JP4535623B2

JP4535623B2 - 経路計算方法及びそれを実施する装置

Info

Publication number: JP4535623B2
Application number: JP2001001671A
Authority: JP
Inventors: 晋哉足立
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-01-09
Filing date: 2001-01-09
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2021-01-09
Also published as: JP2002206937A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーナビゲーション等において、車両の進むべき推奨経路を計算する方法と、その計算方法で求めた推奨経路を提示する装置に関し、特に、経路上の事故、工事、規制などの事象を数値化して、高い精度で推奨経路を算出し、提示できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、道路交通情報通信システム（ＶＩＣＳ）では、ＦＭ多重放送や電波ビーコン、光ビーコンを通じて、渋滞情報、区間旅行時間、事故／工事／規制等の事象情報を走行車両に情報提供している。車両に搭載されたＶＩＣＳ対応のナビゲーション装置は、この交通情報を受信し、それを活用して、より早く目的地に到達できる経路を自動探索する機能を備えている。
【０００３】
また、民間運営の幾つかのカーナビメディア（自動車向け情報提供サービス）では、交通情報等を基に、現在時点において目的地に最も短時間で到達できる経路を車両に提供する動的経路情報サービスを実施している。
【０００４】
推奨経路は、各道路に設定したリンクコストを用いて算出される。道路網には、交差点などのノードにノード番号が、また、ノード間の道路を表すリンクにリンク番号が定義されており、各リンクには、そのリンクを通過するための所要時間（旅行時間）に相当するリンクコストが設定されている。
【０００５】
図１２は、道路網を模式的に示している。各リンクには、過去の統計情報や観測情報に基づいて静的リンクコストが設定されている。図１１は、あるリンクの静的リンクコストを求めるためのリンクコストテーブルを例示しており、交通量が変動する日種や時間帯に分けて、過去の統計情報から各リンクコストが規定されている。また、車両感知器が所定間隔で設置されているリンクでは、車両感知器の計測結果に基づいてリンクの通過に要する旅行時間が計算され、現在の交通状態に対応する動的リンクコストが算出される。
【０００６】
現在時点において、ノード１からノード９に至る推奨経路を求める場合は、車両感知器が設置されていないリンクでは、リンクコストテーブルから現在日時に対応する静的リンクコストを求め、また、車両感知器が設置されているリンクでは動的リンクコストを求め、それらのリンクコストの加算値が最小となる経路を算出する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来は、リンク旅行時間を動的リンクコストに数値化し、また、最近では、渋滞情報を渋滞コスト（ペナルティコスト）として数値化し、これらのコストを用いた経路計算が実現または検討されているが、事故や工事、交通規制などの事象を数値化することは未だ行われていない。
【０００８】
これらの事象による影響は、その発生からある程度の時間、例えば１５分から３０分が経過すれば、リンク旅行時間の増加となって現れ、動的リンクコストが変動することにより吸収できるが、それまでの間は、これらの事象による影響を経路計算に反映させることができない。
【０００９】
その結果、事象発生直後の経路計算で推奨経路とされたルートを進行しているにも拘わらず、事象発生位置に到達する頃には、交通状態に事象の影響が現れ、渋滞に巻き込まれる、と云った事態が生じる。
【００１０】
また、静的リンクコストを用いているリンクでは、いつまで経っても、これら事象による影響を経路計算に反映させることができない。
【００１１】
