JP3137571B2 - 最適ルートの計画システム - Google Patents
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- G08G1/0968—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle
- G08G1/096805—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle where the transmitted instructions are used to compute a route
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
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- G01C21/3492—Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments employing speed data or traffic data, e.g. real-time or historical
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は車両ルート計画シス
テム、より詳しくは、最適な車両交通の流れを維持する
システムに関する。
テム、より詳しくは、最適な車両交通の流れを維持する
システムに関する。
【0002】
【従来の技術】今日、車両ドライバは、目的地への路案
内のために、一般に紙の地図を用いるか、場合によって
は電子マップを用いる。従って、ドライバは静的なデー
タに基づいてルートを選択する。その結果、実際の状況
下では道路ネットワークの利用は最適ではない。なぜな
ら、ドライバには渋滞情報が分からないので、渋滞を回
避するように経路選択することができないからである。
交通及び道路状態の逸話的な情報が時折ラジオ放送か
ら、そして稀には、基幹施設に設置されている種々のメ
ッセージ信号により入手できる。しかしながら、前記情
報源は伝達する情報が少ない上に多くのドライバにとっ
ては対応することが困難である。例えば、不馴れな領域
にいるドライバにとって、種々のメッセージ信号からの
"前方渋滞"のような情報は、そのドライバが最初のル
ートを変更するのに十分な情報を提供しない。非反復的
な渋滞 (例えば、交通事故) は測り知れない交通渋滞及
び遅延を生ずることがある。しかしながら、これらの事
態から上流のドライバが渋滞及び代替ルートに関する適
切な情報を入手した場合、それによって起きる渋滞が減
少する。更に、複数の代替ルートが使用できる場合、そ
して最適な代替ルートを用いるようにドライバを誘導で
きる場合には、事件から、そして通常の交通パターンか
ら生じる渋滞を最小化することができる。
内のために、一般に紙の地図を用いるか、場合によって
は電子マップを用いる。従って、ドライバは静的なデー
タに基づいてルートを選択する。その結果、実際の状況
下では道路ネットワークの利用は最適ではない。なぜな
ら、ドライバには渋滞情報が分からないので、渋滞を回
避するように経路選択することができないからである。
交通及び道路状態の逸話的な情報が時折ラジオ放送か
ら、そして稀には、基幹施設に設置されている種々のメ
ッセージ信号により入手できる。しかしながら、前記情
報源は伝達する情報が少ない上に多くのドライバにとっ
ては対応することが困難である。例えば、不馴れな領域
にいるドライバにとって、種々のメッセージ信号からの
"前方渋滞"のような情報は、そのドライバが最初のル
ートを変更するのに十分な情報を提供しない。非反復的
な渋滞 (例えば、交通事故) は測り知れない交通渋滞及
び遅延を生ずることがある。しかしながら、これらの事
態から上流のドライバが渋滞及び代替ルートに関する適
切な情報を入手した場合、それによって起きる渋滞が減
少する。更に、複数の代替ルートが使用できる場合、そ
して最適な代替ルートを用いるようにドライバを誘導で
きる場合には、事件から、そして通常の交通パターンか
ら生じる渋滞を最小化することができる。
【0003】米国特許第5,172,321 号明細書は、車両で
のルート選択アルゴリズムが最適ルートを選択できるよ
うに、動的な交通情報を無線方式により車両に伝達する
方法を開示している。これは改良ではあるが、それ自身
は不安定な交通の流れを生ずることがありうる。各車両
が同じ情報を受取り、そしてドライバが他のドライバの
ルート選択に関する知識を有しないとき、多くの車両が
同じ情報に基づいて同じ代替ルートを選択する場合に、
その後の交通の不安定 (例えば、交通渋滞) になる可能
性がありうる。このシステムは、稠密な道路基幹施設を
有する地区で全ての車に同じ動的な交通データを伝達す
る高い帯域幅を必要とする。その結果、実際には、この
システムは最も渋滞したルートの交通状態に関する情報
の放送を制限しなければならない。
のルート選択アルゴリズムが最適ルートを選択できるよ
うに、動的な交通情報を無線方式により車両に伝達する
方法を開示している。これは改良ではあるが、それ自身
は不安定な交通の流れを生ずることがありうる。各車両
が同じ情報を受取り、そしてドライバが他のドライバの
ルート選択に関する知識を有しないとき、多くの車両が
同じ情報に基づいて同じ代替ルートを選択する場合に、
その後の交通の不安定 (例えば、交通渋滞) になる可能
性がありうる。このシステムは、稠密な道路基幹施設を
有する地区で全ての車に同じ動的な交通データを伝達す
る高い帯域幅を必要とする。その結果、実際には、この
システムは最も渋滞したルートの交通状態に関する情報
の放送を制限しなければならない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、現在
の交通及び道路情報ならびに予測された交通及び道路情
報に基づいて最適な交通の流れを判定し、その情報を車
両に伝達するシステムを提供することにある。
の交通及び道路情報ならびに予測された交通及び道路情
報に基づいて最適な交通の流れを判定し、その情報を車
両に伝達するシステムを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、個々の車両か
ら受取った現在の交通の流れの情報を用いて最適な車両
ルートを決定するシステムを提供することにより、従来
の技術に伴う上記の問題を解決する。
ら受取った現在の交通の流れの情報を用いて最適な車両
ルートを決定するシステムを提供することにより、従来
の技術に伴う上記の問題を解決する。
【0006】より詳しくは、本発明は: 広域ネットワー
クを介して接続され、道路ネットワークのモデルを記憶
して道路セグメントの形態及び該道路セグメントの交通
特性を指定する少なくとも1つの固定されたコンピュー
タと、固定されたコンピュータ及び移動用車載コンピュ
ータ装置の間の固定及び無線通信、更に固定されたコン
ピュータ間の固定通信を可能にする通信手段と、固定さ
れたコンピュータで車載コンピュータ装置により供給さ
れたデータに基づいて各車両の最適ルートを計算する手
段と、最適ルート情報を車載コンピュータ装置に伝達す
る手段とを含む、最適ルート計画システムである。
クを介して接続され、道路ネットワークのモデルを記憶
して道路セグメントの形態及び該道路セグメントの交通
特性を指定する少なくとも1つの固定されたコンピュー
タと、固定されたコンピュータ及び移動用車載コンピュ
