JP4116681B2

JP4116681B2 - Optimal route search method

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Publication number: JP4116681B2
Application number: JP18182196A
Authority: JP
Inventors: 和浩佐藤; 浩志岩田
Original assignee: Fujitsu Social Science Labs Ltd
Current assignee: Fujitsu Social Science Labs Ltd
Priority date: 1996-07-11
Filing date: 1996-07-11
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2016-07-11
Also published as: JPH1026535A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，道路データに基づいて出発地点から目的地点に至る経路を探索し，経路を求める経路探索装置における最適経路探索方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
経路探索装置は，複数地点を経由して商品の配達経路を求めるような場合に，道路データを基にその最適経路を求めるものである。
【０００３】
従来の経路探索装置は，ダイクストラ法等により出発地点から開始して接続される道路区間を求め，区間の距離を評価して最小距離の区間を最適道路区間として選択し，順次目的地点まで最短距離の区間を求め，そのようにして求めた出発地点から目的地点までの経路を最適経路として出力していた。そして，従来は主要道路のみの主要道路地図もしくは主要道路から分かれる枝道等の幅の狭い道まで含めた全道路の詳細道路地図に基づいて最適経路を求めていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
実際の道路では道路の幅員，交通渋滞等で法定の最高速度で移動することができない場合があり，最短距離の経路であっても，実際には最短時間で目的地点に到達することができるとは限らず，距離は長くても高速に移動できて所要時間の短い経路も実際には存在する。そのため，出発地点から目的地点までの最短距離の経路を最適経路とする従来の経路探索装置で求められた経路が実際の運用での最適経路であるとは限らなかった。また，道路の幅員等を考慮して目的地までの所要時間を推定し，求めた最短経路に補足的情報として表示するものもあるが，その所要時間はあくまでも補足的な情報であり，所要最短時間の経路を最適経路として出力するものではない。
【０００５】
また，従来の経路探索装置で，処理を高速化するために主要道路地図に基づいて経路探索した場合には，目的地が主要道路上にない条件では，目的地まで到達する経路を求めることができなかった。そのため，目的地付近は詳細道路地図で補完する必要があるが，目的地，出発地を地点とし多数の地点間最短経路を求めるような場合には，それぞれの出発地点，目的地点毎に詳細道路データにより補完する必要があり，長時間を必要とした。
【０００６】
本発明は，目的地点に至るまでの最適時間の経路を求める最適経路探索方法を提供することを目的とする。また，本発明は，出発地点，目的地点となる地点が多数あり，各地点間の最適経路を全て求めるような場合に高速に処理することのできる最適経路探索方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以下で説明する本発明の基本構成(1) は，本発明の課題を解決するための構成であり，本発明の基本構成(2) は，本発明に関連する技術の別発明である。
本発明の基本構成(1) は，目的地点および出発地点となる地点を入力する入力部と，道路データを保持する道路データ保持部と，道路データをもとに出発地点から目的地点に至る経路を探索して最適経路を求める経路探索部と，道路の属性に応じて走行速度を定める速度テーブル保持部と，経路情報を出力する出力部とを備えた経路探索装置における最適経路探索方法であって，前記道路データ保持部は，道路の区間データ中に区間毎の速度の調整係数と道路の属性とを保持し，前記経路探索部は，出発地点から目的地点に至る経路の各区間について，前記道路データ保持部が保持する該区間の道路の属性をもとに，前記速度テーブルを参照して走行速度を求め，求めた走行速度を，前記道路データ保持部が保持する該区間の速度の調整係数によって調整し，経路上の区間ごとの所要時間を算出し，所要時間により求めた経路を評価し，出発地点から目的地点に至る最短所要時間の経路を最適経路として，その経路情報を出力する構成を持つ。特に，前記道路データ保持部が保持する区間毎の速度の調整係数は，ユーザにより設定可能であり，前記経路探索部は，前記道路データ保持部が保持する区間毎の速度の調整係数が，ユーザにより設定された場合に，その設定された調整係数を用いて走行速度の調整を行う。
【０００８】
本発明の基本構成(2) は，目的地点および出発地点となる地点を入力する入力部と，道路データを保持する道路データ保持部と，道路データをもとに出発地点から目的地点に至る経路を探索して最適経路を求める経路探索部と，最適経路の経路情報を出力する出力部とを備えた経路探索装置における最適経路探索方法において，詳細道路データに基づいて該地点からその付近の主要道路に至る経路を探索する周辺探索部と，詳細道路データおよび主要道路データのうちの選択された道路データで経路探索をすることのできる全経路探索部とを備え，経路探索部は，該周辺探索部により目的地の周辺の主要道路上の道路点のうちから選択された道路点であるサテライトを求め，全経路探索部により出発地点からその周辺の主要道路に至る経路を詳細道路データにより探索し，そのようにして求められた主要道路上の道路点から該サテライトもしくは目的地点が主要道路上ある場合には目的地点に至る経路を主要道路データにより探索して最適経路を求める構成を持つ。
【０００９】
図１は本発明の基本構成(1) を示す図である。
図１において，
１は道路データ保持部であって，道路データを保持するものである。
【００１０】
２は区間データであって，道路を区間に分割したデータであり，区間の距離，区間の属性（道路種別（国道，一般道路等），道路の幅員等），走行速度の調整係数を保持するものである。調整係数は通常は１であり，渋滞等の道路状況に応じてユーザが設定できるものである。
【００１１】
３は属性，調整係数である。
４は道路点データであって，道路上の点について接続区間を対応付けたデータである。
【００１２】
１０は速度テーブル保持部であって，道路種別，幅員に対応した走行速度を保持するものである。
１１は速度テーブルである。
【００１３】
１５は経路探索部であって，出発地点から目的地点までの経路を探索し所要時間の短い経路を求めるものである。
２１は出発地点から目的地点までの経路を探索する処理を表す。
【００１４】
２２は探索した経路について，所要時間を算出する処理を表す。
２３は所要時間で経路を評価し，最短時間の経路を求める処理を表す。
２４は求めた経路を最適経路として表示部に出力する処理を表す。
【００１５】
２５は表示部である。
２６は入力部である。
経路探索部１５は，入力された出発地点と目的地点を基に，道路データ保持部１から与えられる道路データを参照して，出発地点から目的地点までの経路と求めた経路の距離を求める。そして，速度テーブル保持部１０から与えられる区間データの属性に対応する走行速度および調整係数を基に求めた出発地点から目的地点までの所要時間を求め，所要時間の短い経路を表示部２５に出力する。例えば，ダイクストラ法により本発明の基本構成(1) の最適経路を求める場合，出発地点から始まって，出発地点に接続される区間の他方の道路点を求める。そして，出発地点に接続される各区間の属性により速度テーブルを参照して，実際に移動可能な走行速度を求める。また，そのようにして求めた走行速度に調整係数を掛けて実際に近い走行速度を求める。そして，その走行速度を基に区間を移動する所要時間で区間を求めて経路毎に評価し，最短所要時間の経路を最適区間として選択する。次に，このようにして求めた道路点について同様に区間と区間を移動する時間を求めて，各区間について評価し，最短時間で移動できる区間を求める。この処理を繰り返し目的地点に最短時間で至る経路を求める。
【００１６】
本発明の基本構成(1) の速度テーブルは，例えば，道路の法定最高速度に道路の幅員を考慮して予めきめておくものであるが，速度テーブル変更手段を備えていて，ユーザが，道路の渋滞状況，経験等に基づいて変更できるものである。速度テーブルの変更は表示部２５に速度テーブルを表示し，その表示画面上でユーザが設定地を変更する。また，調整係数は，例えば，製品の出荷時点では全て１に設定されていて，道路の渋滞等の状況に応じてユーザが設定できるものである。あるいは，移動速度と移動地点についての履歴をとることができる場合には，その履歴情報を基に調整係数を変更するようにしても良い。
【００１７】
図２は，本発明の基本構成(2) を示す。
図２において，
１は道路データ保持部であって，主要道路と主要道路から分かれる枝道等の全道路の詳細道路データ部と，主要道路だけの主要道路データ部を階層的に保持するものである。
【００１８】