本発明は、こうした従来の問題点を解決するものであり、事象を数値化することにより、高い精度での推奨経路の算出を可能にする経路計算方法を提供し、また、その経路計算方法に基づいて推奨経路を提示することができる装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、各リンクのリンクコストを設定し、前記リンクコストに基づいて推奨経路を算出する経路計算方法において、事象情報を事象コストに数値化し、動的リンクコストを設定するリンクに事象が発生したときは、事象発生時からの経過時間に応じて減衰する前記事象コストと動的リンクコストとを用いて経路のリンクコストを生成し、静的リンクコストを設定するリンクに事象が発生したときは、事象が終了するまで一定の前記事象コストと静的リンクコストとを用いて経路のリンクコストを生成して推奨経路を算出するようにしている。
【００１３】
また、各リンクのリンクコストに基づいて推奨経路を算出し、算出した推奨経路の情報を提供する経路情報提供装置において、渋滞情報、リンク旅行時間情報、飽和交通流率及び事故、工事、規制等の事象情報を含む交通情報を受信する受信手段と、受信手段が受信した交通情報から動的リンクコストを生成する動的リンクコスト生成手段と、静的リンクコストを算出するためのデータが記述されたテーブルを用いて静的リンクコストを生成する静的リンクコスト生成手段と、事象情報を事象コストに数値化する事象コストテーブルを用いて事象情報から事象コストを生成する事象コスト生成手段と、動的リンクコスト生成手段及び静的リンクコスト生成手段が生成したリンクコストと、事象コスト生成手段が生成した事象コストとを用いて経路計算用リンクコストを生成し、前記経路計算用リンクコストを用いて推奨経路を算出する経路計算手段とを設けている。
【００１４】
そのため、各種事象の発生を数値化して経路計算を行うことができるため、的確な推奨経路を算出することができ、精度の高い経路情報を提示することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態における経路情報提供装置を図１に示している。この装置10は、ＶＩＣＳ等から渋滞情報、リンク旅行時間情報、飽和交通流率、事故／工事／規制等の事象情報を含む交通情報を受信し、また、パレードやデモ行進などの突発事象の情報のマニュアル入力を受けて、これら事象を考慮した経路情報を提供する。
【００１６】
この装置10は、交通情報を受信する交通情報受信部11と、最新の受信情報を蓄積する最新受信情報蓄積バッファ12と、受信した交通情報から動的リンクコストを生成する動的リンクコスト生成部13と、静的リンクコストを算出するためのデータが記述されたデフォルト速度設定テーブル17と、デフォルト速度設定テーブル17を用いて静的リンクコストを生成する静的リンクコスト生成部14と、突発事象の発生や終了がマニュアル入力される突発事象入力部18と、事象に対応するペナルティコストが記述された事象コストテーブル16と、事象コストテーブル16を用いて事象コストを算出する事象コスト生成部15と、動的リンクコスト生成部13、静的リンクコスト生成部14及び事象コスト生成部15で生成されたリンクコストや事象コストを蓄積する経路計算用リンクコストバッファ20と、道路網のデータが蓄積された経路探索ネットワークデータベース19と、経路計算用リンクコストバッファ20に蓄積されたリンクコスト及び事象コストを用いて推奨経路を算出する経路計算部21と、経路計算部21が求めた経路の旅行時間を算出する経路旅行時間算出部22と、経路計算部21が算出した推奨経路の情報や経路旅行時間算出部22が算出した旅行時間の情報などを送信する経路情報送信部23とを備えている。
【００１７】
図２は、デフォルト速度設定テーブル17の一例を示している。このテーブルには、道路種別ごとに、日種と時間帯とに分けて、想定速度データ及び想定飽和交通流率が記述されている。想定速度は、該当する日種及び時間帯における車両走行速度の想定値である。また、想定飽和交通流率は、道路が渋滞の発生を伴わずに車両を走行させることができる時間当たりの台数（道路の容量）に対する、実際の走行車両台数の割合を示す飽和交通流率の想定値である。想定速度及び想定飽和交通流率は、過去のデータを統計処理して設定される。
【００１８】
また、図３は、事象コストテーブル16の一例を示している。このテーブルには、各事象に対応するペナルティコストが交通混雑状況のランク別に規定され、また、そのペナルティコストが事象発生時からの経過時間別に設定されている。
