JP4909967B2 - 交通データ管理装置、交通データ管理方法および交通データ管理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両用のナビゲーションシステムに用いられるのに好適な交通データ管理装置、交通データ管理方法および交通データ管理プログラムに関する。

車両に搭載されたナビゲーション装置（以下、「カーナビ装置」という）は、車両を運転するドライバに対し、その車両の現在位置、目的地までの推奨経路などを含んだ地図を表示装置に表示して提供する。このとき、カーナビ装置は、交差点または高速道路の入口・出口などによって区分された道路のネットワークによって表された地図データと、その道路のネットワークの各道路区間の走行所要時間（旅行時間ともいう）、走行平均速度、渋滞度などからなる交通データと、を用いて、目的地までの最小時間経路などの推奨経路を探索する。

なお、以下、本明細書では、交差点または高速道路の入口・出口などによって区分された道路部分を、「道路リンク」または「リンク」と呼び、複数の道路リンクの接続点である交差点または高速道路の入口・出口を「ノード」と呼ぶ。

通常、道路リンクに係る交通データ（以下、「リンク交通データ」という）は、交通データ測定用のプローブカーや、路側または路上に設けられた種々の車両感知器などによって取得される。ところが、新開通した道路リンクについては、開通前にプローブカーや一般の車両が走行した実績がないので、そのリンク交通データは取得されていない。従って、新開通した道路リンクのリンク交通データは、通常、存在しない。そのため、カーナビ装置は、新たな道路リンクが開通しても、その道路リンクを、推奨経路の探索に直ちに利用することはできない。

この問題を解決するために、例えば、特許文献１に開示されているカーナビ装置では、リンク交通データが設定されていない道路リンクがあった場合には、その道路リンクが含まれるエリアに含まれる他の道路リンクのリンク交通データの平均値を、その道路リンクのリンク交通データとして設定し、推奨経路の探索を行うとしている。
特開２００４−３４７４４８号公報（段落００２３〜００２４参照）

しかしながら、特許文献１に開示されているリンク交通データが存在しない道路リンクについてのリンク交通データの設定方法では、リンク交通データの平均値を求める対象となる道路リンクが含まれるエリアの大きさを、道路リンクが密に存在するメッシュであっても、道路リンクがまばらに存在するメッシュであっても、同じ大きさのメッシュとしている。そのため、そのメッシュの大きさによっては、道路リンクが密に存在するメッシュでは、必要以上の道路リンクを対象としてリンク交通データの平均値を求めている場合があり、また、道路リンクがまばらに存在するメッシュでは、リンク交通データの平均値を求める対象となる適切な道路が充分な数だけ存在しない場合がある。従って、その平均値は、必ずしも適切な平均値とはいえない場合がある。

また、特許文献１に開示されている発明では、リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データの算出は、推奨経路の探索に先立って、例えば、電源投入時などに、カーナビ装置自身により行われている。そのため、カーナビ装置の処理負担が大きくなっている。

以上のような従来技術の問題点に鑑み、本発明の目的は、リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを、その道路リンクの周囲の道路リンクの分布密度に応じて適切に算出することが可能で、かつ、カーナビ装置の処理負荷を増大させることのない交通データ管理装置、交通データ管理方法および交通データ管理プログラムを提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の交通データ管理装置では、その処理装置は、所定の大きさのエリアごとに、記憶装置に記憶された地図データとリンク交通データとを比較し、リンク交通データが存在しない道路リンクがあった場合には、そのエリアに含まれる道路リンク数を算出し、その道路リンク数が所定の値より大きいときには、そのエリアを、そのリンク交通データが存在しない道路リンクの周囲の道路リンクの密度に応じた大きさのサブエリアに区分し、リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを、その道路リンクが含まれるサブエリアに含まれ、かつ、リンク交通データが存在する道路リンクのリンク交通データに基づき算出する。また、道路リンク数が所定の値以下であるときには、リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを、その道路リンクが含まれるエリアに含まれ、かつ、リンク交通データが存在する道路リンクのリンク交通データに基づき算出する。その後、処理装置は、記憶装置に記憶していたリンク交通データと算出したリンク交通データとを併せて、カーナビ装置へ配信する。

本発明の交通データ管理装置によれば、リンク交通データが存在しない道路リンクは、その道路リンクが含まれるエリアまたはサブエリア内の他の道路リンクのリンク交通データに基づき算出されるが、そのエリアまたはサブエリアの大きさが、リンク交通データが存在しない道路リンクの周囲の道路リンクの密度に応じた大きさにされるため、そのエリアまたはサブエリア内における道路リンク数がおおむね同じになるので、より適切なリンク交通データが算出される。