１５は経路探索部であって、目的地から目的地周辺の主要道路に至る経路を探索し，目的地周辺の主要道路上の地点（サテライト）および目的地とサテライトとの間の経路を求める周辺探索部および，出発地点からサテライトもしくは目的地（目的地が主要道路上にあった場合）までの経路を詳細道路データおよび主要道路データを基に経路を求めるものである。
【００１９】
１０は速度テーブル保持部である（探索した経路を所要時間で評価する場合に必要とし，距離で評価する場合には不要である）。
２５は表示部である。
【００２０】
２６は入力部である。
道路データ保持部１において，
４２は主要道路データ部である。
【００２１】
４３は詳細道路データ部である。
経路探索部１５において，
５１は周辺探索部であって，詳細道路データにより目的地周辺を探索し，目的地周辺の主要道路上の道路点（サテライト）および目的地とサテライト間の経路を求めるものである。
【００２２】
５２は全経路探索部であって，出発地点から詳細道路データを基に出発地点近くの主要道路上の道路点まで探索し，その道路点からは主要道路データに従って，サテライトもしくは目的地（目的地が主要道路上にある場合）までの経路を探索するものである。
【００２３】
５３は詳細道路データに基づく経路探索の処理であって，出発地点からその周辺の主要道路上の道路点（Ｘ）までの経路を求める処理である。
５４は主要道路データに基づく経路探索の処理であって，出発地点近くの主要道路上の道路点（Ｘ）からサテライト（Ｓ）もしくは目的地（目的地が主要道路上にある場合）までの経路を主要道路データに従って探索する処理である。
【００２４】
５５は探索経路を最短経路もしくは最短時間で評価し最適経路を求める処理である。
５６は求めた最適経路を表示部に出力する処理である。
【００２５】
図２の構成の動作を説明する。
経路探索部１５は，入力された出発地点および目的地点をもとに，周辺探索部５１により，目的地点からその周辺の主要道路上の道路点に至る経路を探索する。そして，例えば，一定距離以内にあるその主要道路上の道路点のうちから選択された道路点，例えば早く見つかった順で全個数の３０％以内等をサテライトとして保持する。さらに，全経路探索部により出発地点から目的地点までの経路を詳細道路データもしくは主要道路データに基づいて経路探索をする。その際，出発地点から探索を始めて，主要道路の道路点（Ｘ）に到達するまでは詳細道路データをもとに経路探索をする。次にその道路点（Ｘ）から目的地までは主要道路地図を基に探索経路を評価しながら最短距離もしくは最短所要時間の経路探索をする。そして，サテライトもしくは目的地点（目的地点が主要道路上にある場合）に到達したら，その経路を求める経路とする。さらに，サテライトから目的地までは予め周辺探索で求めておいた経路を採用する。最適経路は探索した経路について最短距離もしくは最短所要時間の経路とする。なお，この周辺探索および全経路探索は，例えば，前述のダイクストラ法等により行うものであり，前述したと同様に道路点に接続する区間を一つずつ延ばしながら延ばした区間のうちの最短距離の区間もしくは区間を通過するのに要する時間が最短の区間を求めながら経路を探索する方法により行うものである。
【００２６】
本発明の基本構成(1) によれば，出発地点から目的地点まで最短時間で移動できる経路を出力し，現実に最も有効な経路を出力することができる。また，調整係数によりきめ細かく所要時間を変更できるので，実際の移動時間に近い条件で経路探索行うことができる。また，速度テーブルもユーザが容易に変更できるので，実際の道路状況に柔軟に対応することができる。
【００２７】
また，本発明の基本構成(2) によれば，出発地点から目的地点までの最短経路もしくは最小所要時間の経路に近い経路を高速に求めることができる。特に，出発地点および目的地点となる地点が複数あり，それぞれの地点を出発地点および目的地点としてそれぞれの地点間の最適経路を求める場合には，それぞれの目的地周辺のサテライトを求めてあるので，目的地周辺の詳細道路データによる探索時間を大幅に減らすことができ，目的地点までの経路探索を高速に行うことができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図３は本発明の基本構成(1) のシステム構成の実施例を示す。
図３において，
６１は速度テーブル保持部であって，速度テーブルを保持する磁気ディスク装置等である。
【００２９】
６２は速度テーブルのデータを表す。
６３は道路データ保持部であって，道路データを保持するＣＤＲＯＭ等である。
【００３０】
６４は道路点データである。
６５は区間データである。
６６は地点データ保持部であって，目的地点，出発地点となる地点の道路点およびその名称（商店名等）等をデータとしてもつものであり，磁気ディスク装置等である（地点データはユーザが指定するものである）。
【００３１】
６７は地点データを表す。
７１は評価テーブル保持部であって，求めた経路の評価値（最短所要時間）を保持するものである。
【００３２】
７２は経路探索プログラムであって，出発地点から道路点データと区間データに従って経路を求め，区間毎に距離およびその区間を通過する所要時間（出発地点からの区間毎の累積時間）を求め，所要時間で経路を評価しながら最短時間で通過できる区間を選択して目的地に至るまでの経路を求めるものである。
【００３３】
７３は経路探索部であって，出発地点から目的地点までの経路を探索するものである。
７４は所要時間算出部であって，求めた区間の距離と速度テーブルを参照して求めた区間を通過する所要時間を算出するものである。
【００３４】
７５は所要時間評価部であって，求めた区間の所要時間を評価し，最短時間で通過できる区間を求めるものである。
７７は経路情報保持部であって，最適経路として選択された区間データを保持するものである。
【００３５】
８１はＣＰＵである。
８２はメモリである。
８３はディスプレイである。
【００３６】
８４はキーボードである。
８５はマウスである。
９１は走行履歴情報であって，自動車の車載装置で獲得された自動車の走行記録を保持する磁気ディクス装置，メモリカード等であり，自動車の走行日時，走行した位置（緯度，経度），走行速度等のデータを保持するものである。自動車の走行記録から速度テーブルの調整係数を変更する場合に使用するものである。
【００３７】
９２は調整係数変更手段であって，自動車の走行履歴から速度テーブルの調整係数を変更する手段である。
９３は速度テーブル変更手段であって，ユーザが速度テーブルを変更する時に使用するものである。
【００３８】
図３のシステム構成の動作は後述する。
図４は，本発明の道路の区間データ，道路点データ，地点データの実施例であり，区間データ，道路点データはＣＤＲＯＭ等に保持されているものである。但し，道路区間データの内，調整係数については変更することもあるため，道路区間データ全体または調整係数のみは更新可能な媒体に保持する必要がある。また，地点データはユーザが設定するものである。
【００３９】
図４ (a)は道路区間データの例である。
区間データは，道路を区間に分割したデータであり，区間番号をもち，区間の両端の接続道路点番号１，接続道路点番号２，区間長，属性（高速道路，国道等の道路種別，道路の幅員等），道路の走行速度の調整係数を保持するものである。調整係数は，デフォルト値として１をもつが，渋滞情報，工事情報もしくは経験等によりユーザが自由に変更できるものである（例えば，道路状況に応じて０．９，０．６５等の値を設定する）。あるいは自動車の走行履歴を基に，区間の過去の走行履歴を基に調整係数を変更することもできる。
【００４０】
図４ (b)は道路点データの例である。
道路点データは，道路点番号を持ち，道路点に接続する区間データ（接続区間番号）を持つものである。
【００４１】
図４ (c)は地点データの例である。地点データは，出発地点，目的地点の道路点番号，名称（商店名等）等により構成されるものであり，ユーザが設定するものである。
【００４２】
図５は速度テーブルの例である。
道路種別毎に道路の幅員等を考慮して走行速度を定めたものである。
例えば，道路が一般国道で法定最高速度が時速６０ｋｍの道路の場合，道路の幅員が１３．０ｍ以上あれば，走行速度は時速６０ｋｍとする。幅員が１３．０ｍ未満〜５．５ｍ以上では時速５５ｋｍ，幅員が５．５ｍ未満〜３．０ｍ以上では時速５０ｋｍ，３．０ｍ未満では４０ｋｍ，未調査の道路では３０ｋｍとする。また，このテーブルは画面に表示でき，ユーザにより変更可能なものである。この速度テーブルを基に，ある道路区間の「平均速度＝区間の走行速度×調整係数」により区間の平均速度を算出する。前述したように，調整係数は区間データの属性として持つものであり，デフォルト値が１であって，道路の渋滞，あるいは走行履歴等により変更可能なものである。
【００４３】
図６は本発明の評価テーブルと経路情報の例を示す図である。
図６ (a)は評価テーブルの例であって，道路点毎の評価値と直前の道路点番号をもつものである。評価値は，区間の平均速度を基に算出した平均速度を基に区間を通過するのに要する時間の最小値であり，評価値は出発地点から各道路点を通過することにより得られる累積値である。
【００４４】