ータ装置の間の固定及び無線通信、更に固定されたコン
ピュータ間の固定通信を可能にする通信手段と、固定さ
れたコンピュータで車載コンピュータ装置により供給さ
れたデータに基づいて各車両の最適ルートを計算する手
段と、最適ルート情報を車載コンピュータ装置に伝達す
る手段とを含む、最適ルート計画システムである。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は本発明の良好な実施例のブ
ロック図である。このシステムは関心のある地区のいた
るところに設置された複数の交通管制センター(TMC) 2
を含む。TMCは、 (通信サービス提供者を介して) その
地区内の車両ならびに他の交通情報の発信元及びTMC と
通信するローカルデータ処理局として動作し、最適ルー
ト計画を計算する。TMC の機能はこのシステムでの交通
渋滞のモデル化、旅行計画及び車両のルート選択を提供
することである。この情報は経路ベクトル、旅行勧告、
救助信号応答及びGPS 差動補正データの形式で車両に伝
達される。
ロック図である。このシステムは関心のある地区のいた
るところに設置された複数の交通管制センター(TMC) 2
を含む。TMCは、 (通信サービス提供者を介して) その
地区内の車両ならびに他の交通情報の発信元及びTMC と
通信するローカルデータ処理局として動作し、最適ルー
ト計画を計算する。TMC の機能はこのシステムでの交通
渋滞のモデル化、旅行計画及び車両のルート選択を提供
することである。この情報は経路ベクトル、旅行勧告、
救助信号応答及びGPS 差動補正データの形式で車両に伝
達される。
【0008】TMC は広域ネットワーク (例えば、ADVANT
IS) 上のノードであり、良好な実施例では、通信能力は
RFネットワークメッセージスイッチ5による固定データ
ネットワーク4 (例えば、セルラー式無線ネットワー
ク) により提供される。ネットワーク4はTMC 通信の手
段も提供し、車両に搭載された複数の車載通信及び処理
装置6は無線データネットワークサービス提供者を介し
てこのシステムに参加する。今日では実際に、有線及び
無線ネットワーク通信サービス提供者が相互に接続("ブ
リッジ")されている。ネットワーク4は、特定の地区の
広い連続的な有効距離を保証するために、既存のセルラ
ー式移動電話システムでは一般的な、地理上の戦略的な
位置に配置された複数の基地局8を含む。
IS) 上のノードであり、良好な実施例では、通信能力は
RFネットワークメッセージスイッチ5による固定データ
ネットワーク4 (例えば、セルラー式無線ネットワー
ク) により提供される。ネットワーク4はTMC 通信の手
段も提供し、車両に搭載された複数の車載通信及び処理
装置6は無線データネットワークサービス提供者を介し
てこのシステムに参加する。今日では実際に、有線及び
無線ネットワーク通信サービス提供者が相互に接続("ブ
リッジ")されている。ネットワーク4は、特定の地区の
広い連続的な有効距離を保証するために、既存のセルラ
ー式移動電話システムでは一般的な、地理上の戦略的な
位置に配置された複数の基地局8を含む。
【0009】図2は良好なTMC 2 を示す。各TMC は基地
処理装置10を備える。良好な実施例では、基地処理装置
10はIBM RS6000ワークステーションであるが、同等な装
置はどれでも本発明の範囲から逸脱せずに使用できる。
処理装置10は、広域ネットワークを介して、公共安全及
び緊急サービス提供者、例えば地元の警察、消防及び救
急サービス、ならびに民間サービス供給源、例えば道路
サービス提供者に接続される。処理装置10は、既知の位
置に設置されたアンテナ12を介して、GPS 衛星からも地
上位置決定システム(GPS) 信号を受信し、そしてGPS 差
動補正データ基準受信装置として動作し、その地理的区
域内の車両の正確な位置を決定する。
処理装置10を備える。良好な実施例では、基地処理装置
10はIBM RS6000ワークステーションであるが、同等な装
置はどれでも本発明の範囲から逸脱せずに使用できる。
処理装置10は、広域ネットワークを介して、公共安全及
び緊急サービス提供者、例えば地元の警察、消防及び救
急サービス、ならびに民間サービス供給源、例えば道路
サービス提供者に接続される。処理装置10は、既知の位
置に設置されたアンテナ12を介して、GPS 衛星からも地
上位置決定システム(GPS) 信号を受信し、そしてGPS 差
動補正データ基準受信装置として動作し、その地理的区
域内の車両の正確な位置を決定する。
【0010】無線セルラー式ディジタルパケットデータ
通信方式、例えばCDPD (セルラー式ディジタルパケット
データ) が用いられ、移動型コンピュータを装備した車
両及びTMC の1つの間の短いが頻繁な通信をサポートで
きる。各TMC は一意的な地理的領域内の車両が要求する
交通量のデータを提供する責任がある。
通信方式、例えばCDPD (セルラー式ディジタルパケット
データ) が用いられ、移動型コンピュータを装備した車
両及びTMC の1つの間の短いが頻繁な通信をサポートで
きる。各TMC は一意的な地理的領域内の車両が要求する
交通量のデータを提供する責任がある。
【0011】通信プロトコルはインターネット広域デー
タネットワーク通信方式で用いられるオープンプロトコ
ルのTCP/IPスートに続くことができる。このように、各
TMCは "インターネットプロトコル(IP)アドレス" を割
当てられ、同様に各車両のコンピュータもIPアドレスを
割当てられる。
タネットワーク通信方式で用いられるオープンプロトコ
ルのTCP/IPスートに続くことができる。このように、各
TMCは "インターネットプロトコル(IP)アドレス" を割
当てられ、同様に各車両のコンピュータもIPアドレスを
割当てられる。
【0012】全国の道路セグメント(即ちリンク)の完
全なデータベースが各基地装置に設けられる。各道路セ
グメントは前記データベースにおいて固有の番号を有す
るレコードである。このレコードは、リンクレコードと
も呼ばれ、道路セグメントの各端の緯度及び経度並びに
道路セグメントの各端部における接続道路セグメントを
それぞれ表わすレコード番号の2つのリストに対するポ
インタの対を含む。このように、データベースは任意の
1つの道路セグメント上の任意の位置と他の任意の1つ
の道路セグメントとの接続を詳細に示すための最も重要
な幾何学的な情報を含む。この特定の静的データに加え
て、動的道路セグメント属性(リンクタイム)、例えば道
路セグメントをどちらかの方向に通過(即ち走行)する
ための所要時間を記述する時間フィールド、及びTMC に
より計算された車両旅行計画の結果として将来の時点に
おける道路セグメント上の車両占有の予想を表わすフィ
ールドがデータベースに設けられる。道路セグメントが
存在する地理的なTMC 地域を示す識別フィールド(TMC I
D)も含んでいる。各リンクレコードは、一方通行規制、
物理的及び管制上の方向転換の規制、等のようなリンク
経路選択を可能にする新しい属性を持つことができる。
全なデータベースが各基地装置に設けられる。各道路セ
グメントは前記データベースにおいて固有の番号を有す
るレコードである。このレコードは、リンクレコードと
も呼ばれ、道路セグメントの各端の緯度及び経度並びに
道路セグメントの各端部における接続道路セグメントを
それぞれ表わすレコード番号の2つのリストに対するポ
インタの対を含む。このように、データベースは任意の
1つの道路セグメント上の任意の位置と他の任意の1つ
