間は、メッシュ単位で大まかに推定されており、精度が十分ではなかった。   When a different cost is assigned to a link for each time zone and a route is searched by the Dijkstra method, a time zone for reaching the link needs to be calculated in advance. Conventionally, the time for passing the link has been roughly estimated in mesh units, and the accuracy has not been sufficient.

本発明の一態様である経路探索装置は、道路地図に含まれる複数のノードに関するノードデータと、道路地図に含まれる複数のリンクに関するリンクデータとを含む地図データを記憶する地図データ記憶手段と、複数のノードのうち出発地とする出発地ノードを設定する出発地設定手段と、複数のノードのうち目的地とする目的地ノードを設定する目的地設定手段と、互いに異なる所定の時間帯にそれぞれ対応する複数の階層を有し、各階層が複数のノードの所定の部分集合からなる有向グラフを、地図データに基づいて生成するグラフ生成手順と、有向グラフの最上位の階層にある出発地ノードから目的地ノードまでの経路を探索する経路探索手段と、を備え、リンクデータは、各リンクについて、旅行時間に関するリンクコストを所定の複数の時間帯ごとに有し、有向グラフは、第1のノードを始点とし、第2のノードを終点とするリンクについて、第1の階層にある第1のノードを始点とし、第1のノードから旅行時間に対応した階層数だけ下位にある第2の階層にある第2のノードを終点とする階層間リンクを含むことを特徴とする。
本発明の別の一態様である経路探索方法は、道路地図に含まれる複数のノードに関するノードデータと、道路地図に含まれる複数のリンクに関するリンクデータとを含む地図データを記憶する記録媒体を備えるコンピュータが予め設定された出発地から予め設定された目的地までの経路を探索する経路探索方法であって、複数のノードのうち出発地に対応する出発地ノードを設定する出発地設定手順と、複数のノードのうち目的地に対応する目的地ノードを設定する目的地設定手順と、互いに異なる所定の時間帯にそれぞれ対応する複数の階層を有し、各階層が複数のノードの所定の部分集合からなる有向グラフを、地図データに基づいて生成するグラフ生成手順と、有向グラフの最上位の階層にある出発地ノードから目的地ノードまでの経路を探索する経路探索手順と、を備え、リンクデータは、各リンクについて、旅行時間に関するリンクコストを所定の複数の時間帯ごとに有し、有向グラフは、第1のノードを始点とし、第2のノードを終点とするリンクについて、第1の階層にある第1のノードを始点とし、第1のノードから旅行時間に対応した階層数だけ下位にある第2の階層にある第2のノードを終点とする階層間リンクを含むことを特徴とする。
A route search apparatus according to an aspect of the present invention includes a map data storage unit that stores map data including node data related to a plurality of nodes included in a road map and link data related to a plurality of links included in the road map; A departure point setting means for setting a departure node as a departure point among a plurality of nodes, and a destination setting means for setting a destination node as a destination among a plurality of nodes, respectively, at different predetermined time zones A graph generation procedure for generating a directed graph having a plurality of corresponding hierarchies, each layer consisting of a predetermined subset of a plurality of nodes, based on map data, and an object from a departure node at the highest hierarchy of the directed graph A route search means for searching for a route to the ground node, and the link data includes a link cost related to travel time for each link. The directed graph has a first node as a starting point and a second node as an end point, and the first graph in the first hierarchy starts from the first node. It includes an inter-layer link that terminates at the second node in the second layer lower than the number of layers corresponding to the travel time.
A route search method according to another aspect of the present invention includes a recording medium that stores map data including node data related to a plurality of nodes included in a road map and link data related to a plurality of links included in the road map. A route search method in which a computer searches for a route from a preset departure point to a preset destination, a departure point setting procedure for setting a departure node corresponding to the departure point among a plurality of nodes, A destination setting procedure for setting a destination node corresponding to a destination among a plurality of nodes, and a plurality of hierarchies respectively corresponding to different predetermined time zones, each hierarchy being a predetermined subset of the plurality of nodes A graph generation procedure for generating a directed graph based on map data and the process from the starting node to the destination node in the highest hierarchy of the directed graph. The link data has a link cost related to travel time for each of a plurality of predetermined time zones, the directed graph starts from the first node, and the second data For a link whose end point is a node, the first node in the first layer is the start point, and the second node in the second layer that is lower than the first node by the number of layers corresponding to the travel time is the end point It is characterized by including an inter-layer link.

本発明によれば、時間帯によって変化するコストを用いて精度良く経路を探索することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a path | route can be searched with a sufficient precision using the cost which changes with a time slot | zone.

本発明の一実施形態による経路探索装置の一構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one structural example of the route search apparatus by one Embodiment of this invention. 時間帯に対応したリンクコストを記憶するリンクデータの一例である。It is an example of the link data which memorize | stores the link cost corresponding to a time slot | zone. 本発明の一実施形態による経路探索方法の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the route search method by one Embodiment of this invention. 経路探索用グラフに含まれる第1の階層間リンクについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 1st hierarchy link contained in the graph for route search.