図６ (b)は，経路情報の例であって，出発地点と到達地点毎にその経路情報のあるポインタとポインタで指定された位置に通過道路点数，通過道路点番号をもつものである。最初に全ての道路点の評価値に最大値（例えば，９９９９９９）を設定し，出発地点に対応する道路点の評価値には０を設定する。全道路点の中で評価値の最小の道路点（仮にＡとする）を求めて，その道路点に接続される区間データを基に，その距離，属性によりその区間を通過する所要時間を求め，その道路点の評価値との合計（累積所要時間）を得る。求めた累積所要時間が，その区間によって接続される他方の道路点（仮にＢとする）の評価値がより小さければ，Ｂの評価値を累積所要時間とし，直前の道路点番号はＡとなる。これをＡから接続される全道路区間について行った後に，同様に全道路点の中で評価値の最小の道路点を求めて，探索作業を繰り返す。評価テーブルはその時点での各道路点までの最小累積所要時間であり，直前の道路点番号をトレースしていくと，出発地点までの経路が分かる。このようにして，目的地点に至るまで評価テーブルを作成するとともに，図６ (b)に示すように経路情報を作成する。出発地点から目的地点に至るまでに選択した道路点番号（通過道路点番号０，通過道路点番号１等）を経路情報に記録する。
【００４５】
図７は，本発明の基本構成(1) をダイクストラ法に適用する場合の実施例である。
Ｓ１評価テーブルの全ての道路点の評価値に最大値を設定する（初期値）。
【００４６】
Ｓ２出発地点となる道路点の評価値を０とする（初期値）。
Ｓ３評価値の最小の道路点を調べる（これをカレント道路点と呼ぶ）。
Ｓ４カレント道路点は目的地点か判定する（目的地点であるかないかは地点データを参照する）。目的地点でなければＳ５以後の処理を行い，目的地点であればＳ１１の処理をする。
【００４７】
Ｓ５評価対象を接続区間番号１とする。
Ｓ６接続区間を通ってカレント道路点でない方の接続道路点の評価値を求める。評価値は，「評価値＝カレント道路点の評価値＋（接続区間の区間長／走行速度×接続区間の調整係数）」で算出する。走行速度は接続区間の道路種別，幅員に応じて速度テーブルから求める。
【００４８】
Ｓ７評価値は既に設定されている値より小さいか判定する。小さければＳ８の処理を行い，小さくなければＳ９の処理をする。
Ｓ８評価テーブルの接続道路点の評価値と直前の道路点番号を設定する。直前の道路点＝カレント道路点である。
【００４９】
Ｓ９カレント道路点の接続道路はまだあるか判定する。あればＳ１０以後の処理を行い，なければＳ３以後の処理を繰り返す。
Ｓ１０評価対象を次の接続区間として，Ｓ６以後の処理を繰り返す。
【００５０】
Ｓ１１カレント道路点の評価値を所要時間とする。カレント道路点から直前の道路点を順にトレースして経路情報を求め，出力する。
図８は本発明の実施例２の説明図であって，本発明の基本構成(2) の実施例の説明図である。
【００５１】
商品の配達先が多数あって最適な配達経路を求めるような時，目的地点が複数地点あり，最短経路もしくは最短時間で各地点を通過して出発地点に戻る経路を求める必要がある。このような場合に，各地点間（地点がＡ，Ｂ，Ｃの３箇所あるとすると，Ａを出発地点としてＢ，Ｃを目的地点とし，地点Ｂを出発地点としてＣを目的地点とする）を最短距離もしくは最短時間で移動することのできる経路を求めておくと，目的地点を経由する順番，経路を求めるのに都合が良い。本実施例２はそのような場合に，各地点間の最短経路に近い経路を高速に求めることができるようにしたものである。
【００５２】
図８ (a)は主要道路の道路データと詳細道路データの道路データを重ねたイメージである。太線は主要道路であり，細線は主要道路から分かれた枝道を表す。地点ｉは出発地点もしくは目的地点を表す。
【００５３】
図８ (b)は主要道路の道路データを表す。
図８ (c)は全道路の詳細道路データであって，主要道路と主要道路から分かれた枝道を含む全道路データである。
【００５４】
図８ (c)において，Ａ，Ｂ，Ｃは地点であって，ＡＢ間の最短経路，ＡＣ間の最短経路を求める場合には，Ａを出発地点，Ｂ，Ｃは目的地点とする。またＢＣ間の最短経路を求める場合にはＢを出発地点，Ｃを目的地点とする。Ｂを出発地点としてＡを目的地点とする場合は，Ａを出発地点としてＢを目的地点とする場合に同じ経路とする。同様にＣを出発地点としてＡ，Ｂを目的地点とする場合も同様にＡもくしはＢを出発地点としてＣを目的地点とした場合と同じ経路を最短経路とする。
【００５５】
図９は，本発明の実施例の目的地点周辺の探索と出発地点周辺の探索の説明図である。
図９ (a)は，目的地点周辺の探索の説明図である。
【００５６】
地点Ａを目的地点とする（図８ (c)とは地図が異なる）。詳細道路データにより地点Ａから始めて，主要道路に至る経路を求める。そして，一定の距離以内の主要道路上の道路点（Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃）をサテライトとしてその道路点および地点Ａからサテライトに至る経路を保持する。
【００５７】
図９ (b)は出発地点の周辺の経路探索の説明図である。
Ｂは出発地点である（図８の地点Ｂに対応していない）。
地点Ｂから開始して，詳細道路データにより経路探索を開始し，一定の距離以内の主要道路上の道路点（Ｘ（複数点あっても良い），Ｂ自身のサテライト）を通過後は，主要道路データにより目的地点（目的地点が主要道路上にある場合）もしくはサテライトまでの最短経路を求める。
【００５８】
図９ (c)は，そのようにして求めた，図８のＡ，Ｂ，Ｃの各地点間の最短経路情報（この実施例２では最短距離）の表示の例である。表示する情報は経路情報であって，出発地点から目的地点までの道路点の通過情報等も出力することができる。
【００５９】
図１０は，本発明の実施例２のシステム構成である。
図１０において，
６３は道路データ保持部であって，道路データを保持するＣＤＲＯＭ等であり，詳細道路データ部１１０と主要道路データ部１１１を階層構造に構成したものてある。
【００６０】
６６は地点データ保持部であって，地点データ（目的地点，出発地点となる地点の道路点，その名称，および自身が目的地となった場合のサテライト数等）を保持するものである。
【００６１】
６７は地点データを表す。
７１は評価テーブル保持部であって，求めた経路の評価値（この実施例２では最短経路）を保持するものである。
【００６２】
７２は経路探索プログラムであって，出発地点から目的地点に至る最短経路を求めるものである。
７７は経路情報保持部であって，選択した最適経路（区間データ）を保持するものである。
【００６３】
８１はＣＰＵである。
８２はメモリである。
８３はディスプレイである。
【００６４】
８４はキーボードである。
８５はマウスである。
道路データ保持部６３において，
１１０は詳細道路データ部である。
【００６５】
１１１は主要道路データ部である。
経路探索プログラム７２において，
１２１は周辺探索部であって，目的地周辺のサテライトを求めるものである。
【００６６】
１２２は全経路探索部であって，出発地点から目的地点もしくはサテライトに至る最短経路を求めるものである。
１２３は経路評価部であって，最短経路を求めるものである。
【００６７】
１３１は道路点付随データ保持部であって，道路地点毎のサテライト元の地点番号等の情報を保持するものである。
道路データ保持部の詳細道路データ部，主要道路データ部は道路点データ，区間データにより構成されるがその構成は図４と同様であるので説明は省略する。また，評価テーブル，経路情報保持部の構成も図６と同様であるので説明は省略する（但し，実施例２では評価値は最短距離である）。
【００６８】
図１１は道路点付随データ，地点データの例を示す。
図１１ (a)は道路点付随データの例であって，周辺探索を行って得られたサテライトおよびその時に生成された目的地点からサテライトまでの経路を保持するものである。道路点付随データは，道路点番号毎に地点番号，サテライト個数，各サテライト元地点番号，その経路情報を持つ位置を指定する経路情報へのポインタをもつものである（例えば，図９ (a)でサテライトＡ₂に対応する道路点番号に対しては地点そのものはここにはないため，地点番号には無を意味する−１を持ち，地点ＡとサテライトＡ₃の間の経路情報をもつ。また，目的地点Ａに対応する道路点番号に対しては地点番号に地点Ａを持ち，サテライトはないため，サテライト個数は０となる）。経路情報ポインタ指定された場所に経路の通過点の個数，通過道路点の番号が記録される。また，求めたサテライトは，次回に同じ目的地点を探索する場合に再使用することができる。
【００６９】
図１１ (b)は地点データの例であって，地点番号毎に対応する道路点番号，自身のもつサテライト数，名称（商店名等）を保持するものである。自サテライト数は，周辺探索により求められたサテライトに基づいて記録されるものである（図９ (a)の地点Ａの場合，自サテライト数は３である）。また，地点の名称（商店名等）はユーザが書き込むものである。
【００７０】
本実施例において，探索は，出発地点から始めるが，あらかじめ求めてある出発地点のサテライトから出発しないのは，目的地点が出発地点のサテライトより出発地点に近い半径内にある場合，最適経路が求められなくなるのを防ぐためである。
【００７１】
図１２は本発明の実施例２の経路探索プログラムの全体的処理のフローチャートである。
経路探索の対象となる地点（図８のＡ，Ｂ，Ｃ等）は地点０〜地点（ｎ−１）のｎ個あり，ｎ個の地点間の経路探索を行うとする。Ｓ１〜Ｓ４は目的地点周辺のサテライトを求める処理であり，Ｓ５〜Ｓ８は出発地点からサテライトもしくは目的地点までの全経路探索の処理である。
【００７２】
Ｓ１ｉを０とする（初期値）。
Ｓ２ｎ個の地点について周辺探索を行ったか判定する。全て行っていれば（ｉ≧ｎであれば）Ｓ５の処理を行う。全て行っていなければ（ｉ≧ｎでなければ）Ｓ３の処理を行う。
【００７３】
Ｓ３周辺探索プログラムにより地点ｉの周辺の探索をする（この処理を▲１▼とする）。
Ｓ４ｉをｉ＋１としてＳ２以後の処理を繰り返す。
【００７４】