の道路セグメントとの接続を詳細に示すための最も重要
な幾何学的な情報を含む。この特定の静的データに加え
て、動的道路セグメント属性(リンクタイム)、例えば道
路セグメントをどちらかの方向に通過(即ち走行)する
ための所要時間を記述する時間フィールド、及びTMC に
より計算された車両旅行計画の結果として将来の時点に
おける道路セグメント上の車両占有の予想を表わすフィ
ールドがデータベースに設けられる。道路セグメントが
存在する地理的なTMC 地域を示す識別フィールド(TMC I
D)も含んでいる。各リンクレコードは、一方通行規制、
物理的及び管制上の方向転換の規制、等のようなリンク
経路選択を可能にする新しい属性を持つことができる。
【0013】道路データベース静的接続情報及び個々の
道路セグメントの予想遅延時間に基づいて車両の最適な
又は最適に近い最短時間のルートを選択できるようにル
ート計画アルゴリズムを有するTMC が設けられる。最低
費用のルート (費用を最小化するために制約された最短
時間)、 又は (大気汚染及び(又は)燃料消費を最小にす
るための) 最小加速/減速のような、たぶんドライバに
より選択された他の基準に基づいてルートを最適化する
アルゴリズムもTMC に設けられる。
道路セグメントの予想遅延時間に基づいて車両の最適な
又は最適に近い最短時間のルートを選択できるようにル
ート計画アルゴリズムを有するTMC が設けられる。最低
費用のルート (費用を最小化するために制約された最短
時間)、 又は (大気汚染及び(又は)燃料消費を最小にす
るための) 最小加速/減速のような、たぶんドライバに
より選択された他の基準に基づいてルートを最適化する
アルゴリズムもTMC に設けられる。
【0014】図3はこのシステムで用いる良好な車載通
信及び処理装置20を示す。装置20はIBM Thinkpadコンピ
ュータであることが望ましいが、通信及び位置決定イン
タフェースを装備した同等なコンピュータはどれでも本
発明の範囲を逸脱せずに用いることができる。車載装置
は装置20及び広域ネットワークアンテナ33の間のインタ
フェースとして動作する無線データモデム22を含む。車
両位置データを生成するためにGPS 受信装置24が設けら
れる。このデータは、地元のTMC のGPS 差動補正データ
と組合わされると、精密な車両位置を生成する。GPS 受
信装置24はPCMCIAスロット26を介して車載装置と連結さ
れるが、他のデータインタフェースはどれでも本発明の
範囲から逸脱しない。よって、車載装置の機能はTMC に
旅行計画、車両位置及びルート案内の情報を提供するこ
とである。この情報は目的地及び行程選択、実際のリン
ク移動時間(道路セグメント通過時間)及び交差点キュ
ー遅延、並びに救助信号要求の形式である。
信及び処理装置20を示す。装置20はIBM Thinkpadコンピ
ュータであることが望ましいが、通信及び位置決定イン
タフェースを装備した同等なコンピュータはどれでも本
発明の範囲を逸脱せずに用いることができる。車載装置
は装置20及び広域ネットワークアンテナ33の間のインタ
フェースとして動作する無線データモデム22を含む。車
両位置データを生成するためにGPS 受信装置24が設けら
れる。このデータは、地元のTMC のGPS 差動補正データ
と組合わされると、精密な車両位置を生成する。GPS 受
信装置24はPCMCIAスロット26を介して車載装置と連結さ
れるが、他のデータインタフェースはどれでも本発明の
範囲から逸脱しない。よって、車載装置の機能はTMC に
旅行計画、車両位置及びルート案内の情報を提供するこ
とである。この情報は目的地及び行程選択、実際のリン
ク移動時間(道路セグメント通過時間)及び交差点キュ
ー遅延、並びに救助信号要求の形式である。
【0015】本発明の範囲から逸脱せずに代替位置感知
手段を用いうることを当業者は理解するであろう。例え
ば、受入可能な位置決定システムとして、慣性推測のた
めの固体ジャイロスコープ、慣性推測のための固体ジャ
イロスコープ及び走行距離計、推測のためのホィール符
号化器及びフラックスゲートコンパス、任意の推測法に
より強化されたGPS 又は差動GPSがある。
手段を用いうることを当業者は理解するであろう。例え
ば、受入可能な位置決定システムとして、慣性推測のた
めの固体ジャイロスコープ、慣性推測のための固体ジャ
イロスコープ及び走行距離計、推測のためのホィール符
号化器及びフラックスゲートコンパス、任意の推測法に
より強化されたGPS 又は差動GPSがある。
【0016】運転中にドライバが車載装置のキーボード
30の操作により簡単なコマンド、例えば 最後の命令の
反復、残りの命令の反復、現在位置の通報及び次の経路
選択点などのコマンド、をコンピュータに入力できる。
30の操作により簡単なコマンド、例えば 最後の命令の
反復、残りの命令の反復、現在位置の通報及び次の経路
選択点などのコマンド、をコンピュータに入力できる。
【0017】代替実施例では、簡単なDOS オペレーティ
ングシステムで実行されるローエンドパーソナルコンピ
ュータ (例えば、ノートブック型コンピュータ又は手の
ひらサイズのコンピュータ) が車両に供給される。更
に、汎用コンピュータを全く用いない低価格バージョン
と云うよりもむしろ電子的に "経路を選定する" アプリ
ケーション特定のコンピュータも実現可能である。この
コンピュータ即ちアプリケーション特定の装置は無線デ
ータ通信手段のアンテナと接続又は一体化され、そして
出来れば、更に、位置/ロケーションサブシステムのア
ンテナ又は他のセンサーと接続されるであろう。
ングシステムで実行されるローエンドパーソナルコンピ
ュータ (例えば、ノートブック型コンピュータ又は手の
ひらサイズのコンピュータ) が車両に供給される。更
に、汎用コンピュータを全く用いない低価格バージョン
と云うよりもむしろ電子的に "経路を選定する" アプリ
ケーション特定のコンピュータも実現可能である。この
コンピュータ即ちアプリケーション特定の装置は無線デ
ータ通信手段のアンテナと接続又は一体化され、そして
出来れば、更に、位置/ロケーションサブシステムのア
ンテナ又は他のセンサーと接続されるであろう。
【0018】ドライバ及び車載装置の間の対話を可能に
するためにスピーカー及びマイクロホン装置28が設けら
れる。ドライバが所望の目的地、ルート、速度、等を伝
達し、そして目的地に到達するために複合された命令を
受取るために、この装置は音声認識及び複合機能を備え
ることができる。本発明の範囲を逸脱せずに他のドライ
バインタフェースを用いることもできる。
するためにスピーカー及びマイクロホン装置28が設けら
れる。ドライバが所望の目的地、ルート、速度、等を伝
達し、そして目的地に到達するために複合された命令を
受取るために、この装置は音声認識及び複合機能を備え
ることができる。本発明の範囲を逸脱せずに他のドライ
バインタフェースを用いることもできる。
【0019】本発明の最適で安定したルート計画システ
ムは次のように動作する。ドライバが、旅行開始前に、
車載コンピュータを用い、無線システムを介してTMC と
対話しながら入力した目的地情報が識別される。車両位
置決定システムからTMC に出発位置情報が通信される。
その後、TMC はドライバの基準 (例えば、 "最短時間")
及び他の旅行者が選択したルートに関するTMC の知識に
基づいて "最良" ルートを計算し、そして車載コンピュ
ータが経路選択の際にドライバを支援するのに用いうる
道路セグメントのリスト及び予想される特性 (例えば、