図1は、本発明の一実施形態による経路探索装置の一構成例を示すブロック図である。図1に示す経路探索装置1は、ナビゲーション装置であって、制御部10と、記憶部11と、表示モニタ12と、スピーカ13と、GPS受信部14と、入力装置15とを備える。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a route search apparatus according to an embodiment of the present invention. A route search device 1 shown in FIG. 1 is a navigation device, and includes a control unit 10, a storage unit 11, a display monitor 12, a speaker 13, a GPS reception unit 14, and an input device 15.

制御部10は、マイクロプロセッサ、各種周辺回路、RAM、ROMなどによって構成される。制御部10は、経路探索装置1の各構成を制御して経路探索処理などの各種処理を実行する。   The control unit 10 includes a microprocessor, various peripheral circuits, RAM, ROM, and the like. The control unit 10 controls each component of the route search device 1 and executes various processes such as a route search process.

記憶部11は、ハードディスクやフラッシュメモリなどの不揮発性の記憶部材である。記憶部11には、地図データが記憶されている。地図データには、制御部10が経路探索処理に用いるノードデータと、リンクデータとが含まれる。ノードデータは、道路地図上の所定の地点を表すノードに関する情報である。ノードデータは、各ノードのIDと、各ノードが表す地点の位置情報を含む。リンクデータは、道路地図上の道路を表すリンクに関する情報である。各リンクは、リンクコストという重みを有する有向リンクである。そのリンクのリンクデータは、各リンクのIDと、各リンクの始点のノードIDと、終点のノードIDと、リンクコストとを含む。リンクコストには、リンク旅行時間や、燃料消費量などの種類があり、それらのリンクコストはリンクが表す道路を通過する時間帯ごとに分類されて記憶されている。   The storage unit 11 is a non-volatile storage member such as a hard disk or a flash memory. The storage unit 11 stores map data. The map data includes node data used by the control unit 10 for route search processing and link data. The node data is information related to a node representing a predetermined point on the road map. The node data includes the ID of each node and the position information of the point represented by each node. The link data is information relating to a link representing a road on the road map. Each link is a directed link having a weight of link cost. The link data of the link includes the ID of each link, the node ID of the start point of each link, the node ID of the end point, and the link cost. There are various types of link costs, such as link travel time and fuel consumption. These link costs are classified and stored for each time zone passing through the road represented by the link.

図2は、時間帯ごとに分類されたリンクコストの一例を示す。図2に示すリンクコストテーブル20は、リンクIDがL1で、始点のノードのノードIDがN1、終点のノードのノードIDがN2のリンクに関するリンクコストを示す。リンクコストテーブル20は、時間帯列21と、旅行時間列22と、燃料消費量列23とを有する。時間帯列21には、「8:00〜8:30」、「8:30〜9:00」のように、1日の時刻を30分刻みで分割した時間帯が示されている。旅行時間列22には、リンクL1に対応する道路を通過するために要する旅行時間が時間帯ごとに示されている。燃料消費量23には、リンクL1に対応する道路を通過するために消費する燃料が時間帯ごとに示されている。たとえば、「9:00〜9:30」の時間帯にリンクL1を通過する場合、「60」分かかり、「1200cc」の燃料を消費することが示されている。   FIG. 2 shows an example of the link cost classified for each time zone. The link cost table 20 shown in FIG. 2 indicates the link cost for a link whose link ID is L1, the node ID of the start node is N1, and the node ID of the end node is N2. The link cost table 20 includes a time zone column 21, a travel time column 22, and a fuel consumption column 23. The time zone column 21 shows time zones in which the time of the day is divided every 30 minutes, such as “8: 00 to 8:30” and “8:30 to 9:00”. The travel time column 22 shows the travel time required for passing the road corresponding to the link L1 for each time zone. In the fuel consumption amount 23, the fuel consumed for passing through the road corresponding to the link L1 is shown for each time zone. For example, when passing through the link L1 in the time zone of “9: 00 to 9:30”, it takes “60” minutes and consumes “1200 cc” of fuel.

表示モニタ12は、たとえば液晶モニタであって、制御部10の制御にしたがって道路地図や、経路探索処理で探索した経路などをその画面に表示する。スピーカ13は、制御部10の制御に従って所定の音声を出力する。GPS受信部14は、GPS衛星から送信されるGPS信号を受信し、制御部10に送信する。制御部10は、GPS受信部14から受信したGPS信号に基づいて、経路探索装置1を搭載した車両の現在位置を算出することができる。また、制御部10は、GPS受信部14から受信したGPS信号に基づいて現在時刻を算出することができる。   The display monitor 12 is a liquid crystal monitor, for example, and displays a road map, a route searched by the route search process, and the like on the screen under the control of the control unit 10. The speaker 13 outputs a predetermined sound according to the control of the control unit 10. The GPS receiver 14 receives a GPS signal transmitted from a GPS satellite and transmits it to the controller 10. The control unit 10 can calculate the current position of the vehicle on which the route search device 1 is mounted based on the GPS signal received from the GPS receiving unit 14. In addition, the control unit 10 can calculate the current time based on the GPS signal received from the GPS receiving unit 14.