Ｓ５ｉを０にクリアして，Ｓ６以後の処理をする。
Ｓ６ｎ個の地点について全て全経路探索を行ったか判定する（（ｉ≧ｎか判定する）。ｉ≧ｎでなければ全ての地点について行っていないのでＳ７の処理を行う。ｉ≧ｎであれば全ての地点について行ったので処理を終了する。
【００７５】
Ｓ７地点ｉを出発地点として経路探索を行い，他の全地点（目的地点）との経路を求める。
Ｓ８ｉをｉ＋１としてＳ６以後の処理を繰り返す。
【００７６】
図１３は本発明の周辺道路探索のフローチャートであって，図１２の▲１▼の処理の詳細である。本処理は詳細道路データに対して行う。
Ｓ１地点ｉの対応する道路点の道路点付随データに地点番号を設定する。
【００７７】
Ｓ２全道路点の評価値を最大にする。
Ｓ３地点ｉに対応する道路点の評価値を最小にする。
Ｓ４評価値の最小の道路点を調べ，これをカレント道路点とする。
【００７８】
Ｓ５周辺探索は終了したか判定する。終了していなければＳ６の処理をする。終了していれば，処理を終了する。終了の判断条件は，例えば，サテライトが６箇所見つかった場合等による。
【００７９】
Ｓ６カレント道路点に対応する主要道路があるか判定し，あればＳ７の処理を行い，なければＳ８の処理を行う。
Ｓ７カレント道路点の道路点付随データにサテライト情報を設定する。即ち，サテライト元地点番号に地点番号を設定する。地点ｉの対応する道路点からカレント道路点までの通過道路点番号を設定する。
【００８０】
Ｓ８カレント道路点から接続されている道路区間を評価し，評価テーブルに評価値を設定し，Ｓ４以後の処理を繰り返す。
図１４および図１５は本発明の実施例２の全経路探索のフローチャートであって，図１２の▲２▼の処理の詳細である。
【００８１】
Ｓ１詳細道路および主要道路（全道路）の評価値を最大にする。
Ｓ２地点ｉに対応する評価値を最小にする。
Ｓ３評価値の最小の道路点を調べ，これをカレント道路点とする。
【００８２】
Ｓ４カレント道路点に地点ｉはあるか判定し，あればＳ５の処理を行い，なければＳ７の処理をする。
Ｓ５地点ｉからカレント道路点までの通過道路の情報を経路として出力する。
【００８３】
Ｓ６地点ｉからの経路が求まっていない地点（目的地点）はあるか判定し，あればＳ７の処理を行い，なければ処理を終了する。
Ｓ７カレント道路点にサテライト（目的地点のサテライト）はあるか判定し，あればＳ８の処理を行い，なければＳ１１の処理を行う。
【００８４】
Ｓ８サテライト元の地点が求まっているか判定し，求まっていればＳ１０’の処理を行い，求まっていなければＳ９の処理を行う。
Ｓ９地点ｉからのカレント道路点までの通過道路点の情報とサテライトの通過道路点の情報を連結してサテライト元地点までの経路とする。
【００８５】
Ｓ１０地点ｉからの経路が求まっていない地点があるか判定し，なければ処理を終了し，あればＳ１０’の処理を行う。
Ｓ１０’カレント道路点にはまだサテライトはあるか判定し，あればＳ８以降の処理を繰り返し，なければＳ１１以後の処理をする。
Ｓ１１カレント道路点から接続されている道路区間を評価し，評価テーブルに評価値を設定する。
【００８６】
Ｓ１２主要道路の探索に切り換えるか判定し，主要道路に切り換えるならば，Ｓ１３の処理をし，切り換えない場合にはＳ３以後の処理を繰り返す。主要道路に切り換えるか切り換えないかの条件は，例えば，地点ｉ（出発地点）のサテライト（▲１▼の処理で求めたサテライト）を全て通過したか等の条件で判定する。
【００８７】
Ｓ１３詳細道路の道路点で対応主要道路があるものは評価値を主要道路にコピーする。これ以降の探索対象は主要道路とし，Ｓ３以降の処理を繰り返す。
図１６は本発明の実施例３のシステム構成であって，本発明の基本構成(2) の評価を最短時間で行う場合のシステム構成である。
【００８８】
図１６において，図１０と共通部分は共通番号である。
６１は速度テーブル保持部であって，図３の本発明の実施例１の速度テーブル保持部と同じものである。
【００８９】
７１は評価テーブル保持部であって，評価値が最短時間である点で図１０の場合と異なるのみである。
７２は経路探索プログラムであって，経路評価部が経路を最短時間で評価する点でのみ図１０と異なる。
【００９０】
９１’は走行履歴情報保持部であって，図３の走行履歴と同様である。
９２は調整係数変更手段であって，図３の調整係数変更手段と同様である。
９３は速度テーブル変更手段であって，図３の速度テーブル変更手段と同様である。
【００９１】
図１６のシステム構成の動作のフローチャートは，経路の評価を最短時間で行う点を除いて，図１２，図１３，図１４，図１５のフローチャートと同様である。
【００９２】
図１７は本発明の速度テーブルの変更方法と調整係数の変更方法の実施例である。
図１７ (a)は速度テーブルの変更方法である。
【００９３】
速度テーブルを速度テーブル表示手段９３’によりディスプレイ８３に表示する。ディスプレイ８３の画面上で走行速度を変更する欄を入力手段８４’（マウス，キーボード等）によりカーソルで指定し，変更する走行速度を入力する。速度テーブル変更手段９３は，速度テーブルのカーソルで指定された欄の走行速度を指定された速度に変更する。
【００９４】
図１７ (b)は調整係数の変更方法(1) である。
道路データ保持部６３に保持されている区間データを道路データ表示手段９３”によりディスプレイ８３に表示する。ディスプレイ８３の画面上で変更する調整係数を入力手段８４’によりカーソルで指定し，変更する調整係数を入力する。調整係数変更手段９２は，道路データ保持部６３の指定された区間データの調整係数を指定された値に変更する。
【００９５】
図１８は調整係数の変更方法の実施例である。調整係数の変更方法(2) であって，走行履歴情報保持部９１’に記録されている走行履歴情報を基に調整係数を変更する方法を示す。
【００９６】
調整係数変更手段９２は速度テーブルから調整係数を変更する区間の走行速度を求める（Ｓ１）。走行履歴情報保持部９１’から走行履歴情報を入力する（Ｓ２）。走行履歴情報の走行した位置の緯度，経度と道路データの区間の緯度，経度データを比較し，調整係数を変更する区間を実際に走行した速度を求め，その平均速度を求める（走行履歴情報が道路データの区間ＩＤと共通のＩＤをもっていれば区間ＩＤにより実際の走行速度を求める）（Ｓ３）。そして速度テーブルから求めた走行速度と走行履歴情報から求めた走行速度を比較し調整係数を求める（例えば比をとる）。そして，調整係数変更手段９２は道路データ保持部６３のその区間の調整係数を求めた調整係数で変更する。
【００９７】
【発明の効果】
本発明の基本構成(1) によれば，出発地点から目的地点まで最短時間で移動できる経路を出力し，現実に最も有効な経路を出力することができる。また，調整係数によりきめ細かく所要時間を変更できるので，実際の移動時間に近い条件で経路探索行うことができる。また，速度テーブルもユーザが容易に変更できるので，実際の道路状況に柔軟に対応することができる。
【００９８】
また，本発明の基本構成(2) によれば，出発地点から目的地点までの最短経路もしくは最小所要時間の経路に近い経路を高速に求めることができる。特に，目的地が多数ある場合には，それぞれの目的地周辺のサテライトおよびその経路を求めてあるので，目的地周辺の詳細道路データによる探索時間を大幅に減らすことができ，目的地点までの経路探索を高速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本構成(1) を示す図である。
【図２】本発明の基本構成(2) を示す図である。
【図３】本発明の基本構成(1) のシステム構成の実施例を示す図である。
【図４】本発明の道路区間のデータ，道路点データ，地点データの実施例を示す図である。
【図５】本発明の速度テーブルの例を示す図である。
【図６】本発明の評価テーブルと経路情報の例を示す図である。
【図７】本発明の実施例１のフローチャート（ダイクストラ法）を示す図である。
【図８】本発明の実施例２の説明図である。
【図９】本発明の実施例２の説明図である。
【図１０】本発明の実施例２のシステム構成を示す図である。
【図１１】本発明の道路点付随データと地点データの例を示す図である。
【図１２】本発明の実施例２の全体的フローチャートを示す図である。
【図１３】本発明の目的地点周辺の経路探索のフローチャートを示す図である。
【図１４】本発明の実施例２の全経路探索のフローチャート（その１）を示す図である。
【図１５】本発明の実施例２の全経路探索のフローチャート（その２）を示す図である。
【図１６】本発明のシステム構成の実施例３を示す図である。
【図１７】本発明の速度テーブルの変更方法と調整係数の変更方法の実施例を示す図である。
【図１８】本発明の調整係数の変更方法の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１：道路データ保持部
２：区間データ
３：属性，調整係数
４：道路点データ
１０：速度テーブル保持部
１１：速度テーブル
１５：経路探索部
２５：表示部
２６：入力部
４２：主要道路データ部
４３：詳細道路データ部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optimum route search method in a route search device that searches for a route from a departure point to a destination point based on road data and obtains the route.