通過する時間)を車載コンピュータに送る。
ムは次のように動作する。ドライバが、旅行開始前に、
車載コンピュータを用い、無線システムを介してTMC と
対話しながら入力した目的地情報が識別される。車両位
置決定システムからTMC に出発位置情報が通信される。
その後、TMC はドライバの基準 (例えば、 "最短時間")
及び他の旅行者が選択したルートに関するTMC の知識に
基づいて "最良" ルートを計算し、そして車載コンピュ
ータが経路選択の際にドライバを支援するのに用いうる
道路セグメントのリスト及び予想される特性 (例えば、
通過する時間)を車載コンピュータに送る。
【0020】移動用コンピュータが "話した" 詳細な経
路選択命令に従って、ドライバは旅行を開始する。命令
は、米国特許第5,177,685 号明細書で開示されたように
話すことができる。ドライバへの命令は、例えば下記の
ような各通過点までの対数距離を減少する際に、反復的
に提示することができる。 o "10 マイル先で右に進路を取れ" o "5 マイル先で右に進路を取れ" o "2 マイル先で右に進路を取れ" o "1 マイル先で右に進路を取れ" o "0.5 マイル先で右に進路を取れ" o "0.2 マイル先で右に進路を取れ" o "0.1 マイル先で右に進路を取れ" o "250 フィート先で右に進路を取れ" o "100 フィート先で右に進路を取れ"
路選択命令に従って、ドライバは旅行を開始する。命令
は、米国特許第5,177,685 号明細書で開示されたように
話すことができる。ドライバへの命令は、例えば下記の
ような各通過点までの対数距離を減少する際に、反復的
に提示することができる。 o "10 マイル先で右に進路を取れ" o "5 マイル先で右に進路を取れ" o "2 マイル先で右に進路を取れ" o "1 マイル先で右に進路を取れ" o "0.5 マイル先で右に進路を取れ" o "0.2 マイル先で右に進路を取れ" o "0.1 マイル先で右に進路を取れ" o "250 フィート先で右に進路を取れ" o "100 フィート先で右に進路を取れ"
【0021】ドライバは個人的な好みに合うように経路
選択命令の対数間隔を選択することができる。
選択命令の対数間隔を選択することができる。
【0022】車両が各道路セグメントを通過するとき、
車載コンピュータは、その道路セグメントを通過するの
に要した時間を記録し、そしてこの情報を無線通信手段
によりTMC に送信し、TMC はこの情報を用いて将来の旅
行計画のためにその道路セグメントのモデルを更新す
る。このように、各車両は道路ネットワーク実時間動的
通過情報を測定するプローブとして動作する。プローブ
データは道路ネットワークによる車両の位置、及びその
予想された将来の推移の更新にも用いられる。
車載コンピュータは、その道路セグメントを通過するの
に要した時間を記録し、そしてこの情報を無線通信手段
によりTMC に送信し、TMC はこの情報を用いて将来の旅
行計画のためにその道路セグメントのモデルを更新す
る。このように、各車両は道路ネットワーク実時間動的
通過情報を測定するプローブとして動作する。プローブ
データは道路ネットワークによる車両の位置、及びその
予想された将来の推移の更新にも用いられる。
【0023】TMC 2 は、たぶん非反復の出来事による道
路セグメントの通過時間の有意の変化をセンスするプロ
グラムを有する。このプログラムは、交通の流れに強い
影響を与えない、不規則な事象 (例えば、乗客又は貨物
の積み降ろしのために車を道路の片側に寄せること) の
ために停止する車両による "アウトライアー" 事象を取
り除くことができる。
路セグメントの通過時間の有意の変化をセンスするプロ
グラムを有する。このプログラムは、交通の流れに強い
影響を与えない、不規則な事象 (例えば、乗客又は貨物
の積み降ろしのために車を道路の片側に寄せること) の
ために停止する車両による "アウトライアー" 事象を取
り除くことができる。
【0024】TMC は、道路セグメントの交通パラメータ
の有意の変化を検出すると、その旅行計画のリストを探
索し、途中の車両のどれかが影響を受けるかどうかを調
べ、そして影響を受ける場合には、これらの車両の新し
い旅行計画を計算する。新しい旅行計画がドライバの基
準に基づいてかなり良好な結果を生じる場合には、新し
い計画及び変更の説明が無線手段により車両の移動用コ
ンピュータに送られる。旅行勧告の説明は複合手段を用
いて新しい旅行計画及び特定の経路選択指示と一緒に明
確にドライバに話すことができる。
の有意の変化を検出すると、その旅行計画のリストを探
索し、途中の車両のどれかが影響を受けるかどうかを調
べ、そして影響を受ける場合には、これらの車両の新し
い旅行計画を計算する。新しい旅行計画がドライバの基
準に基づいてかなり良好な結果を生じる場合には、新し
い計画及び変更の説明が無線手段により車両の移動用コ
ンピュータに送られる。旅行勧告の説明は複合手段を用
いて新しい旅行計画及び特定の経路選択指示と一緒に明
確にドライバに話すことができる。
【0025】特定のルートを経由するようにコンピュー
タが生成した命令を用いてドライバを誘導する特定の項
目は技術的に周知であり、米国特許第5,031,104 号、同
第4,992,947 号、同第4,939,662 号、同第4,937,751
号、同第4,782,447 号及び同第4,733,356 号明細書に記
述されている。
タが生成した命令を用いてドライバを誘導する特定の項
目は技術的に周知であり、米国特許第5,031,104 号、同
第4,992,947 号、同第4,939,662 号、同第4,937,751
号、同第4,782,447 号及び同第4,733,356 号明細書に記
述されている。
【0026】各TMC コンピュータは担当する地理的領域
を有する。各TMC オペレータは実際の道路基幹施設に一
致するように自身のTMC コンピュータのデータベース内
の静的情報 (例えば、道路の形態、一方通行規制、等)
を更新する。道路データベースの静的部分の変更は広域
ネットワークにより全ての他のTMC に放送される。
を有する。各TMC オペレータは実際の道路基幹施設に一
致するように自身のTMC コンピュータのデータベース内
の静的情報 (例えば、道路の形態、一方通行規制、等)
を更新する。道路データベースの静的部分の変更は広域
ネットワークにより全ての他のTMC に放送される。
【0027】TMC がその領域内の顧客車両のルートを計
算しているとき、且つ目的地 (又はルートの任意の部
分) が前記領域の外側にあるとき、最適経路アルゴリズ
ムは、広域ネットワークにより、その道路セグメントが
存在する領域を有するTMC から特定の道路セグメントの
動的データを要求する。更に、ルートが選択されると、
選択された道路を有するTMC に、その車両が前記特定の
道路セグメントを占有する予定時間が通知され、予定さ
れたおよその時間に前記車両が前記道路セグメントを占
有できるように、適切な時間の "トークン" がデータベ
ースのレコードに証拠として示される。
算しているとき、且つ目的地 (又はルートの任意の部
分) が前記領域の外側にあるとき、最適経路アルゴリズ
ムは、広域ネットワークにより、その道路セグメントが
存在する領域を有するTMC から特定の道路セグメントの
動的データを要求する。更に、ルートが選択されると、
選択された道路を有するTMC に、その車両が前記特定の
道路セグメントを占有する予定時間が通知され、予定さ
れたおよその時間に前記車両が前記道路セグメントを占