入力装置15は、各種スイッチ類や、操作パネル、表示モニタ12と一体化されたタッチパネルなどで構成される。ユーザは、入力装置15を用いて出発地や目的地の設定など、経路探索装置1の操作をすることができる。制御部10は、経路探索処理において、入力装置15を介して設定された出発地から目的地までの経路を探索する。   The input device 15 includes various switches, an operation panel, a touch panel integrated with the display monitor 12, and the like. The user can use the input device 15 to operate the route search device 1 such as setting a departure point and a destination. In the route search process, the control unit 10 searches for a route from the departure point to the destination set via the input device 15.

制御部10が実行する経路探索処理について図を用いて説明する。図3は、制御部10が実行する経路探索処理の流れを示すフローチャートである。   A route search process executed by the control unit 10 will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a flowchart showing a flow of route search processing executed by the control unit 10.

ステップS10では、制御部10は、探索すべき経路の出発地と目的地とを道路地図上に設定する。出発地や目的地の設定方法については、様々な方法が周知となっている。出発地は、たとえば制御部10がGPS信号に基づいて算出した車両の現在位置とすればよい。目的地は、たとえば表示モニタ12に表示した地図の中から入力装置15を介してユーザに選択させればよい。制御部10は、設定された出発地の最近傍の位置にあるノードを出発地ノードとして抽出する。また、制御部10は、設定された目的地の位置にあるノードを目的地ノードとして抽出する。   In step S10, the control unit 10 sets the starting point and destination of the route to be searched on the road map. Various methods are known for setting the starting point and the destination. The departure point may be, for example, the current position of the vehicle calculated by the control unit 10 based on the GPS signal. The destination may be selected by the user via the input device 15 from the map displayed on the display monitor 12, for example. The control unit 10 extracts a node at the nearest position of the set departure point as the departure node. Further, the control unit 10 extracts a node at the set destination position as a destination node.

ステップS20では、制御部10は、記憶部11に記憶された地図データに基づいて、経路を探索する道路地図内の地図領域を決定する。たとえば、出発地ノードが表す位置と、目的地ノードが表す位置とを焦点とする所定の大きさの楕円形状の地図領域を、経路探索用の地図領域に決定する。   In step S <b> 20, the control unit 10 determines a map area in the road map for searching for a route based on the map data stored in the storage unit 11. For example, an ellipse-shaped map area having a predetermined size with the position represented by the departure node and the position represented by the destination node as a focus is determined as a map area for route search.

ステップS30では、制御部10は、ステップS20で決定した地図領域内にあるノードのノードデータと、リンクのリンクデータとをすべて抽出する。なお、始点または終点が地図領域の外にあるリンクについては、リンクデータを抽出しない。このようにして、ステップS20にて決定した地図領域に対応する重み付き有向グラフが抽出される。抽出される重み付き有向グラフに含まれるノードの集合は、地図データに含まれるノードの集合の部分集合となる。   In step S30, the control unit 10 extracts all node data of nodes and link data of links in the map area determined in step S20. Note that link data is not extracted for links whose start point or end point is outside the map area. In this way, a weighted directed graph corresponding to the map area determined in step S20 is extracted. The set of nodes included in the extracted weighted directed graph is a subset of the set of nodes included in the map data.

ステップS40では、制御部10は、現在時刻を取得する。たとえば、GPS信号に基づいて現在時刻を算出することにすればよい。   In step S40, the control unit 10 acquires the current time. For example, the current time may be calculated based on the GPS signal.

ステップS50では、制御部10は、ステップS30で抽出されたノードデータおよびリンクデータと、ステップS40で取得した現在時刻とに基づいて、後述する処理により経路探索用のグラフを生成する。ここでグラフとは、グラフ理論と呼ばれる技術分野におけるグラフを指し、ノードの集合と、リンクの集合とからなる。   In step S50, the control part 10 produces | generates the graph for a route search by the process mentioned later based on the node data and link data which were extracted by step S30, and the present time acquired by step S40. Here, the graph refers to a graph in a technical field called graph theory, and includes a set of nodes and a set of links.

ステップS60では、制御部10は、ステップS50で生成した経路探索用のグラフに基づいて、ステップS10で設定された出発地ノードから目的地ノードまでの経路であり、燃料消費量に関するリンクコストの和が最小である経路をダイクストラ法等により探索する。   In step S60, the control unit 10 is a route from the departure node to the destination node set in step S10 based on the route search graph generated in step S50, and the sum of link costs related to fuel consumption. A route having the smallest value is searched by the Dijkstra method.

図3のステップS50において、制御部10が生成する経路探索用のグラフについて説明する。以降では、制御部10が生成する経路探索用のグラフのことを経路探索用グラフと呼称する。   The route search graph generated by the control unit 10 in step S50 of FIG. 3 will be described. Hereinafter, the route search graph generated by the control unit 10 is referred to as a route search graph.

制御部10が生成する経路探索用グラフは、複数の階層を有する。複数の階層の各々は所定の時間帯に対応し、階層の順番はそれぞれが対応する時間帯の順番に従う。経路探索用グラフにおいて、最上位の階層はステップS40で取得された現在時刻が属する時間帯に対応する。経路探索用グラフの各階層には、ステップS30で抽出した地図領域内のノードが含まれる。   The route search graph generated by the control unit 10 has a plurality of hierarchies. Each of the plurality of hierarchies corresponds to a predetermined time zone, and the order of the hierarchies follows the order of the corresponding time zones. In the route search graph, the highest hierarchy corresponds to the time zone to which the current time acquired in step S40 belongs. Each layer of the route search graph includes nodes in the map area extracted in step S30.