[0002]
[Prior art]
The route search device obtains an optimum route based on road data when a product delivery route is obtained via a plurality of points.
[0003]
A conventional route search device obtains a road section to be connected starting from the departure point by the Dijkstra method, etc., evaluates the distance of the section, selects the section with the smallest distance as the optimum road section, and sequentially shortens the shortest distance to the destination point. The route from the starting point to the destination point thus obtained was output as the optimum route. Conventionally, the optimum route has been obtained based on a main road map of only main roads or a detailed road map of all roads including narrow roads such as branch roads separated from the main road.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
On actual roads, it may not be possible to move at the statutory maximum speed due to the width of the road, traffic jams, etc. Even if the route is the shortest distance, it can actually reach the destination in the shortest time. However, there is actually a route that can move at a high speed even if the distance is long and the required time is short. For this reason, the route obtained by the conventional route search device that uses the shortest distance route from the departure point to the destination point as the optimum route is not always the optimum route in actual operation. In addition, there are those that estimate the required time to the destination in consideration of the width of the road and display it as supplementary information on the obtained shortest route, but the required time is only supplementary information and the required minimum The route of time is not output as the optimum route.
[0005]
In addition, when a conventional route search device searches for a route based on a main road map in order to speed up processing, a route that reaches the destination may be obtained under the condition that the destination is not on the main road. could not. For this reason, it is necessary to supplement the vicinity of the destination with a detailed road map. However, when the shortest route between many points is obtained with the destination and the starting point as the point, the detailed road for each starting point and the destination point. It was necessary to supplement with data, and it took a long time.
[0006]
An object of the present invention is to provide an optimum route search method for obtaining a route having an optimum time to reach a destination point. It is another object of the present invention to provide an optimum route search method that can be processed at high speed when there are many departure points and destination points and all optimum routes between the points are obtained. .
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The basic configuration (1) of the present invention described below is a configuration for solving the problems of the present invention, and the basic configuration (2) of the present invention is another invention related to the present invention.
The basic configuration (1) of the present invention includes an input unit for inputting a destination point and a starting point, a road data holding unit for holding road data, and a route from the starting point to the destination point based on the road data. An optimum route search method in a route search device comprising a route search unit that searches for a route and obtains an optimum route, a speed table holding unit that determines a traveling speed according to road attributes, and an output unit that outputs route information. The road data holding unit holds a speed adjustment coefficient and a road attribute for each section in the road section data, and the route search unit is configured for each section of the route from the departure point to the destination point. Based on the attribute of the road in the section held by the road data holding unit, the traveling speed is obtained by referring to the speed table, and the obtained traveling speed is calculated with respect to the speed of the section held by the road data holding unit. Adjustment factor Therefore, it adjusts, calculates the required time for each section on the route, evaluates the route obtained by the required time, and outputs the route information with the shortest required route from the starting point to the destination as the optimal route have.In particular, the speed adjustment coefficient for each section held by the road data holding section can be set by the user, and the route search section has a speed adjustment coefficient for each section held by the road data holding section. When set by the above, the travel speed is adjusted using the set adjustment coefficient.
[0008]
The basic configuration (2) of the present invention includes an input unit for inputting a destination point and a starting point, a road data holding unit for storing road data, and a route from the starting point to the destination point based on the road data. In an optimum route search method in a route search device comprising a route search unit for searching for an optimum route and an output unit for outputting route information of the optimum route, the main route from the point to the vicinity thereof is determined based on detailed road data. A route search unit that searches for a route to the road, and a route search unit that can perform a route search using the selected road data of the detailed road data and the main road data. The search unit obtains satellites that are road points selected from the road points on the main road around the destination, and the full route search unit details the route from the departure point to the surrounding main road. If the satellite or destination point is on the main road from the road point on the main road determined in this way, the route to the destination point is searched using the main road data to find the optimum route. Have the structure you want.
[0009]
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration (1) of the present invention.
In FIG.
A road data holding unit 1 holds road data.
[0010]
2 is section data, which is data obtained by dividing a road into sections, and holds the section distance, section attributes (road type (national road, general road, etc.), road width, etc.), and travel speed adjustment coefficient. Is. The adjustment coefficient is normally 1 and can be set by the user according to road conditions such as traffic congestion.
[0011]
3 is an attribute and an adjustment coefficient.
Reference numeral 4 denotes road point data, which is data in which connection sections are associated with points on the road.
[0012]
A speed table holding unit 10 holds a traveling speed corresponding to a road type and a width.
11 is a speed table.
[0013]
A route search unit 15 searches for a route from the departure point to the destination point and obtains a route with a short required time.
Reference numeral 21 denotes processing for searching for a route from the departure point to the destination point.
[0014]
Reference numeral 22 denotes a process for calculating a required time for the searched route.
Reference numeral 23 denotes processing for evaluating a route based on a required time and obtaining a route with the shortest time.
Reference numeral 24 denotes processing for outputting the obtained route as an optimum route to the display unit.
[0015]
Reference numeral 25 denotes a display unit.
Reference numeral 26 denotes an input unit.
The route search unit 15 refers to the road data provided from the road data holding unit 1 based on the input departure point and destination point, and obtains the distance between the route from the departure point to the destination point and the obtained route. Then, a required time from the starting point to the destination point obtained based on the traveling speed and the adjustment coefficient corresponding to the attribute of the section data given from the speed table holding unit 10 is obtained, and a route with a short required time is output to the display unit 25. To do. For example, when the optimum route of the basic configuration (1) of the present invention is obtained by the Dijkstra method, the other road point of the section connected to the departure point is obtained starting from the departure point. Then, referring to the speed table according to the attribute of each section connected to the departure point, the travel speed that can actually be moved is obtained. Further, the travel speed obtained in this manner is multiplied by an adjustment coefficient to obtain a travel speed close to the actual speed. Then, based on the travel speed, the section is obtained by the required time for moving the section and evaluated for each route, and the route having the shortest required time is selected as the optimum section. Next, the section and the time for moving the section are similarly determined for the road points thus determined, each section is evaluated, and a section that can move in the shortest time is determined. This process is repeated to find the route that reaches the destination point in the shortest time.
[0016]
The speed table of the basic configuration (1) of the present invention is determined in advance in consideration of the width of the road, for example, to the legal maximum speed of the road. It can be changed based on the traffic situation, experience, etc. To change the speed table, the speed table is displayed on the display unit 25, and the user changes the setting location on the display screen. For example, the adjustment coefficient is set to 1 at the time of product shipment, and can be set by the user according to the situation such as traffic congestion on the road. Alternatively, when a history about the moving speed and the moving point can be obtained, the adjustment coefficient may be changed based on the history information.
[0017]
FIG. 2 shows the basic configuration (2) of the present invention.
In FIG.
Reference numeral 1 denotes a road data holding unit that holds a detailed road data portion of all roads such as branch roads divided from the main road and the main road and a main road data portion of only the main road in a hierarchical manner.
[0018]
A route search unit 15 searches for a route from the destination to the main road around the destination, and obtains a point (satellite) on the main road around the destination and a route between the destination and the satellite. The search unit and the route from the starting point to the satellite or destination (when the destination is on the main road) are obtained based on the detailed road data and the main road data.
[0019]
Reference numeral 10 denotes a speed table holding unit (necessary when evaluating a searched route with a required time, and not when evaluating with a distance).
Reference numeral 25 denotes a display unit.
[0020]
Reference numeral 26 denotes an input unit.
In the road data holding unit 1,
Reference numeral 42 denotes a main road data section.
[0021]
43 is a detailed road data section.
In the route search unit 15,
Reference numeral 51 denotes a peripheral search unit that searches the vicinity of the destination based on the detailed road data, and obtains road points (satellite) on the main road around the destination and a route between the destination and the satellite.