有できるように、適切な時間の "トークン" がデータベ
ースのレコードに証拠として示される。
【0028】相当な数の車両がTMC の境界を越えると
き、一組の協同動作するTMC 内の全ての顧客車両ルート
の協同した計算を含む、幾つかの隣接するTMC の動作の
更に緊密な結合を実現することが必要である。前記協同
した処理は、例えば、高い帯域幅の非同期転送モード(A
TM) ネットワークにより実現できる。
き、一組の協同動作するTMC 内の全ての顧客車両ルート
の協同した計算を含む、幾つかの隣接するTMC の動作の
更に緊密な結合を実現することが必要である。前記協同
した処理は、例えば、高い帯域幅の非同期転送モード(A
TM) ネットワークにより実現できる。
【0029】システムの信頼性を高めるために、各TMC
内の動的データを、少なくとも1つの他のTMC で影付け
できるので、TMC のどれかが保守又は障害により使用で
きなくなる場合、その負荷は別のTMC により取り上げる
ことができる。これは、各TMC に関連する高い使用可能
度のメッセージ "経路指定機能" を必要とする。メッセ
ージ経路指定機能はいつTMC が動作しなくなるかを感知
し、特定のTMC のメッセージを、指定された予備TMC に
送る。高い使用可能度の経路指定機能は、技術的に周知
の幾つかの手法のどれか (例えば、3倍モジュール冗長
度及び無停電電源) を用いて構築でき、そして一般に、
高い使用可能度のTMC よりもずっと低価格で構築できる
と予期される。
内の動的データを、少なくとも1つの他のTMC で影付け
できるので、TMC のどれかが保守又は障害により使用で
きなくなる場合、その負荷は別のTMC により取り上げる
ことができる。これは、各TMC に関連する高い使用可能
度のメッセージ "経路指定機能" を必要とする。メッセ
ージ経路指定機能はいつTMC が動作しなくなるかを感知
し、特定のTMC のメッセージを、指定された予備TMC に
送る。高い使用可能度の経路指定機能は、技術的に周知
の幾つかの手法のどれか (例えば、3倍モジュール冗長
度及び無停電電源) を用いて構築でき、そして一般に、
高い使用可能度のTMC よりもずっと低価格で構築できる
と予期される。
【0030】車両がメッセージ (例えば、通過時間メッ
セージ) をTMC に送るとき、もしその車両がTMC 領域の
境界を越えるならば、前記メッセージは別のTMC に再送
しなければならなず、前記メッセージは正しいTMC に送
られ、そして前記車両が入ったばかりの領域を制御する
TMC の正しいアドレスを示すメッセージが前記車両のコ
ンピュータに送られる。
セージ) をTMC に送るとき、もしその車両がTMC 領域の
境界を越えるならば、前記メッセージは別のTMC に再送
しなければならなず、前記メッセージは正しいTMC に送
られ、そして前記車両が入ったばかりの領域を制御する
TMC の正しいアドレスを示すメッセージが前記車両のコ
ンピュータに送られる。
【0031】多くのドライバに関連するシステムの全体
的な最適化を達成しようとする場合には、多数のドライ
バのルートを選択するアルゴリズムのタスクはかなり複
雑である。更に、TMC が提供した経路指定命令に多数の
ドライバが従わない場合には、最適化は達成困難になる
ことがある。この理由で、多くの方向転換を必要とする
非常に複雑な経路を生じるルート選択プロセスは、特に
それが結果的に非常にすぐれた行動にならない場合に
は、ドライバには魅力がない。相対的に "円滑な" ルー
ト選択が望ましいことを示すもう1つの要素は、たぶん
ドライバは少数の比較的知られた代替のルートに選択を
限定することである。これらの理由で、本発明を実現す
る可能な選択は、所与の出発地から所与の目的地への幾
つかの予め設計された最良のルート選択を表示してドラ
イバに提案することを含む。任意の出発地及び目的地に
適用できる、この代替案の変形は、ネットワーク内のキ
ー "ノード" 間の幾つかの最良の代替ルートと、ドライ
バの出発地から開始ノードまで、そして終了ノードから
ドライバの目的地までの最適ルートとをドライバに提案
することである。
的な最適化を達成しようとする場合には、多数のドライ
バのルートを選択するアルゴリズムのタスクはかなり複
雑である。更に、TMC が提供した経路指定命令に多数の
ドライバが従わない場合には、最適化は達成困難になる
ことがある。この理由で、多くの方向転換を必要とする
非常に複雑な経路を生じるルート選択プロセスは、特に
それが結果的に非常にすぐれた行動にならない場合に
は、ドライバには魅力がない。相対的に "円滑な" ルー
ト選択が望ましいことを示すもう1つの要素は、たぶん
ドライバは少数の比較的知られた代替のルートに選択を
限定することである。これらの理由で、本発明を実現す
る可能な選択は、所与の出発地から所与の目的地への幾
つかの予め設計された最良のルート選択を表示してドラ
イバに提案することを含む。任意の出発地及び目的地に
適用できる、この代替案の変形は、ネットワーク内のキ
ー "ノード" 間の幾つかの最良の代替ルートと、ドライ
バの出発地から開始ノードまで、そして終了ノードから
ドライバの目的地までの最適ルートとをドライバに提案
することである。
【0032】地図上の2つの位置の間の最適な最短時間
(又は最短距離) のルートを計算する多くの方法が技術
的に知られている。 "ジクストラ(Djikstra)" アルゴリ
ズムとして知られた初期の方法は、前記位置の1つで開
始し、その点から "同時間"の境界線を拡張する。即
ち、同時間の境界線上の点はどれも到達に要する時間が
ぴったり同じである。同時間境界線が目的地と交差する
まで、境界線は一回に1道路セグメントずつ連続的に拡
張される。最後に、目的地までのルートが、最後の同時
間境界線 (全移動時間を表わす) から最初の同時間境界
線 (最初のルートセグメントを表わす) に "引き返す"
ことにより計算される。図5は同時間構成を示す。
(又は最短距離) のルートを計算する多くの方法が技術
的に知られている。 "ジクストラ(Djikstra)" アルゴリ
ズムとして知られた初期の方法は、前記位置の1つで開
始し、その点から "同時間"の境界線を拡張する。即
ち、同時間の境界線上の点はどれも到達に要する時間が
ぴったり同じである。同時間境界線が目的地と交差する
まで、境界線は一回に1道路セグメントずつ連続的に拡
張される。最後に、目的地までのルートが、最後の同時
間境界線 (全移動時間を表わす) から最初の同時間境界
線 (最初のルートセグメントを表わす) に "引き返す"
ことにより計算される。図5は同時間構成を示す。
【0033】図6及び図7は、ブロック式街路があると
き、ジクストラアルゴリズムがどのように働くかを示
す。グリッド内のxは閉鎖されている街路を示す。同じ
数字は類似のイソタイム境界線、即ち出発地oからその
目的地に到達する時間が同じであることを示す。図6に
示すように、街路のそれぞれは遅いものと速いものとが
あり、通過時間の累積はそれに伴って増減する。本発明
では、右又は左に方向変換するか又は方向変換しないか
により遅延が異なることも考慮して、交差点でのキュー
の遅延が累積される。
き、ジクストラアルゴリズムがどのように働くかを示
す。グリッド内のxは閉鎖されている街路を示す。同じ
数字は類似のイソタイム境界線、即ち出発地oからその
目的地に到達する時間が同じであることを示す。図6に
示すように、街路のそれぞれは遅いものと速いものとが
あり、通過時間の累積はそれに伴って増減する。本発明