各階層の時間帯の長さは、ステップS30で抽出した各リンクの旅行時間の最大公約数を算出することにより決定できる。また、階層数は、24時間などの所定時間を各階層の時間帯の長さで除することにより算出してもよい。なお、各階層の時間帯の長さは、リンクデータのリンクコストを分類する時間帯の長さ以下であることが望ましい。   The length of the time zone of each hierarchy can be determined by calculating the greatest common divisor of the travel time of each link extracted in step S30. The number of hierarchies may be calculated by dividing a predetermined time such as 24 hours by the length of the time zone of each hierarchy. Note that the length of the time zone of each layer is preferably equal to or less than the length of the time zone for classifying the link cost of link data.

また、階層数は、ステップS30で抽出した各リンクについて、リンクコストテーブルの中から旅行時間に関するリンクコストの最大値をそれぞれ決定し、そのリンクコストを基にダイクストラ法による経路探索を行い、探索された経路のコスト合計に基づいて算出してもよい。たとえば、コスト合計を前述の各階層の時間帯の長さで除した値にすればよい。   The number of hierarchies is determined by determining the maximum link cost related to travel time from the link cost table for each link extracted in step S30, and performing a route search by the Dijkstra method based on the link cost. It may be calculated based on the total cost of the route. For example, the total cost may be a value obtained by dividing the total cost by the length of the time zone of each layer described above.

図2の例では、各階層は、30分刻みの時間帯に対応し、経路探索用グラフは48個の階層を有する。ステップS40において現在時刻として「8:40」が取得されたとすると、最上位の階層は時間帯列21の「8:30〜9:00」に対応するものとされる。そして、時間帯「8:30〜9:00」に対応する階層の下には、時間帯「9:00〜9:30」、時間帯「9:30〜10:00」、・・・、時間帯「23:30〜24:00」、時間帯「0:00〜0:30」、・・・、時間帯「8:00〜8:30」に対応する階層が重ねられる。   In the example of FIG. 2, each hierarchy corresponds to a time zone of every 30 minutes, and the route search graph has 48 hierarchies. If “8:40” is acquired as the current time in step S 40, the highest hierarchy corresponds to “8:30 to 9:00” in the time zone column 21. And under the hierarchy corresponding to the time zone “8:30 to 9:00”, the time zone “9:00 to 9:30”, the time zone “9:30 to 10:00”,... Layers corresponding to time zones “23:30 to 24:00”, time zones “0: 0 to 0:30”,..., Time zones “8: 0 to 8:30” are overlapped.

また、経路探索用グラフには、階層間を跨ぐリンクが含まれる。この階層間を跨ぐリンクのことを、階層間リンクと呼称する。各階層間リンクは、ステップS30で抽出したリンクのリンクデータや、ステップS10で抽出した出発地ノードおよび目的地ノードなどに基づいて、下記の〔規則1〕〜〔規則3〕に従って生成される。   In addition, the route search graph includes a link straddling layers. A link straddling between layers is referred to as an inter-layer link. Each inter-layer link is generated according to the following [Rule 1] to [Rule 3] based on the link data of the link extracted in Step S30, the departure node and the destination node extracted in Step S10, and the like.

〔規則1〕
(前提)ステップS30で抽出したリンクLnにおいて、リンクLnの始点がノードNx、終点がノードNy、旅行時間に関するリンクコストがTn、燃料消費量に関するリンクコストがFnである。また、記憶部11に記憶されているリンクデータは、リンクコストをM分刻みで記憶しており、旅行時間に関するリンクコストがTnと、燃料消費量に関するリンクコストがFnとは時間帯ごとに異なる可能性がある。
(生成する階層間リンク)
経路探索用グラフの各階層s1に含まれるノードNxを始点とし、階層s2=s1+Tn/Mに含まれるノードNyを終点とし、旅行時間に関するリンクコストが零、燃料消費量に関するリンクコストがFnである階層間リンクを追加する。ただし、算出されたs2に相当する階層がない場合は、階層間リンクを追加しない。
[Rule 1]
(Prerequisite) In the link Ln extracted in step S30, the start point of the link Ln is the node Nx, the end point is the node Ny, the link cost related to travel time is Tn, and the link cost related to fuel consumption is Fn. Moreover, the link data memorize | stored in the memory | storage part 11 memorize | store the link cost in M increments, The link cost regarding travel time differs from Tn, and the link cost regarding fuel consumption differs for every time zone. there is a possibility.
(Inter-hierarchy link to be generated)
The node Nx included in each hierarchy s1 of the route search graph starts from the node Ny included in the hierarchy s2 = s1 + Tn / M, the link cost related to travel time is zero, and the link cost related to fuel consumption is Fn. Add an interlevel link. However, if there is no hierarchy corresponding to the calculated s2, no inter-layer link is added.

〔規則2〕
(生成する階層間リンク)
最下位の階層以外の階層sにある出発地ノードNpを始点とし、階層s+1にある出発地ノードNpを終点とする階層間リンクを追加する。
[Rule 2]
(Inter-hierarchy link to be generated)
An inter-layer link starting from the departure node Np in the hierarchy s other than the lowest hierarchy and starting from the departure node Np in the hierarchy s + 1 is added.