[0022]
52 is an all-route search unit that searches from the departure point to the road point on the main road near the departure point based on the detailed road data, and from that road point according to the main road data, the satellite or destination (destination) Route to the main road).
[0023]
53 is a route search process based on the detailed road data, and is a process for obtaining a route from the departure point to the road point (X) on the main road in the vicinity.
54 is a route search process based on the main road data. The route from the road point (X) on the main road near the departure point to the satellite (S) or the destination (when the destination is on the main road). Is searched according to main road data.
[0024]
55 is a process for obtaining the optimum route by evaluating the searched route in the shortest route or in the shortest time.
Reference numeral 56 denotes a process for outputting the obtained optimum route to the display unit.
[0025]
The operation of the configuration of FIG. 2 will be described.
The route search unit 15 searches the route from the destination point to the road point on the main road in the vicinity by the surroundings search unit 51 based on the input departure point and destination point. Then, for example, the road points selected from the road points on the main road within a certain distance, for example, within 30% of the total number in the order found earlier are held as satellites. Further, a route search from the departure point to the destination point is performed by the all route search unit based on detailed road data or main road data. At that time, the search is started from the departure point, and the route search is performed based on the detailed road data until the road point (X) of the main road is reached. Next, from the road point (X) to the destination, a route search for the shortest distance or the shortest required time is performed while evaluating the search route based on the main road map. When the satellite or destination point (when the destination point is on the main road) is reached, the route is obtained. Furthermore, the route previously determined by the peripheral search is adopted from the satellite to the destination. The optimum route is the route having the shortest distance or the shortest required time for the searched route. This neighborhood search and all-route search are performed by, for example, the above-mentioned Dijkstra method, etc., and, as described above, the shortest distance of the sections extended while extending sections connected to road points one by one. This is performed by a method of searching for a route while obtaining a zone or a zone having the shortest time required to pass through the zone.
[0026]
According to the basic configuration (1) of the present invention, it is possible to output a route that can travel from the departure point to the destination point in the shortest time, and to output the most effective route in practice. In addition, since the required time can be finely changed by the adjustment coefficient, a route search can be performed under conditions close to the actual travel time. In addition, since the user can easily change the speed table, it is possible to flexibly cope with actual road conditions.
[0027]
Further, according to the basic configuration (2) of the present invention, the shortest route from the departure point to the destination point or a route close to the route with the minimum required time can be obtained at high speed. In particular, there are multiple starting points and destinations, and when each point is the starting point and destination point and the optimum route between each point is determined, satellites around each destination point are calculated. Search time by detailed road data around the destination can be greatly reduced, and the route search to the destination can be performed at high speed.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 3 shows an embodiment of the system configuration of the basic configuration (1) of the present invention.
In FIG.
A speed table holding unit 61 is a magnetic disk device or the like that holds the speed table.
[0029]
62 represents data of the speed table.
A road data holding unit 63 is a CDROM or the like that holds road data.
[0030]
Reference numeral 64 denotes road point data.
Reference numeral 65 denotes section data.
Reference numeral 66 denotes a point data holding unit having data such as a destination point, a road point of a starting point, and its name (shop name, etc.), and is a magnetic disk device or the like. To specify).
[0031]
67 represents point data.
Reference numeral 71 denotes an evaluation table holding unit which holds the obtained evaluation value (shortest required time) of the route.
[0032]
72 is a route search program, which obtains a route from a departure point according to road point data and section data, obtains a distance for each section and a required time for passing the section (cumulative time for each section from the departure point) The route to reach the destination is selected by selecting a section that can be passed in the shortest time while evaluating the route by time.
[0033]
A route search unit 73 searches for a route from the departure point to the destination point.
Reference numeral 74 denotes a required time calculation unit for calculating the required time to pass through the obtained section by referring to the obtained distance and speed table.
[0034]
A required time evaluation unit 75 evaluates the required time of the obtained section and obtains a section that can be passed in the shortest time.
A route information holding unit 77 holds section data selected as the optimum route.
[0035]
Reference numeral 81 denotes a CPU.
Reference numeral 82 denotes a memory.
Reference numeral 83 denotes a display.
[0036]
84 is a keyboard.
85 is a mouse.
Reference numeral 91 denotes travel history information, which includes a magnetic disk device, a memory card, and the like that retains the travel record of the vehicle acquired by the in-vehicle device of the vehicle. The travel date and time of the vehicle, the traveled position (latitude and longitude), the travel speed Etc. are held. This is used when changing the adjustment coefficient of the speed table from the running record of the automobile.
[0037]
Reference numeral 92 denotes an adjustment coefficient changing means for changing the adjustment coefficient of the speed table from the travel history of the automobile.
A speed table changing means 93 is used when the user changes the speed table.
[0038]
The operation of the system configuration in FIG. 3 will be described later.
FIG. 4 shows an embodiment of road section data, road point data, and point data according to the present invention. The section data and road point data are held in a CDROM or the like. However, since the adjustment coefficient may be changed in the road section data, it is necessary to store the entire road section data or only the adjustment coefficient in an updatable medium. The point data is set by the user.
[0039]
Fig. 4 (a) shows an example of road segment data.
The section data is data obtained by dividing the road into sections, having section numbers, connected road point numbers 1, connected road point numbers 2, section lengths, and attributes (highway, national highway type, road, etc.) , Etc.), and an adjustment factor for road travel speed. The adjustment coefficient has a default value of 1, but can be freely changed by the user based on traffic jam information, construction information, or experience (for example, 0.9, 0.65, etc. are set according to road conditions) To do). Alternatively, the adjustment coefficient can be changed based on the past travel history of the section based on the travel history of the automobile.
[0040]
FIG. 4B is an example of road point data.
The road point data has road point numbers and has section data (connection section numbers) connected to the road points.
[0041]
FIG. 4 (c) shows an example of point data. The point data is composed of a departure point, a road point number of a destination point, a name (store name, etc.), etc., and is set by the user.
[0042]
FIG. 5 is an example of a speed table.
The traveling speed is determined in consideration of the width of the road for each road type.
For example, when the road is a general national road and the legal maximum speed is 60 km / h, if the road width is 13.0 m or more, the traveling speed is 60 km / h. If the width is less than 13.0 m to 5.5 m or more, the speed is 55 km / h, if the width is less than 5.5 m to 3.0 m or more, the speed is 50 km / h, if the width is less than 3.0 m, it is 40 km, and 30 km on unexamined roads. This table can be displayed on the screen and can be changed by the user. Based on this speed table, the average speed of the section is calculated by “average speed = travel speed of the section × adjustment coefficient” of a certain road section. As described above, the adjustment coefficient is an attribute of the section data, has a default value of 1, and can be changed according to road congestion or a travel history.
[0043]
FIG. 6 is a diagram showing an example of the evaluation table and route information of the present invention.
FIG. 6A is an example of an evaluation table, which has an evaluation value for each road point and the immediately preceding road point number. The evaluation value is the minimum value of the time required to pass through the section based on the average speed calculated based on the average speed of the section. The evaluation value is a cumulative value obtained by passing each road point from the departure point. It is.
[0044]
FIG. 6B is an example of route information, and has a passing road point number and a passing road point number at the position specified by the pointer and the pointer with the route information for each departure point and destination point. First, the maximum value (for example, 999999) is set as the evaluation value of all road points, and 0 is set as the evaluation value of the road points corresponding to the departure point. Find the road point with the smallest evaluation value (assumed to be A) among all road points, and find the time required to pass through the section based on the distance and attributes based on the section data connected to the road point. , And the total (cumulative required time) with the evaluation value of the road point is obtained. If the calculated accumulated time is smaller than the evaluation value of the other road point (assumed to be B) connected by the section, the evaluation value of B is regarded as the accumulated required time, and the previous road point number is A. . After this is performed for all the road sections connected from A, the road point with the smallest evaluation value is similarly obtained from all the road points, and the search operation is repeated. The evaluation table is the minimum accumulated time to each road point at that time, and the route to the departure point can be found by tracing the previous road point number. In this way, an evaluation table is created up to the destination point, and route information is created as shown in FIG. The road point number (passing road point number 0, passing road point number 1, etc.) selected from the departure point to the destination point is recorded in the route information.
[0045]
FIG. 7 shows an embodiment in which the basic configuration (1) of the present invention is applied to the Dijkstra method.
S1 The maximum value is set to the evaluation values of all road points in the evaluation table (initial value).
[0046]
S2 The evaluation value of the road point as the departure point is set to 0 (initial value).
S3 The road point with the smallest evaluation value is examined (this is called the current road point).
S4 It is determined whether the current road point is a destination point (refer to the point data to determine whether or not it is a destination point). If it is not the destination point, the process after S5 is performed, and if it is the destination point, the process of S11 is performed.
[0047]
S5 Assume that the evaluation target is connection section number 1.
S6: Obtain an evaluation value of the connected road point that is not the current road point through the connected section. The evaluation value is calculated by “evaluation value = evaluation value of current road point + (section length of connection section / travel speed × connection section adjustment coefficient)”. The traveling speed is obtained from the speed table according to the road type and width of the connected section.