では、右又は左に方向変換するか又は方向変換しないか
により遅延が異なることも考慮して、交差点でのキュー
の遅延が累積される。
【0034】図7は、一方通行の街路があるとき、ジク
ストラアルゴリズムがどのように働くかを示す。図7
は、所与の出発地から目的地までの代替ルートが2つあ
ることを示す。個々のリンクの実際の渋滞に基づいて、
リンクを移動する時間が長くなり、ルートの1つがかな
り短縮されることがある。TMC がルートの1つにいる車
両に既にルートを割当てた場合、リンクを占有するこれ
らの車両によって生ずる限界予想渋滞により、次のルー
トの車両に代替ルートを (使用できる最良のルートとし
て) 割当てることができる。
ストラアルゴリズムがどのように働くかを示す。図7
は、所与の出発地から目的地までの代替ルートが2つあ
ることを示す。個々のリンクの実際の渋滞に基づいて、
リンクを移動する時間が長くなり、ルートの1つがかな
り短縮されることがある。TMC がルートの1つにいる車
両に既にルートを割当てた場合、リンクを占有するこれ
らの車両によって生ずる限界予想渋滞により、次のルー
トの車両に代替ルートを (使用できる最良のルートとし
て) 割当てることができる。
【0035】図4は幾つかのリンク特性の時刻毎の典型
的な関係を示す。前記関係は交通監視技術ではよく知ら
れている。 (1) この例では、 (レーン当り) およそ1800車/時の午
前又は午後の "ラッシュアワー" を生ずる車両要求が示
される。夜間は、200 車/時未満に要求が低下する。 (2) (ドライバは一般に "速度制限" により速度を制限
するけれども) 渋滞しないときの夜間の車両速度はおよ
そ80 mphの "自由な流れ" を有するが、ラッシュアワー
の間は、自由な流れの速度はおよそ20 mphに低下する。 (3) この1マイルセグメントの通過時間は速度に逆比例
し、夜間のおよそ42秒からラッシュアワーピーク時のお
よそ2分まで変動する。
的な関係を示す。前記関係は交通監視技術ではよく知ら
れている。 (1) この例では、 (レーン当り) およそ1800車/時の午
前又は午後の "ラッシュアワー" を生ずる車両要求が示
される。夜間は、200 車/時未満に要求が低下する。 (2) (ドライバは一般に "速度制限" により速度を制限
するけれども) 渋滞しないときの夜間の車両速度はおよ
そ80 mphの "自由な流れ" を有するが、ラッシュアワー
の間は、自由な流れの速度はおよそ20 mphに低下する。 (3) この1マイルセグメントの通過時間は速度に逆比例
し、夜間のおよそ42秒からラッシュアワーピーク時のお
よそ2分まで変動する。
【0036】各リンクの予測された周期的な特性は、リ
ンクの形態及び周期的な交通量の要求に基づいて変化す
る。更に、TMC により多数の車両が誘導される場合、高
い要求を有するリンクから低い要求を有するリンクに車
両を迂回させることにより、TMC は実際にリンクを通過
する時間に影響を与えることがありうるので、道路ネッ
トワーク上の負荷を平衡させ、誘導された車両の移動時
間を短縮する (とともに、誘導された車両を渋滞したリ
ンクから迂回させ、前記渋滞したリンクの渋滞を少なく
するから、誘導されなかった車両の移動時間を短縮する
という有利な副次効果をもたらす) ことがある。
ンクの形態及び周期的な交通量の要求に基づいて変化す
る。更に、TMC により多数の車両が誘導される場合、高
い要求を有するリンクから低い要求を有するリンクに車
両を迂回させることにより、TMC は実際にリンクを通過
する時間に影響を与えることがありうるので、道路ネッ
トワーク上の負荷を平衡させ、誘導された車両の移動時
間を短縮する (とともに、誘導された車両を渋滞したリ
ンクから迂回させ、前記渋滞したリンクの渋滞を少なく
するから、誘導されなかった車両の移動時間を短縮する
という有利な副次効果をもたらす) ことがある。
【0037】TMC は、更に緯度及び経度の位置、緯度/
経度データベースに対するアドレスをドライバが容易に
指定できるデータベースを提供され、アドレスデータベ
ースに対する電話番号、等もたぶん増強される。これら
のデータベース及びそれらの使用は技術的によく知られ
ている。
経度データベースに対するアドレスをドライバが容易に
指定できるデータベースを提供され、アドレスデータベ
ースに対する電話番号、等もたぶん増強される。これら
のデータベース及びそれらの使用は技術的によく知られ
ている。
【0038】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。 (1) 最適ルートの計画システムであって、広域ネット
ワークに接続され、道路セグメントの形態及びそれらの
道路セグメントの交通特性を指定する道路ネットワーク
のモデルを記憶する、少なくとも1つの固定されたコン
ピュータと、前記固定されたコンピュータ及び移動でき
る車載コンピュータ装置の間の固定及び無線通信、なら
びに前記固定されたコンピュータの間の固定通信を可能
にする通信手段と、前記車載装置により供給されたデー
タに基づいて各車両の最適なルートを計算する、前記固
定されたコンピュータ内の手段と、最適なルート情報を
前記車載装置に伝達する手段とを備えるシステム。 (2) 前記固定されたコンピュータに、前記道路セグメ
ントの将来の占有及び渋滞状態を予報する手段を更に備
える、上記(1)に記載のシステム。 (3) 前記予報する手段は前記システムによりカバーさ
れた車両の前記選択されたルートを用いる、上記(2)に
記載のシステム。 (4) 前記車両により供給されたデータは所望のルート
特性及び目的地を含む、上記(1)に記載のシステム。 (5) 各車載装置に接続された車両位置感知手段を更に
備える、上記(1)に記載のシステム。 (6) 各車載装置は、セグメント通過時間及び交差キュ
ー遅延を計算し且つ通過時間を関連した固定されたコン
ピュータに報告する手段を更に備える、上記 (1) に記
載のシステム。 (7) 前記固定されたコンピュータは、予期しない交通
量の変化を検出し且つ車両の経路を新しい最適なルート
に再指定する手段を更に備える、上記(1)に記載のシス
テム。 (8) 各固定されたコンピュータは他の固定されたコン
ピュータから動的データを取得する手段を備える、上記
(1)に記載のシステム。 (9) 1つの固定されたコンピュータの障害により車両
のどれかとの通信の障害が生じるのを防ぐために冗長な
情報を維持する影付け手段を更に備える、上記(1)に記
載のシステム。 (10) 各固定されたコンピュータは、前記システム内
のリンクに関して他のソースから取出された渋滞遅延情
報をオペレータが入力する手段を備える、上記(1)に記
載のシステム。 (11) 前記車両オペレータがTMC に車両位置を含む救
助信号メッセージを送信し、前記TMC のオペレータは関
連した緊急サービスを通知し且つ遭難中の前記車両に確
認メッセージを返送することができる、上記(1)に記載
のシステム。 (12) TMC 間の境界で相当な交差が予想されるとき、
隣接するTMC のコンピュータによる協同処理及び全ての
車両のルートの最適化を更に含む、上記(1)に記載のシ
ステム。
の事項を開示する。 (1) 最適ルートの計画システムであって、広域ネット
ワークに接続され、道路セグメントの形態及びそれらの
道路セグメントの交通特性を指定する道路ネットワーク
のモデルを記憶する、少なくとも1つの固定されたコン
ピュータと、前記固定されたコンピュータ及び移動でき