本発明によれば、リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを、その道路リンクの周囲の道路リンクの分布密度に応じて適切に算出することが可能で、かつ、カーナビ装置の処理負荷を増大させることのない交通データ管理装置、交通データ管理方法および交通データ管理プログラムを提供することが可能になる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳しく説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る交通データ管理装置のブロック構成、および、その交通データ管理装置が適用されたカーナビゲーションシステムの全体構成の例を示した図である。

図１に示すように、第１の実施形態に係るカーナビゲーションシステム１００は、交通データ管理装置１、地図データ管理装置２および交通データ取得装置３が、通信ネットワーク４を介して相互に接続され、さらに、その通信ネットワーク４にカーナビ装置６が携帯電話通信網などの基地局５を介して接続されて構成される。

図１において、地図データ管理装置２は、道路の新設、改修などに伴う地図データの更新やバージョン管理などを行うとともに、その更新された地図データを、適宜、通信ネットワーク４を介して交通データ管理装置１へ配信する。また、その地図データは、通信ネットワーク４および基地局５を介して、あるいは、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの可搬の記憶メディア（図示省略）を介して、カーナビ装置６に提供される。

交通データ取得装置３は、例えば、交通データ測定用のプローブカーや種々の車両感知器であり、リンク旅行時間、リンク走行速度、渋滞度などの交通データを取得するとともに、その取得した交通データをリアルタイムの交通データとして、通信ネットワーク４などを介して交通データ管理装置１に提供する。なお、交通データ取得装置３は、取得した交通データを、適宜、集計して、オフラインの交通データとして、交通データ管理装置１に提供してもよい。

以下、本発明の実施形態に係る交通データ管理装置１の構成および機能について、図１ないし図６を参照して詳細に説明する。図１に示すように、交通データ管理装置１は、処理装置１１、記憶装置１２、処理装置１１を外部の通信ネットワーク４に接続する通信装置１３などを含んで構成される。

処理装置１１は、データの演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、その演算処理の対象のデータやプログラムを記憶する主記憶メモリなどから構成されており、そのＣＰＵが主記憶メモリに格納された所定のプログラムを実行することにより、交通データ収集部１１１、交通データ統計処理部１１２、経路探索用交通データ生成部１１３、経路探索用交通データ配信部１１４、地図データ取得部１１５などの機能ブロックが実現される。

また、記憶装置１２は、ハードディスク装置などからなり、現況交通データ、統計交通データ、経路探索用交通データ、地図データなど、各種のデータを記憶し、現況交通データ記憶部１２１、統計交通データ記憶部１２２、経路探索用交通データ記憶部１２３、地図データ記憶部１２４などを構成する。

図２は、地図データとしてのリンクデータおよびノードデータの構成の例を示した図である。図２（ａ）に示すように、リンクデータは、リンクＩＤ、エリアＩＤ、リンク種別、点列データ、属性データ、始点ノードＩＤ、終点ノードＩＤなどによって構成され、また、図２（ｂ）に示すように、ノードデータは、ノードＩＤ、エリアＩＤ、ノード位置、接続リンクＩＤなどによって構成される。

図２（ａ）、リンクＩＤは、地図データに含まれる道路リンクを個別に識別する識別情報、エリアＩＤは、その道路リンクが属するエリアを識別する情報、リンク種別は、その道路リンクの種別（高速道、一般道の国道、都道府県道、市町村道など）を表している。また、点列データは、例えば、経度と緯度とで表された複数の位置データからなり、その道路リンクの所在位置および形状を表すデータである。また、属性データは、その道路リンクの幅員、車線数、制限速度などのデータを含む。また、始点ノードＩＤおよび終点ノードＩＤは、その道路リンクの始点および終点のノードの識別情報である。

図２（ｂ）において、ノードＩＤは、地図データに含まれる道路リンクの接続点であるノードを個別に識別する識別情報、エリアＩＤは、そのノードが属するエリアを識別する情報、接続リンクＩＤは、そのノードを始点または終点とする道路リンクのリンクＩＤである。

図３は、リンク交通データおよび統計交通データの構成の例を示した図である。なお、リンク交通データとは、各道路リンクに対して定義された交通データの総称であり、図３（ａ）に示すように、リンクＩＤ、エリアＩＤ、リンク長（ｄ）、リンク旅行時間（Ｔ）、リンク走行速度（ｖ）、渋滞度（ｃ）などのデータによって構成される。

ここで、リンク長（ｄ）は、当該道路リンクの始点から終点までの道のりの距離、リンク旅行時間（Ｔ）は、車両による当該道路リンクの走行所要時間、リンク走行速度（ｖ）は、車両による当該道路リンクの平均の走行速度である。従って、これらのデータには、
リンク長（ｄ）＝リンク走行速度（ｖ）×リンク旅行時間（Ｔ）
なる関係が存在する。また、渋滞度（ｃ）は、リンク走行速度（ｖ）の値または道路リンクにおいて実測される車列の長さなどによって定められるデータである。