〔規則3〕
(生成する階層間リンク)
最上位の階層以外の階層sにある目的地ノードNqを始点とし、階層s−1にある目的地ノードNqを終点とする階層間リンクを追加する。
[Rule 3]
(Inter-hierarchy link to be generated)
An inter-layer link starting from the destination node Nq in the hierarchy s other than the highest hierarchy and starting from the destination node Nq in the hierarchy s-1 is added.

図4は、〔規則1〕を説明するための図である。図4は、ステップS30において図2のリンクL1を含む複数のリンクと、リンクL1の始点のノードN1およびリンクL1の終点のノードN2を含む複数のノードが抽出された状態において、各階層に含まれる複数のノードのうちノードN1およびノードN2のみを図示したものである。図4では、時間帯列21の「8:30〜9:00」に対応する第1階層が最上位の階層であって、第1階層から第48階層までの48個の階層がある。   FIG. 4 is a diagram for explaining [Rule 1]. 4 is included in each layer in a state where a plurality of links including the link L1 of FIG. 2 and a plurality of nodes including the node N1 at the start point of the link L1 and the node N2 at the end point of the link L1 are extracted in step S30. Of the plurality of nodes, only the node N1 and the node N2 are illustrated. In FIG. 4, the first hierarchy corresponding to “8:30 to 9:00” in the time zone column 21 is the highest hierarchy, and there are 48 hierarchies from the first hierarchy to the 48th hierarchy.

時間帯「8:30〜9:00」に対応する第1階層において、リンクL1の旅行時間に関するリンクコストは「60分」である。そのため、第1階層のノードN1を始点とする階層間リンクL101は、第3(=1+60/30)階層のノードN2を終点とする。また、階層間リンクL101の燃料消費量に関するリンクコストは、リンクL1の時間帯「8:30〜9:00」の燃料消費量に関するリンクコストである「1000cc」になる。   In the first hierarchy corresponding to the time zone “8:30 to 9:00”, the link cost related to the travel time of the link L1 is “60 minutes”. Therefore, the inter-layer link L101 starting from the node N1 in the first layer has the node N2 in the third (= 1 + 60/30) layer as the end point. Further, the link cost related to the fuel consumption of the inter-level link L101 is “1000 cc” which is the link cost related to the fuel consumption of the time zone “8:30 to 9:00” of the link L1.

同様に時間帯「9:00〜9:30」に対応する第2階層において、リンクL1の旅行時間に関するリンクコストは「60分」である。そのため、第2階層のノードN1を始点とする階層間リンクL102は、第4階層のノードN2を終点とする。また、階層間リンクL102の燃料消費量に関するリンクコストは、リンクL1の時間帯「9:00〜9:30」の燃料消費量に関するリンクコストである「1200cc」になる。   Similarly, in the second layer corresponding to the time zone “9: 0 to 9:30”, the link cost related to the travel time of the link L1 is “60 minutes”. Therefore, the inter-layer link L102 starting from the second layer node N1 has the fourth layer node N2 as the end point. Further, the link cost related to the fuel consumption of the inter-level link L102 is “1200 cc” which is the link cost related to the fuel consumption of the time zone “9:00 to 9:30” of the link L1.

そして、時間帯「9:30〜10:00」に対応する第3階層において、リンクL1の旅行時間に関するリンクコストは「30分」である。そのため、第3階層のノードN1を始点とする階層間リンクL103は、階層間リンクL102と同じ第4階層のノードN2を終点とする。また、階層間リンクL103の燃料消費量に関するリンクコストは、リンクL1の時間帯「9:30〜10:00」の燃料消費量に関するリンクコストである「800cc」になる。   In the third hierarchy corresponding to the time zone “9:30 to 10:00”, the link cost related to the travel time of the link L1 is “30 minutes”. Therefore, the inter-layer link L103 starting from the third layer node N1 has the same fourth layer node N2 as the inter-layer link L102 as the end point. The link cost related to the fuel consumption of the inter-level link L103 is “800 cc” which is the link cost related to the fuel consumption of the time zone “9:30 to 10:00” of the link L1.

時間帯「8:00〜8:30」に対応する第48階層において、リンクL1の第1階層のノードN1と、第3階層のノードN2との間には、リンクL1の旅行時間に関するリンクコストは「30分」である。しかし、図4において、第48階層は最下位の階層であり、それよりも下位の階層s2=49=48+30/30>48が存在しないため、階層間リンクを追加しない。   In the 48th layer corresponding to the time zone “8: 0 to 8:30”, the link cost related to the travel time of the link L1 is between the first layer node N1 and the third layer node N2 of the link L1. Is “30 minutes”. However, in FIG. 4, the 48th layer is the lowest layer, and there is no lower layer s2 = 49 = 48 + 30/30> 48, so no inter-layer link is added.