る車載コンピュータ装置の間の固定及び無線通信、なら
びに前記固定されたコンピュータの間の固定通信を可能
にする通信手段と、前記車載装置により供給されたデー
タに基づいて各車両の最適なルートを計算する、前記固
定されたコンピュータ内の手段と、最適なルート情報を
前記車載装置に伝達する手段とを備えるシステム。 (2) 前記固定されたコンピュータに、前記道路セグメ
ントの将来の占有及び渋滞状態を予報する手段を更に備
える、上記(1)に記載のシステム。 (3) 前記予報する手段は前記システムによりカバーさ
れた車両の前記選択されたルートを用いる、上記(2)に
記載のシステム。 (4) 前記車両により供給されたデータは所望のルート
特性及び目的地を含む、上記(1)に記載のシステム。 (5) 各車載装置に接続された車両位置感知手段を更に
備える、上記(1)に記載のシステム。 (6) 各車載装置は、セグメント通過時間及び交差キュ
ー遅延を計算し且つ通過時間を関連した固定されたコン
ピュータに報告する手段を更に備える、上記 (1) に記
載のシステム。 (7) 前記固定されたコンピュータは、予期しない交通
量の変化を検出し且つ車両の経路を新しい最適なルート
に再指定する手段を更に備える、上記(1)に記載のシス
テム。 (8) 各固定されたコンピュータは他の固定されたコン
ピュータから動的データを取得する手段を備える、上記
(1)に記載のシステム。 (9) 1つの固定されたコンピュータの障害により車両
のどれかとの通信の障害が生じるのを防ぐために冗長な
情報を維持する影付け手段を更に備える、上記(1)に記
載のシステム。 (10) 各固定されたコンピュータは、前記システム内
のリンクに関して他のソースから取出された渋滞遅延情
報をオペレータが入力する手段を備える、上記(1)に記
載のシステム。 (11) 前記車両オペレータがTMC に車両位置を含む救
助信号メッセージを送信し、前記TMC のオペレータは関
連した緊急サービスを通知し且つ遭難中の前記車両に確
認メッセージを返送することができる、上記(1)に記載
のシステム。 (12) TMC 間の境界で相当な交差が予想されるとき、
隣接するTMC のコンピュータによる協同処理及び全ての
車両のルートの最適化を更に含む、上記(1)に記載のシ
ステム。
【図1】本発明による輸送ネットワークの最適で安定し
たルート計画システムのブロック図である。
たルート計画システムのブロック図である。
【図2】図1に示された交通管制センター(TMC) のブロ
ック図である。
ック図である。
【図3】図1に示された車載通信及び処理装置の良好な
実施例のブロック図である。
実施例のブロック図である。
【図4】時刻を関数とする種々の交通データを示す図表
である。
である。
【図5】従来の技術のジクストラのアルゴリズムを示す
定時性等値図である。
定時性等値図である。
【図6】ジクストラのアルゴリズムが、本発明で用いら
れたとき、ブロックされた街路でどのように動作するか
を示す図である。
れたとき、ブロックされた街路でどのように動作するか
を示す図である。
【図7】ジクストラのアルゴリズムが、本発明で用いら
れたとき、一方通行の街路でどのように動作するかを示
す図である。
れたとき、一方通行の街路でどのように動作するかを示
す図である。
2 交通管制センター(TMC) 4 ネットワーク 5 RFネットワークメッセージスイッチ 6 車載装置 8 基地局 10 処理装置 12 アンテナ 20 車載通信及び処理装置 22 無線データモデム 24 GPS 受信装置 26 PCMCIAスロット 28 スピーカー及びマイクロホン装置 30 キーボード 33 広域ネットワークアンテナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デノス・シー・ガジス アメリカ合衆国ニューヨーク州、カトナ ー、レイク・ロード 26 (72)発明者 ロバート・エス・ジャッフ アメリカ合衆国ニューヨーク州、シェノ ロック、ミラー・アベニュー 17 (72)発明者 ウィリアム・ジー・ポップ アメリカ合衆国ニューヨーク州、サマー ス・ロンドンデリー・レーン 12 (56)参考文献 特開 昭60−41200(JP,A) 特開 平5−313577(JP,A) 特開 平4−258714(JP,A) 特開 平2−2498(JP,A) 特開 昭56−88598(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G08G 1/00 G01C 21/00
Claims (11)
- 【請求項1】広域ネットワークに接続され、道路セグメ
ントの幾何学的形態及び交通特性を指定する道路ネット
ワークのモデルを記憶するための複数のデータ処理局コ
ンピュータのネットワークと、 前記ネットワーク・コンピュータ及び車載コンピュータ
装置の間の無線通信並びに前記ネットワーク・コンピュ
ータ相互間の有線又は無線通信を可能にする通信手段
と、 前記各ネットワーク・コンピュータ内に設けられ、交通
管制下にある他の全車両に対する各選定ルートに関する
データを使用して道路セグメント上における将来の車両
占有及び渋滞状態を予測するための複数の予測手段と、 前記各ネットワーク・コンピュータ内に設けられ、前記
車載コンピュータ装置から供給されたドライバ選択のル
ート運転特性及び目的地に関するデータ並びに前記各予
測手段により予測された道路セグメント上の将来の車両
占有及び渋滞状態のデータの両方に基づいて車両に対し
てそれぞれ最適ルートを計算し選定するための手段と、 最適ルートを表わす一連の各道路セグメントの幾何学的
情報をドライバに対する運転命令として前記車載コンピ
ュータ装置へ伝達するための手段と、 を備えている最適ルート計画システム。 - 【請求項2】広域ネットワークに接続され、道路セグメ
ントの幾何学的形態及び交通特性を指定する道路ネット
ワークのモデルを記憶するための複数のデータ処理局コ
ンピュータのネットワークと、 前記ネットワーク・コンピュータ及び車載コンピュータ
装置の間の無線通信並びに前記ネットワーク・コンピュ
ータ相互間の有線又は無線通信を可能にする通信手段
と、 前記各ネットワーク・コンピュータ内に設けられ、道路
セグメント上における将来の車両占有及び渋滞状態を予
測するための複数の予測手段と、 前記各ネットワーク・コンピュータ内に設けられ、前記
車載コンピュータ装置から供給されたドライバ選択のル
ート運転特性及び目的地に関するデータ並びに前記各予
測手段により予測された道路セグメント上の将来の車両
占有及び渋滞状態のデータの両方に基づいて車両に対し
てそれぞれ最適ルートを計算し選定するための手段と、 前記各ネットワーク・コンピュータ内に設けられ、他の
ネットワーク・コンピュータから動的データを取得する
ための手段と、 最適ルートを表わす一連の各道路セグメントの幾何学的
情報をドライバに対する運転命令として前記車載コンピ
ュータ装置へ伝達するための手段と、 を備えている最適ルート計画システム。 - 【請求項3】広域ネットワークに接続され、道路セグメ
ントの幾何学的形態及び交通特性を指定する道路ネット
ワークのモデルを記憶するための複数のデータ処理局コ
ンピュータのネットワークと、 前記ネットワーク・コンピュータ及び車載コンピュータ
装置の間の無線通信並びに前記ネットワーク・コンピュ
ータ相互間の有線又は無線通信を可能にする通信手段
と、 前記各ネットワーク・コンピュータ内に設けられ、道路
セグメント上における将来の車両占有及び渋滞状態を予
測するための複数の予測手段と、 前記各ネットワーク・コンピュータ内に設けられ、前記