【００１９】
例えば、交通事故が発生しても、交通が混雑していない状態では、交通流に大きな影響は与えないが、交通が混雑している状況では、直ぐに渋滞に結び付く。そのため、事象コストテーブルでは、交通混雑状況別にペナルティコストを設定している。
【００２０】
また、車両感知器などで動的に交通状況を収集しているリンクで事象が発生した場合には、事象発生から時間が経過する程、事象の影響が動的リンクコストに反映されるため、ペナルティコストとして算入すべき値は低下する。そのため、事象コストテーブルでは、事象発生時からの経過時間別にペナルティコストを設定している。
【００２１】
なお、交通混雑状況は、旅行速度の大きさから識別することができ、混雑する程、旅行速度が遅くなる。図３の事象コストテーブルでは、旅行速度のレベルにより交通混雑状況をランク付けしている。また、交通混雑状況は、飽和交通流率の大きさで表すことができ、図４には、交通混雑状況を飽和交通流率のレベルでランク付けした事象コストテーブルを例示している。
【００２２】
この装置の動作について、図５のフロー図を用いて説明する。
ステップ１：交通情報受信部11は、渋滞情報、リンク旅行時間情報、飽和交通流率、事故／工事／規制等の事象情報を含む交通情報を受信し、受信した交通情報が最新受信情報蓄積バッファ12に蓄積される。
ステップ２：動的リンクコスト生成部13及び静的リンクコスト生成部14は、図６の手順でリンクコストを生成する。
【００２３】
ステップ10：静的リンクコスト生成部14は、経路探索ネットワークデータベース19から各リンクの距離を求め、また、デフォルト速度設定テーブル17（図２）の当該リンクの道路種別に一致するテーブルから、現在日時に対応する想定速度を選択し、この想定速度とリンクの距離とから当該リンクのリンクコストを算出し、経路計算用リンクコストバッファ20に書き込む。
ステップ11：また、動的リンクコスト生成部13は、最新受信情報蓄積バッファ12に蓄積された交通情報からリンク旅行時間情報を読み込み、この旅行時間情報をリンクコストに変換し、経路計算用リンクコストバッファ20の該当するリンクのリンクコストとして上書きする。
ステップ12：また、動的リンクコスト生成部13は、交通情報から読み込んだ渋滞情報をペナルティコストに変換して、経路計算用リンクコストバッファ20の該当するリンクのリンクコストとして上書きする。
【００２４】
図８は、経路計算用リンクコストバッファ20に書き込まれた各リンクのリンクコストを示している。
【００２５】
ステップ３：また、事象コスト生成部15は、突発事象入力部18や交通情報から事象情報を取得し、図７に示す手順で事象コストを算出する。
【００２６】
ステップ20：リンク番号Ｌ＝１のリンクを対象として、
ステップ21：当該リンクに事象が存在するかどうかを識別し、存在しない場合は、次のリンク番号のリンクに対象を切り換える（ステップ26）。
ステップ21において、当該リンクに事象が存在する場合は、
ステップ22：そのリンクが、動的情報を収集し、その結果に基づいて動的リンクコストを設定しているリンクかどうかを識別する。動的リンクコストを設定しているリンクの場合には、
ステップ23：事象発生からの経過時間を算出し、
ステップ24：事象コストテーブル（図３、図４）の経過時間毎のテーブルから、ステップ23で求めた経過時間に対応するテーブルを参照し、交通情報のリンク旅行時間や飽和交通流率から算出し、当該リンクの交通混雑状況ランクと、事象内容とが一致するペナルティコストを読み出す。なお、当該リンクの交通混雑状況ランクの判定方法には、旅行速度によるものと飽和交通流率によるものが考えられ、各々図３、図４が対応する。リンク旅行時間から当該リンクの旅行速度は「旅行速度＝当該リンクの長さ÷当該リンクの旅行時間」により求めることができる。
ステップ25：ステップ24で求めたペナルティコストを経路計算用リンクコストバッファ20に書き込む。
【００２７】
また、ステップ２２において、対象のリンクが動的リンクコストを設定していないリンクの場合には、
ステップ28：デフォルト速度テーブル（図２）から、当該リンクの現在の時間帯における想定速度（または想定飽和交通流率）を取得し、