ステップS30において抽出された他のリンクについても、対応する階層間リンクが〔規則1〕に則って追加される。また、ノードN2が目的地ノードであった場合については、第1階層以外の階層のノードN2から〔規則3〕に基づいた階層間リンクが追加される。また、ノードN1が出発地ノードであった場合については、第48階層以外の階層のノードN1から〔規則2〕に基づいた階層間リンクが追加される。   Corresponding inter-layer links are also added according to [Rule 1] for the other links extracted in step S30. In the case where the node N2 is the destination node, an inter-layer link based on [Rule 3] is added from the node N2 in a layer other than the first layer. In the case where the node N1 is the departure node, an inter-layer link based on [Rule 2] is added from the node N1 in a layer other than the 48th layer.

制御部10は、ステップS60において、経路探索用グラフに基づいて経路を探索する。このとき、最上位の階層にある出発地ノードから最上位の階層にある目的地ノードまでの経路を探索する。   In step S60, the control unit 10 searches for a route based on the route search graph. At this time, a route from the departure node at the highest hierarchy to the destination node at the highest hierarchy is searched.

〔規則1〕に基づく階層間リンクは、階層間の遷移により、車両走行中の時間変化を表現している。このようにすることにより、時間帯ごとに個別にリンクコストを有するリンクについて、ダイクストラ法による経路探索を行う前に、到達する時間帯を推定する必要がない。   The inter-layer link based on [Rule 1] expresses a time change during vehicle travel by transition between the layers. By doing in this way, it is not necessary to estimate the time zone which reaches | attains before performing the route search by the Dijkstra method about the link which has link cost separately for every time zone.

また、〔規則3〕に基づく階層間リンクが存在するため、必ずダイクストラ法による経路探索処理は最上位の階層で終結することができる。   Further, since there is an inter-layer link based on [Rule 3], the route search process by the Dijkstra method can always be terminated at the highest layer.

以上で説明した実施の形態によれば、以下の作用効果を奏する。
経路探索装置1では、記憶部11は、ノードデータおよびリンクデータを含む地図データを記憶している。また、制御部10は、設定された出発地と目的地とに最も近いノードを出発地ノードおよび目的地ノードとして設定する(図3のステップS10)。そして、出発地ノードと、目的地ノードと、地図データに記憶されているリンクデータとに基づいて、経路探索用グラフを生成し(ステップS50)、経路探索用グラフの最上位の階層にある出発地ノードから目的地ノードまでの経路を燃料消費量に関するコストをリンクコストとしてダイクストラ法により探索する(ステップS60)。記憶部11に記憶されているリンクデータは、各リンクについて、燃料消費量に関するリンクコストを所定の複数の時間帯ごとに有する(図2)。経路探索用グラフの各階層は、複数の時間帯に対応し、それぞれ同一のノードを含む。また、経路探索用グラフは、前述の〔規則1〕に基づいた階層間リンクが含まれる。これにより、時間帯によって変化するコストを用いて燃料消費量が最小の経路を精度良く探索することができる。
According to the embodiment described above, the following operational effects are obtained.
In the route search device 1, the storage unit 11 stores map data including node data and link data. Further, the control unit 10 sets a node closest to the set departure point and destination as a departure point node and a destination node (step S10 in FIG. 3). Then, a route search graph is generated based on the departure node, the destination node, and the link data stored in the map data (step S50), and the departure in the highest hierarchy of the route search graph. The route from the local node to the destination node is searched by the Dijkstra method using the cost related to the fuel consumption as the link cost (step S60). The link data stored in the storage unit 11 has, for each link, a link cost related to fuel consumption for each of a plurality of predetermined time zones (FIG. 2). Each layer of the route search graph corresponds to a plurality of time zones and includes the same node. Further, the route search graph includes an inter-layer link based on [Rule 1] described above. Thereby, it is possible to accurately search for a route with the minimum fuel consumption by using a cost that varies depending on a time zone.

また、上記の実施形態における経路探索用グラフでは、始点ノード間に〔規則2〕に基づいた階層間リンクが存在する。これにより、出発時間を遅らせた方が少ない燃料消費量で到達できる場合についても対応できる。   In the route search graph in the above embodiment, there is an inter-layer link based on [Rule 2] between the start point nodes. Thereby, it is possible to cope with a case where the departure time can be reached with a smaller fuel consumption.

さらに、上記の実施形態における経路探索用グラフでは、終点ノード間に〔規則3〕に基づいた階層間リンクが存在する。これにより、経路探索処理の終了を一つの目的地ノードで判定することができる。   Furthermore, in the route search graph in the above embodiment, there is an inter-layer link based on [Rule 3] between end point nodes. Thereby, the end of the route search process can be determined by one destination node.

以上で説明した実施の形態は、以下のように変形して実施できる。
(1)〔規則2〕に基づいた階層間リンクは、駐停車可能な道路上のノードすべてについて追加してもよい。これにより、途中のノードで駐停車して待機する場合についても考慮した経路探索を行うことができる。
The embodiment described above can be implemented with the following modifications.
(1) Inter-level links based on [Rule 2] may be added for all nodes on roads where parking and stopping is possible. As a result, it is possible to perform a route search that takes into consideration the case where the vehicle is parked at the middle node and stands by.