[0048]
S7: It is determined whether the evaluation value is smaller than the already set value. If it is smaller, the process of S8 is performed, and if it is not smaller, the process of S9 is performed.
S8: Set the evaluation value of the connected road point and the previous road point number in the evaluation table. Previous road point = current road point.
[0049]
S9: It is determined whether there is still a connecting road at the current road point. If there is, the processing after S10 is performed, and if not, the processing after S3 is repeated.
S10 The processing after S6 is repeated with the evaluation target as the next connection section.
[0050]
S11 The evaluation value of the current road point is set as the required time. Traces the route information from the current road point in order to obtain the route information and outputs it.
FIG. 8 is an explanatory diagram of Embodiment 2 of the present invention, and is an explanatory diagram of an embodiment of the basic configuration (2) of the present invention.
[0051]
When there are many product delivery destinations and the optimum delivery route is to be obtained, there are a plurality of destination points, and it is necessary to obtain the shortest route or the route that passes through each point in the shortest time and returns to the departure point. In such a case, between the points (assuming that there are three points A, B, and C, A is the starting point, B and C are the destination points, and B is the starting point and C is the destination point) If a route that can travel in the shortest distance or the shortest time is obtained, it is convenient to obtain the order and route through the destination point. In this case, the second embodiment can obtain a route close to the shortest route between points at high speed.
[0052]
FIG. 8A is an image in which road data of main roads and road data of detailed road data are superimposed. The thick line represents the main road, and the thin line represents the branch road separated from the main road. The point i represents a starting point or a destination point.
[0053]
FIG. 8 (b) shows the road data of the main road.
FIG. 8C shows detailed road data for all roads, including all roads including main roads and branch roads separated from the main roads.
[0054]
In FIG. 8C, A, B, and C are points, and when obtaining the shortest route between AB and the shortest route between AC, A is a departure point and B and C are destination points. When obtaining the shortest route between BCs, B is the starting point and C is the destination point. When B is the departure point and A is the destination point, the same route is used when A is the departure point and B is the destination point. Similarly, when C is the starting point and A is B and the destination is B, the same route as when A or B is the starting point and C is the destination is the shortest route.
[0055]
FIG. 9 is an explanatory diagram of the search around the destination point and the search around the departure point according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9A is an explanatory diagram of searching around a destination point.
[0056]
Point A is the destination point (the map is different from FIG. 8C). The route from the point A to the main road is obtained from the detailed road data. And a road point on the main road within a certain distance (A₁, A₂, A_Three) As a satellite, the road point and the route from the point A to the satellite are held.
[0057]
FIG. 9B is an explanatory diagram of route search around the departure point.
B is a starting point (not corresponding to point B in FIG. 8).
Starting from point B, the route search is started with the detailed road data, and after passing through the road points on the main road within a certain distance (X (multiple points may be present), B's own satellite) The shortest route to the destination point (when the destination point is on the main road) or the satellite is obtained from the road data.
[0058]
FIG. 9C is an example of display of the shortest path information (the shortest distance in the second embodiment) between the points A, B, and C in FIG. The information to be displayed is route information, and it is also possible to output road point passing information from the departure point to the destination point.
[0059]
FIG. 10 shows a system configuration of the second embodiment of the present invention.
In FIG.
Reference numeral 63 denotes a road data holding unit, such as a CDROM for holding road data. The detailed road data unit 110 and the main road data unit 111 are configured in a hierarchical structure.
[0060]
Reference numeral 66 denotes a point data holding unit which holds point data (a destination point, a road point of a point serving as a departure point, its name, and the number of satellites when it is a destination).
[0061]
67 represents point data.
Reference numeral 71 denotes an evaluation table holding unit which holds the obtained evaluation value of the route (the shortest route in the second embodiment).
[0062]
Reference numeral 72 denotes a route search program for obtaining the shortest route from the departure point to the destination point.
A route information holding unit 77 holds the selected optimum route (section data).
[0063]
Reference numeral 81 denotes a CPU.
Reference numeral 82 denotes a memory.
Reference numeral 83 denotes a display.
[0064]
84 is a keyboard.
85 is a mouse.
In the road data holding unit 63,
110 is a detailed road data section.
[0065]
Reference numeral 111 denotes a main road data section.
In the route search program 72,
Reference numeral 121 denotes a peripheral search unit that obtains satellites around the destination.
[0066]
Reference numeral 122 denotes an all-route search unit that obtains the shortest route from the departure point to the destination point or satellite.
Reference numeral 123 denotes a route evaluation unit for obtaining the shortest route.
[0067]
Reference numeral 131 denotes a road point associated data holding unit for holding information such as a satellite source point number for each road point.
The detailed road data section and main road data section of the road data holding section are composed of road point data and section data, but the configuration is the same as in FIG. Further, the configuration of the evaluation table and the route information holding unit is the same as that in FIG.
[0068]
FIG. 11 shows an example of road point associated data and point data.
FIG. 11 (a) is an example of road point associated data, which holds satellites obtained by performing a peripheral search and a route from the destination point to the satellites generated at that time. The road point associated data has a point number, the number of satellites, each satellite source point number, and a pointer to route information for designating a position having the route information for each road point number (for example, FIG. 9 (a)). Satellite A₂Since the point itself is not here for the road point number corresponding to, the point number has -1 which means nothing, and point A and satellite A_ThreeWith route information between. In addition, for the road point number corresponding to the destination point A, since the point number has the point A and there is no satellite, the number of satellites is 0). The number of passing points on the route and the number of passing road points are recorded at the location specified by the route information pointer. In addition, the obtained satellite can be reused when searching for the same destination point next time.
[0069]
FIG. 11 (b) is an example of point data, and holds the road point number corresponding to each point number, the number of satellites, and the name (store name, etc.). The number of own satellites is recorded based on the satellites obtained by the peripheral search (in the case of point A in FIG. 9A, the number of own satellites is 3). Also, the name of the point (shop name, etc.) is written by the user.
[0070]
In this embodiment, the search starts from the starting point, but does not start from the satellite of the starting point that has been obtained in advance. If the destination point is within a radius closer to the starting point than the starting point satellite, the optimum route is determined. This is to prevent being lost.
[0071]
FIG. 12 is a flowchart of the overall processing of the route search program according to the second embodiment of the present invention.
It is assumed that there are n points (A, B, C, etc. in FIG. 8) that are the targets of route search, from point 0 to point (n-1), and route search between n points is performed. S1 to S4 are processes for obtaining satellites around the destination point, and S5 to S8 are processes for searching all routes from the departure point to the satellite or the destination point.
[0072]
S1 i is set to 0 (initial value).
S2: It is determined whether the surrounding search has been performed for n points. If all are performed (if i ≧ n), the process of S5 is performed. If not all (if i ≧ n), the process of S3 is performed.
[0073]
S3 Search for the vicinity of the point i by the periphery search program (this process is referred to as (1)).
S4 i is set to i + 1, and the processes after S2 are repeated.
[0074]
S5 i is cleared to 0, and the processing after S6 is performed.
S6: Determine whether all routes have been searched for all n points (determine if i ≧ n) .If not i ≧ n, do not perform for all points, so perform step S7. If so, the process ends.
[0075]
S7 A route search is performed using the point i as a departure point, and a route to all other points (target points) is obtained.
S8 i is set to i + 1, and the processing after S6 is repeated.
[0076]
FIG. 13 is a flowchart of the search for surrounding roads according to the present invention and shows the details of the process (1) in FIG. This process is performed on the detailed road data.
S1 A point number is set in the road point associated data of the road point corresponding to the point i.
[0077]
S2 Maximize the evaluation value of all road points.
S3 The evaluation value of the road point corresponding to the point i is minimized.
S4 The road point with the smallest evaluation value is checked, and this is set as the current road point.
[0078]
S5: It is determined whether the peripheral search is finished. If not completed, the process of S6 is performed. If completed, the process is terminated. The termination determination condition depends on, for example, when six satellites are found.
[0079]
S6: It is determined whether there is a main road corresponding to the current road point. If there is a main road, the process of S7 is performed, and if not, the process of S8 is performed.
S7: Satellite information is set in the road point associated data of the current road point. That is, the spot number is set as the satellite source spot number. A passing road point number from the corresponding road point of the point i to the current road point is set.
[0080]
S8: The road section connected from the current road point is evaluated, an evaluation value is set in the evaluation table, and the processes after S4 are repeated.
14 and 15 are flowcharts of the entire route search according to the second embodiment of the present invention, and are details of the process (2) in FIG.
[0081]
S1 The evaluation values of the detailed road and the main road (all roads) are maximized.
S2 The evaluation value corresponding to the point i is minimized.
S3 The smallest road point of the evaluation value is examined and set as the current road point.
[0082]
S4: It is determined whether there is a point i at the current road point.