ステップ29：事象コストテーブル（図３、図４）の発生直後のテーブルを参照し、ステップ28で取得した想定速度（または想定飽和交通流率）から算出した当該リンクの交通混雑状況ランクと、事象内容とが一致するペナルティコストを読み出し、
ステップ25：ステップ29で求めたペナルティコストを経路計算用リンクコストバッファ20に書き込む。
この手順をリンク番号Ｌが最終番号に超えるまで繰り返す（ステップ27）。
【００２８】
このように、動的リンクコストを設定するリンクでは、事象発生からの時間が経過し、事象の影響が動的リンクコストに反映されるに従って、適用するペナルティコストの値は小さくなる。このペナルティコストは、事象の影響が動的リンクコストに完全に反映されるまでのディレイを補間している。一方、静的リンクコストを設定するリンクでは、当該事象が消滅するまで、同一のペナルティコストの値が適用される。
【００２９】
なお、交通混雑状況ランクは、飽和交通流率の情報が得られる場合には、これを用いて判定し、飽和交通流率が得られない場合に、旅行速度の情報を用いて判定する。
【００３０】
図９は、経路計算用リンクコストバッファ20に書き込まれた各リンクのペナルティコストを示している。
【００３１】
図５に戻って、
ステップ４：経路計算部21は、経路計算用リンクコストバッファ20に格納されたリンクコスト及び事象コストを用いて、経路探索用のリンクコストを生成する。この手順を図１０に示している。
【００３２】
ステップ30：経路計算用リンクコストバッファ20に格納された各リンクのリンクコストに、対応するリンクの事象コストを加算して、経路探索用リンクコストを生成する。
【００３３】
ステップ５：経路計算部21は、経路探索ネットワークデータベース19に格納された道路網の中から、経路探索用リンクコストのルートに沿った加算値が最小となる経路を探索する。
ステップ６：経路旅行時間算出部22は、経路計算部21が探索した経路に沿う旅行時間を、受信情報に含まれるリンク旅行時間情報を用いて算出する。
ステップ７：経路情報送信部23は、経路計算部21によって算出された経路情報、及び、経路旅行時間算出部22によって算出された所要時間の情報を、その他の付加情報とともに、動的経路情報として送信する。
【００３４】
このように、この経路情報提供装置では、事象をペナルティコストに数値化し、これをリンクコストに加えて経路計算を行っているため、推奨経路を高精度に求めることができる。動的リンクコストを設定するリンクでは、事象の影響が動的リンクコストに反映されるまでのディレイを、このペナルティコストで埋め合わせることができる。また、動的情報が収集できずに、静的リンクコストで賄っているリンクでは、事象の影響を数値化して静的リンクコストに加算することにより、静的リンクコストの精度を高めることができる。
【００３５】
なお、この実施形態では、対象リンクが動的リンクコスト設定リンクである場合に、事象発生時からの経過時間に応じて、適用する事象コストテーブルを一律に切り換えているが、各リンクでの感知器の設置密度や設置位置等を考慮し、事象の影響が動的リンクコストに速く現れるリンクではペナルティコストが速く減衰し、事象の影響が動的リンクコストに遅く現れるリンクではペナルティコストの減衰が緩やかになるように、リンク単位にペナルティコストを設定するようにしても良い。
【００３６】
また、実施形態の事象コストテーブルでは、事象内容とともに、旅行速度や飽和交通流率などの交通状況に基づいてペナルティコストの大きさを区分しているが、道路幅、車線数、交差点からの距離、などの道路状況も加味して、ペナルティコストを変更するようにしても良い。
【００３７】
本発明の経路情報提供装置は、カーナビゲーション装置や、センター型の自動車向け情報提供サービスを行う装置などに適用できる。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の経路計算方法、及び、その方法で求めた経路情報を提示する経路情報提供装置では、各種事象の発生を数値化して経路計算を行うことができるため、的確な推奨経路を算出することができ、より精度の高い経路情報を提示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における経路情報提供装置の構成を示すブロック図、