車載コンピュータ装置から供給されたドライバ選択のル
ート運転特性及び目的地に関するデータ並びに前記各予
測手段により予測された道路セグメント上の将来の車両
占有及び渋滞状態のデータの両方に基づいて車両に対し
てそれぞれ最適ルートを計算し選定するための手段と、 前記各ネットワーク・コンピュータ内に設けられ、他の
ネットワーク・コンピの障害により車両のどれかとの通
信の障害が生じるのを防ぐために冗長な情報を維持する
影付け手段と、 最適ルートを表わす一連の各道路セグメントの幾何学的
情報をドライバに対する運転命令として前記車載コンピ
ュータ装置へ伝達するための手段と、 を備えている最適ルート計画システム。 - 【請求項4】広域ネットワークに接続され、道路セグメ
ントの幾何学的形態及び交通特性を指定する道路ネット
ワークのモデルを記憶するための複数のデータ処理局コ
ンピュータのネットワークと、 前記ネットワーク・コンピュータ及び車載コンピュータ
装置の間の無線通信並びに前記ネットワーク・コンピュ
ータ相互間の有線又は無線通信を可能にする通信手段
と、 前記各ネットワーク・コンピュータ内に設けられ、道路
セグメント上における将来の車両占有及び渋滞状態を予
測するための複数の予測手段と、 前記各ネットワーク・コンピュータ内に設けられ、前記
車載コンピュータ装置から供給されたドライバ選択のル
ート運転特性及び目的地に関するデータ並びに前記各予
測手段により予測された道路セグメント上の将来の車両
占有及び渋滞状態のデータの両方に基づいて車両に対し
てそれぞれ最適ルートを計算し選定するための手段と、 前記各ネットワーク・コンピュータ内に設けられ、前記
システム内のリンクに関して他のソースから取出された
渋滞遅延情報をオペレータから入力する手段と、 最適ルートを表わす一連の各道路セグメントの幾何学的
情報をドライバに対する運転命令として前記車載コンピ
ュータ装置へ伝達するための手段と、 を備えている最適ルート計画システム。 - 【請求項5】広域ネットワークに接続され、道路セグメ
ントの幾何学的形態及び交通特性を指定する道路ネット
ワークのモデルを記憶するための複数のデータ処理局コ
ンピュータのネットワークと、 前記ネットワーク・コンピュータ及び車載のコンピュー
タ装置の間の無線通信並びに前記ネットワーク・コンピ
ュータ相互間の有線又は無線通信を可能にする通信手段
と、 前記各ネットワーク・コンピュータ内に設けられ、道路
セグメント上における将来の車両占有及び渋滞状態を予
測するための複数の予測手段と、 前記各ネットワーク・コンピュータ内に設けられ、前記
車載コンピュータ装置から供給されたドライバ選択のル
ート運転特性及び目的地に関するデータ並びに前記各予
測手段により予測された道路セグメント上の将来の車両
占有及び渋滞状態のデータの両方に基づいて車両に対し
てそれぞれ最適ルートを計算し選定するための手段と、 前記各ネットワーク・コンピュータ内に設けられ、第1
の地理的地域から第2の地理的地域に亙って走行する通
過車両に応答してこれらの各地域に関連したネットワー
ク上の両ネットワーク・コンピュータ間で協同処理を遂
行すると共に通過車両のルートを最適化するための手段
と、 最適ルートを表わす一連の各道路セグメントの幾何学的
情報をドライバに対する運転命令として前記車載コンピ
ュータ装置へ伝達するための手段と、 を備えている最適ルート計画システム。 - 【請求項6】広域ネットワークに接続され、道路セグメ
ントの幾何学的形態及び交通特性を指定する道路ネット
ワークのモデルを記憶するための複数のデータ処理局コ
ンピュータのネットワークと、 前記ネットワーク・コンピュータ及び車載コンピュータ
装置の間の無線通信並びに前記ネットワーク・コンピュ
ータ相互間の有線又は無線通信を可能にする通信手段
と、 前記各ネットワーク・コンピュータは、各地理的地域に
関連すると共に、各道路セグメントの両端における経度
及び緯度並びに前記両端にそれぞれ接続される他の道路
セグメントを定義するデータ・フィールドを含むデータ
ベース・レコードのリストの形で表わされる地理的定義
データを含み、 前記各ネットワーク・コンピュータ内に設けられ、道路
セグメント上における将来の車両占有及び渋滞状態を予
測するための複数の予測手段と、 前記各ネットワーク・コンピュータ内に設けられ、前記
車載コンピュータ装置から供給されたドライバ選択のル
ート運転特性及び目的地に関するデータ並びに前記各予
測手段により予測された道路セグメント上の将来の車両
占有及び渋滞状態のデータの両方に基づいて車両に対し
てそれぞれ最適ルートを計算し選定するための手段と、 最適ルートを表わす一連の各道路セグメントの幾何学的
情報をドライバに対する運転命令として前記車載コンピ
ュータ装置へ伝達するための手段と、 を備えている最適ルート計画システム。 - 【請求項7】前記データベース・レコードは道路セグメ
ントを通過するための所要時間を記述する時間フィール
ドを含む請求項6に記載のシステム。 - 【請求項8】交通管制を受けるべき各車両は、各車載コ
ンピュータ装置に結合され、車両の現在位置を決定し記
録するための手段を含む請求項1,2,3,4,5又は
6に記載のシステム。 - 【請求項9】交通管制を受けるべき各車両は、各車載コ
ンピュータ装置に結合され、交差点における待ち時間を
含む任意の道路セグメントの車両通過時間を計測し記録
するための手段を含む請求項1,2,3,4,5又は6
に記載のシステム。 - 【請求項10】各ネットワーク・コンピュータ内に設け
られ予期しない交通量の変化を検出して車両の経路を新
しい最適なルートへ再選定するための手段を含む請求項
1,2,3,4,5又は6に記載のシステム。 - 【請求項11】広域ネットワークに接続され、道路セグ
メントの幾何学的形態及び交通特性を指定する道路ネッ
トワークのモデルを記憶するための複数のデータ処理局
コンピュータのネットワークと、 交通管制を受けるべき車両に搭載され車両の現在位置を
決定するための位置決定手段に電気的に結合した車載コ
ンピュータ装置と前記ネットワーク・コンピュータとの
間の無線通信を可能にすると共に、前記ネットワーク・
コンピュータ相互間の有線又は無線通信を可能にする通
信手段と、 前記各ネットワーク・コンピュータ内に設けられ、道路
セグメント上における将来の車両占有及び渋滞状態を予
測するための複数の予測手段と、 前記各ネットワーク・コンピュータ内に設けられ、交通
管制を受けるべき車両の前記位置決定手段により決定さ
れ前記車載コンピュータ装置から送信された前記車両の
出発位置を表わすデータ、ドライバにより選択又は入力
され前記車載コンピュータ装置から送信されたルート運
転特性及び目的地を表わすデータ並びに前記各予測手段
により予測された道路セグメント上の将来の車両占有及
び渋滞状態のデータの全ての前記データに基づいて車両
に対してそれぞれ最適ルートを計算し選定するための手
段と、 最適ルートを表わす一連の各道路セグメントの幾何学的
情報をドライバに対する運転命令として前記車載コンピ
ュータ装置へ伝達するための手段と、 前記各ネットワーク・コンピュータ内に設けられ、交通
管制を受けている走行中車両により計測され前記車載コ
ンピュータ装置から送信された道路セグメント通過時間
を表わすデータを受信し、該道路セグメント上を走行す
べき後続車両に対して新規の最適ルートを再選定するた
めの手段と、 を備えている最適ルート計画システム。
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