(2)ユーザが目的地に到達する希望時刻を指定できるようにしてもよい。この場合、指定された時刻が属する時間帯の目的地ノードを、ダイクストラ法の処理を終結させる目的地ノードとすればよい。なお、この場合、〔規則2〕に基づいた階層間リンクを目的地ノードについても追加しておくことが望ましい。また、希望時刻に到達できない場合は、最も早く目的地に到着できる経路を提示した上で希望時刻には到着できない旨を表示モニタ12またはスピーカ13等を介して報知することが望ましい。 (2) The user may be allowed to specify a desired time to reach the destination. In this case, the destination node in the time zone to which the specified time belongs may be set as the destination node that terminates the Dijkstra process. In this case, it is desirable to add an inter-layer link based on [Rule 2] for the destination node. In addition, when the desired time cannot be reached, it is desirable that the route that can arrive at the destination earliest is presented and that the arrival at the desired time is notified via the display monitor 12 or the speaker 13 or the like.

(3)経路探索装置1の記憶部11に記憶されているリンクコストのうち、燃料消費量に関するリンクコストは他のリンクコストであってもよい。また、リンクデータに記憶するリンクコストは3種類以上存在してもよい。たとえば、時間帯割引により料金が変化する高速料金等をリンクコストとしてもよい。また、旅行時間に関するコストをリンクコストとしてダイクストラ法を実行することにより、旅行時間が最小の経路を精度よく探索することもできる。 (3) Of the link costs stored in the storage unit 11 of the route search apparatus 1, the link cost related to the fuel consumption may be another link cost. Further, there may be three or more types of link costs stored in the link data. For example, a high-speed charge or the like that changes due to a time zone discount may be used as the link cost. Further, by executing the Dijkstra method using the cost related to travel time as a link cost, it is possible to search for a route with the minimum travel time with high accuracy.

(4)本実施例では、経路探索にダイクストラ法を用いたが、経路探索処理はこれに限らない。ベルマンフォード法などの他の手法を用いて経路探索を行ってもよい。 (4) In this embodiment, the Dijkstra method is used for the route search, but the route search process is not limited to this. The route search may be performed using other methods such as the Bellman Ford method.

(5)図2のリンクデータは、記憶部11に記憶されているものとしたが、基地局などから送信される道路交通情報などに含まれるものとしてもよい。この場合、経路探索装置1は、インターネット回線や携帯電話網などの通信回線網に接続可能な通信部を有することが望ましい。 (5) The link data in FIG. 2 is stored in the storage unit 11, but may be included in road traffic information transmitted from a base station or the like. In this case, it is desirable that the route search apparatus 1 includes a communication unit that can be connected to a communication line network such as an Internet line or a mobile phone network.

(6)出発地と目的地のほかにさらに経由地を設定してもよい。経由地に到達する時間をユーザが指定できるようにしてもよく、その場合、経路探索用グラフのその到達時刻に対応する階層に経由地を設定してもよい。 (6) A transit point may be set in addition to the departure point and the destination. The user may be allowed to specify the time to reach the transit point, and in that case, the transit point may be set in a hierarchy corresponding to the arrival time of the route search graph.

(7)経路探索装置1はナビゲーション装置であるとしたが、ナビゲーション装置だけに限定しない。経路探索処理を実行可能な制御部を備えるコンピュータであればよく、たとえばノートPCや携帯端末などの記憶媒体とあってもよい。 (7) Although the route search device 1 is a navigation device, it is not limited to a navigation device. Any computer provided with a control unit capable of executing the route search process may be used, and may be a storage medium such as a notebook PC or a portable terminal.

以上で説明した実施の形態および各種変形例は、あくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されない。   The embodiment and various modifications described above are merely examples, and the present invention is not limited to these contents as long as the features of the invention are not impaired.

1 経路探索装置
10 制御部
11 記憶部
12 表示モニタ
13 スピーカ
14 GPS受信部
15 入力装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Route search apparatus 10 Control part 11 Memory | storage part 12 Display monitor 13 Speaker 14 GPS receiving part 15 Input device

Claims (6)