S5: Information on the passing road from the point i to the current road point is output as a route.
[0083]
S6: It is determined whether or not there is a point (target point) for which a route from the point i is not found. If there is a point, the process of S7 is performed.
S7: It is determined whether there is a satellite (satellite at the destination point) at the current road point.
[0084]
S8: It is determined whether the satellite source point has been obtained. If so, the process of S10 'is performed, and if not, the process of S9 is performed.
S9 The information on the passing road point from the point i to the current road point and the information on the passing road point of the satellite are connected to form a route to the satellite source point.
[0085]
S10: It is determined whether there is a point for which a route from the point i has not been obtained. If not, the process ends.
S10 'It is determined whether there is still a satellite at the current road point. If so, the process from S8 is repeated, and if not, the process from S11 is performed.
S11: The road section connected from the current road point is evaluated, and an evaluation value is set in the evaluation table.
[0086]
S12 It is determined whether to switch to the search for the main road. If the main road is to be switched, the process of S13 is performed. If the switch is not switched, the processes after S3 are repeated. The condition for switching to the main road or not is determined by, for example, whether or not all the satellites at the point i (departure point) (the satellites obtained in the process (1)) have passed.
[0087]
S13 If there is a corresponding main road among the road points of the detailed road, the evaluation value is copied to the main road. Subsequent search targets are main roads, and the processes after S3 are repeated.
FIG. 16 shows a system configuration according to the third embodiment of the present invention, in which the basic configuration (2) of the present invention is evaluated in the shortest time.
[0088]
In FIG. 16, the common parts with FIG. 10 are common numbers.
A speed table holding unit 61 is the same as the speed table holding unit of the first embodiment of the present invention shown in FIG.
[0089]
Reference numeral 71 denotes an evaluation table holding unit, which differs from the case of FIG. 10 only in that the evaluation value is the shortest time.
Reference numeral 72 denotes a route search program, which differs from FIG. 10 only in that the route evaluation unit evaluates the route in the shortest time.
[0090]
A traveling history information holding unit 91 'is the same as the traveling history in FIG.
Reference numeral 92 denotes adjustment coefficient changing means, which is the same as the adjustment coefficient changing means in FIG.
Reference numeral 93 denotes speed table changing means, which is the same as the speed table changing means in FIG.
[0091]
The flowchart of the operation of the system configuration of FIG. 16 is the same as the flowcharts of FIGS. 12, 13, 14, and 15 except that the route is evaluated in the shortest time.
[0092]
FIG. 17 shows an embodiment of the speed table changing method and adjustment coefficient changing method of the present invention.
FIG. 17A shows a speed table changing method.
[0093]
The speed table is displayed on the display 83 by the speed table display means 93 '. On the screen of the display 83, a field for changing the traveling speed is designated by the cursor by the input means 84 '(mouse, keyboard, etc.), and the traveling speed to be changed is input. The speed table changing means 93 changes the traveling speed in the field designated by the cursor of the speed table to the designated speed.
[0094]
FIG. 17B shows the adjustment coefficient changing method (1).
The section data held in the road data holding unit 63 is displayed on the display 83 by the road data display means 93 ". The adjustment coefficient to be changed on the screen of the display 83 is designated with the cursor by the input means 84 'and the adjustment is changed. The adjustment coefficient changing unit 92 changes the adjustment coefficient of the designated section data in the road data holding unit 63 to a designated value.
[0095]
FIG. 18 shows an embodiment of a method for changing the adjustment coefficient. An adjustment coefficient changing method (2), which shows a method of changing the adjustment coefficient based on the travel history information recorded in the travel history information holding unit 91 '.
[0096]
The adjustment coefficient changing means 92 obtains the traveling speed of the section where the adjustment coefficient is changed from the speed table (S1). The travel history information is input from the travel history information holding unit 91 '(S2). Compare the latitude and longitude data of the travel location in the travel history information with the latitude and longitude data of the road data section, find the speed that actually traveled the section where the adjustment coefficient is changed, and find the average speed (the travel history information is If it has an ID common to the section ID of the road data, the actual traveling speed is obtained from the section ID) (S3). Then, the travel speed obtained from the speed table and the travel speed obtained from the travel history information are compared to obtain an adjustment coefficient (for example, take a ratio). Then, the adjustment coefficient changing unit 92 changes the adjustment coefficient obtained for the section of the road data holding unit 63 with the obtained adjustment coefficient.
[0097]
【The invention's effect】
According to the basic configuration (1) of the present invention, it is possible to output a route that can travel from the departure point to the destination point in the shortest time, and to output the most effective route in practice. In addition, since the required time can be finely changed by the adjustment coefficient, a route search can be performed under conditions close to the actual travel time. In addition, since the user can easily change the speed table, it is possible to flexibly cope with actual road conditions.
[0098]
Further, according to the basic configuration (2) of the present invention, the shortest route from the departure point to the destination point or a route close to the route with the minimum required time can be obtained at high speed. In particular, when there are many destinations, satellites and their routes around each destination are obtained, so the search time by detailed road data around the destination can be greatly reduced, and the route to the destination point can be greatly reduced. Search can be performed at high speed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration (1) of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a basic configuration (2) of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of the system configuration of the basic configuration (1) of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an example of road section data, road point data, and point data according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a speed table according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an example of an evaluation table and route information according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a flowchart (Dijkstra method) of Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram of Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram of Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a system configuration of Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing an example of road point associated data and point data according to the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing an overall flowchart of embodiment 2 of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart showing a route search around a destination point according to the present invention.
FIG. 14 is a flowchart (No. 1) of an all route search according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram (part 2) of the entire route search flowchart according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a diagram showing a third embodiment of the system configuration of the present invention.
FIG. 17 is a diagram showing an embodiment of a speed table changing method and an adjustment coefficient changing method according to the present invention.
FIG. 18 is a diagram showing an example of an adjustment coefficient changing method according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Road data holding unit
2: Section data
3: Attributes and adjustment factors
4: Road point data
10: Speed table holding unit
11: Speed table
15: Route search unit
25: Display section
26: Input unit
42: Main road data section
43: Detailed road data section

Claims

目的地点および出発地点となる地点を入力する入力部と，道路データを保持する道路データ保持部と，道路データをもとに出発地点から目的地点に至る経路を探索して最適経路を求める経路探索部と，道路の属性に応じて走行速度を定める速度テーブル保持部と，経路情報を出力する出力部とを備えた経路探索装置における最適経路探索方法であって，
前記道路データ保持部は，道路の区間データ中に区間毎の速度の調整係数と道路の属性とを保持し，
前記経路探索部は，出発地点から目的地点に至る経路の各区間について，前記道路データ保持部が保持する該区間の道路の属性をもとに，前記速度テーブルを参照して走行速度を求め，求めた走行速度を，前記道路データ保持部が保持する該区間の速度の調整係数によって調整し，経路上の区間ごとの所要時間を算出し，所要時間により求めた経路を評価し，出発地点から目的地点に至る最短所要時間の経路を最適経路として，その経路情報を出力することを行い，
さらに，前記道路データ保持部が保持する区間毎の速度の調整係数は，ユーザにより設定可能であり，
前記経路探索部は，前記道路データ保持部が保持する区間毎の速度の調整係数が，ユーザにより設定された場合に，その設定された調整係数を用いて走行速度の調整を行う
ことを特徴とする最適経路探索方法。An input unit for inputting a destination point and a starting point, a road data holding unit for storing road data, and a route search for finding an optimum route by searching a route from the departure point to the destination point based on the road data. An optimum route search method in a route search device comprising: a portion, a speed table holding portion that determines a traveling speed according to a road attribute, and an output portion that outputs route information,
The road data holding unit holds a speed adjustment coefficient and a road attribute for each section in the road section data,
The route search unit obtains a traveling speed with reference to the speed table for each section of the route from the departure point to the destination point based on the road attribute of the section held by the road data holding unit, The obtained traveling speed is adjusted by the speed adjustment coefficient of the section held by the road data holding unit, the required time for each section on the route is calculated, the route obtained by the required time is evaluated, and the starting point is The route with the shortest required time to reach the destination is taken as the optimum route, and the route information is output .
Further, the speed adjustment coefficient for each section held by the road data holding unit can be set by the user,
The route search unit adjusts the traveling speed using the set adjustment coefficient when the speed adjustment coefficient for each section held by the road data holding unit is set by a user. To find the best route.

速度テーブルの変更手段を備え，前記速度テーブルは表示画面上でユーザにより随時変更可能であり，
前記経路探索部は，前記速度テーブルが変更された場合にその変更された速度テーブルを用いて走行速度を求める
ことを特徴とする請求項１に記載の最適経路探索方法。A speed table changing means is provided, and the speed table can be changed at any time by the user on the display screen.
The optimal route search method according to claim 1, wherein, when the speed table is changed, the route search unit obtains a travel speed using the changed speed table.