【図２】実施形態のデフォルト速度設定テーブルに格納されたデータ構成を示す図、
【図３】実施形態の事象コストテーブルに格納された、交通混雑状況を旅行速度で規定するデータ構成を示す図、
【図４】実施形態の事象コストテーブルに格納された、交通混雑状況を飽和交通流率で規定するデータ構成を示す図、
【図５】実施形態の経路情報提供装置の動作を示すフロー図、
【図６】実施形態のリンクコスト生成手順を示すフロー図、
【図７】実施形態の事象コスト生成手順を示すフロー図、
【図８】実施形態の経路情報提供装置の経路計算用リンクコストバッファに格納されたリンクコストデータを示す図、
【図９】実施形態の経路情報提供装置の経路計算用リンクコストバッファに格納されたペナルティコストデータを示す図、
【図１０】実施形態の経路探索用リンクコスト生成手順を示すフロー図、
【図１１】静的リンクコストテーブルを示す説明図、
【図１２】道路網を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
10 経路情報提供装置
11 交通情報受信部
12 最新受信情報蓄積バッファ
13 動的リンクコスト生成部
14 静的リンクコスト生成部
15 事象コスト生成部
16 事象コストテーブル
17 デフォルト速度設定テーブル
18 突発事象入力部
19 経路探索ネットワークデータベース
20 経路計算用リンクコストバッファ
21 経路計算部
22 経路旅行時間算出部
23 経路情報送信部

Claims

経路情報提供装置が、各リンクのリンクコストを設定し、前記リンクコストに基づいて経路を算出する経路計算方法において、
事象コスト生成部が事象情報を事象コストに数値化し、動的リンクコストを設定するリンクに事象が発生したときは、動的リンクコスト生成部が事象発生時からの経過時間に応じて減衰する前記事象コストと前記動的リンクコストとを用いて経路のリンクコストを生成し、静的リンクコストを設定するリンクに事象が発生したときは、静的リンクコスト生成部が事象が終了するまで一定の前記事象コストと前記静的リンクコストとを用いて経路のリンクコストを生成し、経路を算出することを特徴とする経路計算方法。
前記事象コストを、事象内容及び交通混雑状況に応じて設定することを特徴とする請求項１に記載の経路計算方法。
前記事象コストを、事象内容、交通混雑状況及び道路状況に応じて設定することを特徴とする請求項１に記載の経路計算方法。
前記交通混雑状況を、該当するリンクの旅行速度または想定速度から求めることを特徴とする請求項２または３に記載の経路計算方法。
前記交通混雑状況を、該当するリンクの飽和交通流率または想定飽和交通流率から求めることを特徴とする請求項２または３に記載の経路計算方法。
前記道路状況として、道路幅、車線数、交差点からの距離の内の少なくとも１つを基準とすることを特徴とする請求項３に記載の経路計算方法。
前記事象コストを、リンク単位に設定することを特徴とする請求項１に記載の経路計算方法。
各リンクのリンクコストに基づいて経路を算出し、算出した経路の情報を提供する経路情報提供装置において、
渋滞情報、リンク旅行時間情報、飽和交通流率及び事故、工事、規制等の事象情報を含む交通情報を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した交通情報から動的リンクコストを生成する動的リンクコスト生成手段と、
静的リンクコストを算出するためのデータが記述されたテーブルを用いて静的リンクコストを生成する静的リンクコスト生成手段と、
事象情報を事象コストに数値化し、事象発生時からの経過時間別に、事象内容及び交通混雑状況によって区分してペナルティコストが規定されている事象コストテーブルを用いて事象情報から事象コストを生成する事象コスト生成手段と、
前記動的リンクコスト生成手段及び静的リンクコスト生成手段が生成したリンクコストと、前記事象コスト生成手段が生成した事象コストとを用いて経路計算用リンクコストを生成し、前記経路計算用リンクコストを用いて経路を算出する経路計算手段と
を備えることを特徴とする経路情報提供装置。
前記交通混雑状況の区分が、旅行速度に基づいて区分けされていることを特徴とする請求項８に記載の経路情報提供装置。
前記交通混雑状況の区分が、飽和交通流率に基づいて区分けされていることを特徴とする請求項８に記載の経路情報提供装置。