道路地図に含まれる複数のノードに関するノードデータと、前記道路地図に含まれる複数のリンクに関するリンクデータとを含む地図データを記憶する地図データ記憶手段と、
前記複数のノードのうち出発地とする出発地ノードを設定する出発地設定手段と、
前記複数のノードのうち目的地とする目的地ノードを設定する目的地設定手段と、
互いに異なる所定の時間帯にそれぞれ対応する複数の階層を有し、各階層が前記複数のノードの所定の部分集合からなる有向グラフを、前記地図データに基づいて生成するグラフ生成手段と、
前記有向グラフの最上位の階層にある前記出発地ノードから前記目的地ノードまでの経路を探索する経路探索手段と、を備え、
前記リンクデータは、各リンクについて、旅行時間に関するリンクコストを所定の複数の時間帯ごとに有し、
前記有向グラフは、第1のノードを始点とし、第2のノードを終点とするリンクについて、第1の階層にある前記第1のノードを始点とし、前記第1のノードから前記旅行時間に対応した階層数だけ下位にある第2の階層にある前記第2のノードを終点とする階層間リンクを含むことを特徴とする経路探索装置。
Map data storage means for storing map data including node data regarding a plurality of nodes included in a road map and link data regarding a plurality of links included in the road map;
A departure place setting means for setting a departure place node as a departure place among the plurality of nodes;
Destination setting means for setting a destination node as a destination among the plurality of nodes;
Graph generating means for generating a directed graph having a plurality of hierarchies respectively corresponding to different predetermined time zones, each hierarchy consisting of a predetermined subset of the plurality of nodes, based on the map data;
Route search means for searching for a route from the departure node to the destination node in the highest hierarchy of the directed graph,
The link data has a link cost related to travel time for each of a plurality of predetermined time zones for each link,
The directed graph corresponds to the travel time from the first node with respect to the link starting from the first node and ending at the second node, starting from the first node in the first hierarchy. A route search apparatus comprising an inter-layer link that terminates at the second node in the second layer lower than the number of layers.
請求項1に記載の経路探索装置において、
前記有向グラフは、最下位層でない第3の階層にある第3のノードを始点とし、前記第3の階層より一階層下位にある前記第3のノードを終点とする第2の階層間リンクを含むことを特徴とする経路探索装置。
The route search device according to claim 1,
The directed graph includes a second inter-layer link starting from a third node in a third layer that is not the lowest layer, and ending in the third node that is one layer lower than the third layer. A route search apparatus characterized by that.
請求項1または2に記載の経路探索装置において、
前記有向グラフは、最上位層でない第4の階層にある前記目的地ノードを始点とし、前記第4の階層より一階層上位にある前記目的地ノードを終点とする第3の階層間リンクを含み、
前記経路探索手段は、前記有向グラフの最上位の階層にある前記目的地ノードまでの経路を探索することを特徴とする経路探索装置。
In the route search device according to claim 1 or 2,
The directed graph includes a third inter-layer link starting from the destination node in the fourth layer that is not the highest layer and ending at the destination node that is one layer higher than the fourth layer,
The route search device, wherein the route search means searches for a route to the destination node in the highest hierarchy of the directed graph.
請求項1から3のいずれか一項に記載の経路探索装置において、
前記リンクデータは、各リンクについて、旅行時間以外のリンクコストを所定の複数の時間帯ごとにさらに有し、
前記経路探索手段は、前記旅行時間以外のリンクコストに基づいて、前記有向グラフの最上位の階層にある前記出発地ノードからの経路を探索することを特徴とする経路探索装置。
In the route search device according to any one of claims 1 to 3,
The link data further includes, for each link, a link cost other than travel time for each of a plurality of predetermined time zones,
The route search device searches for a route from the departure node in the highest layer of the directed graph based on a link cost other than the travel time.
請求項1から4のいずれか一項に記載の経路探索装置において、
経路探索を開始する時刻を取得する時刻情報取得手段をさらに備え、
前記最上位の階層は、前記時刻情報取得手段が取得した時刻が属する時間帯に対応することを特徴とする経路探索装置。
In the route search device according to any one of claims 1 to 4,
It further comprises time information acquisition means for acquiring the time for starting the route search,
The route search apparatus according to claim 1, wherein the highest hierarchy corresponds to a time zone to which the time acquired by the time information acquisition means belongs.
道路地図に含まれる複数のノードに関するノードデータと、前記道路地図に含まれる複数のリンクに関するリンクデータとを含む地図データを記憶する記録媒体を備えるコンピュータが予め設定された出発地から予め設定された目的地までの経路を探索する経路探索方法であって、
前記複数のノードのうち前記出発地に対応する出発地ノードを設定する出発地設定手順と、
前記複数のノードのうち前記目的地に対応する目的地ノードを設定する目的地設定手順と、
互いに異なる所定の時間帯にそれぞれ対応する複数の階層を有し、各階層が前記複数のノードの所定の部分集合からなる有向グラフを、前記地図データに基づいて生成するグラフ生成手順と、
前記有向グラフの最上位の階層にある前記出発地ノードから前記目的地ノードまでの経路を探索する経路探索手順と、を備え、
前記リンクデータは、各リンクについて、旅行時間に関するリンクコストを所定の複数の時間帯ごとに有し、
前記有向グラフは、第1のノードを始点とし、第2のノードを終点とするリンクについて、第1の階層にある前記第1のノードを始点とし、前記第1のノードから前記旅行時間に対応した階層数だけ下位にある第2の階層にある前記第2のノードを終点とする階層間リンクを含むことを特徴とする経路探索方法。
A computer having a recording medium for storing map data including node data related to a plurality of nodes included in a road map and link data related to a plurality of links included in the road map is set in advance from a predetermined starting point. A route search method for searching for a route to a destination,
A departure place setting procedure for setting a departure place node corresponding to the departure place among the plurality of nodes;
A destination setting procedure for setting a destination node corresponding to the destination among the plurality of nodes;
A graph generation procedure for generating a directed graph having a plurality of hierarchies respectively corresponding to different predetermined time zones, each hierarchy consisting of a predetermined subset of the plurality of nodes, based on the map data;
A route search procedure for searching for a route from the departure node to the destination node in the highest hierarchy of the directed graph,
The link data has a link cost related to travel time for each of a plurality of predetermined time zones for each link,
The directed graph corresponds to the travel time from the first node with respect to the link starting from the first node and ending at the second node, starting from the first node in the first hierarchy. A route search method comprising an inter-layer link having the second node in the second layer lower than the number of layers as an end point.
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