処理装置１１（図１参照）は、交通データ収集部１１１の処理として、交通データ取得装置３から、その交通データ取得装置に依存した交通データ（例えば、ドップラレーダなどからは車両の走行速度など）を取得し、その取得した交通データに基づき、図３（ａ）の構成を有するリンク交通データを生成し、その生成したリンク交通データを取得日時と対応付けた現況交通データとして現況交通データ記憶部１２１に格納する。

続いて、処理装置１１は、交通データ統計処理部１１２の処理として、現況交通データ記憶部１２１に記憶された現況交通データを所定の時間帯ごとにソーティングし、ソーティングした時間帯ごとの各道路リンクの現況交通データについて、リンク旅行時間（Ｔ）、リンク走行速度（ｖ）、渋滞度（ｃ）などの平均値をそれぞれ求め、統計交通データとして、統計交通データ記憶部１２２に格納する。

ここで、時間帯は、１日を所定の時間ごと（例えば、１時間ごと、１０分ごとなど）に区分したものであるが、各時間帯は等時間である必要はない。例えば、１日を、深夜（０時−４時）、早朝（４時−７時）、朝通勤時（７時−９時）、昼間（９時−１６時）、夕通勤時（１６時−２０時）、夜間（２０時−２４時）などのように交通の流れの特徴などによって区分したものであってもよい。

このように、統計交通データは、実測により得られた現況交通データを、所定の時間帯ごとに集計し、その平均をとったデータである。従って、その統計交通データの構成は、図３（ｂ）に示すように、時間帯のデータが付されたことを除けば、図３（ａ）のリンク交通データの構成と同じである。

なお、統計交通データは、時間帯に加えて、日種（平日、土休日など）によって現況交通データをソーティングし、その平均をとったデータであってもよい。この場合には、その統計交通データの構成は、図３（ａ）のリンク交通データに時間帯および日種のデータが付されたものとなる。

続いて、処理装置１１は、経路探索用交通データ生成部１１３の処理として、統計交通データ記憶部１２２に記憶された統計交通データ、および、地図データ記憶部１２４に記憶された地図データ（リンクデータ、ノードデータ）に基づき、経路探索用交通データを生成し、その生成した経路探索用交通データを経路探索用交通データ記憶部１２３に格納する。

ここで、新たに開通した道路リンクがなく、地図データにリンクデータとして存在するすべての道路リンクに対して統計交通データが存在する場合には、統計交通データをそのまま経路探索用交通データとすることができる。これに対し、新たに開通した道路リンクがある場合には、その新たに開通した道路リンクには統計交通データが存在しない。そこで、処理装置１１は、経路探索用交通データ生成部１１３の処理として、その統計交通データが存在しない道路リンクについて、統計交通データに対応するリンク交通データを生成する。

すなわち、処理装置１１は、統計交通データにおいてリンク交通データがない道路リンクがあった場合には、その道路リンクのリンク交通データを生成し、その生成したリンク交通データを統計交通データに加えて経路探索用交通データとし（経路探索用交通データ生成部１１３の処理）、その経路探索用交通データを、通信装置１３、通信ネットワーク４、基地局５などを介して、カーナビ装置６へ配信する（経路探索用交通データ配信部１１４の処理）。

続いて、経路探索用交通データ生成部１１３の処理の詳細について説明するが、その前に、地図データでいうエリアについて説明しておく。図４は、エリアの一形態であるメッシュおよびメッシュ内における道路リンクの形態の例を示した図である。

地図データ記憶部１２４に記憶される地図データは、所定大きさのエリアに分割されて記憶されるが、そのエリアは、もっとも単純には、全国を、例えば、１０ｋｍ四方の方形に分割したものである。その１０ｋｍ四方の方形のエリアは、しばしば、メッシュと呼ばれる。本明細書では、一般のカーナビゲーションシステムで多用されている１０ｋｍ四方のメッシュを基本メッシュまたは単にメッシュと呼び、その基本メッシュを細分化したものをサブメッシュと呼ぶ。また、サブメッシュをさらに細分化したものもサブメッシュと呼ぶ。

また、一般に、人口が多いエリアや人間の活動が活発なエリアでは、道路リンクの分布密度が高く、人口が少ないエリアや人間の活動が活発でないエリアでは、道路リンクの分布密度が低い。すなわち、大都市の都心部では、道路が稠密に設けられているが、地方の山間部などでは、道路は、疎にしか設けられていない。ちなみに、図４に示した例では、右上の基本メッシュで道路リンクの分布密度が低く、左下の基本メッシュの中央部のサブメッシュ部分で道路リンクの分布密度が高いとしている。

処理装置１１（図１参照）は、経路探索用交通データ生成部１１３の処理として、あるメッシュに新開通道路（図４では、破線で表示）が存在し、リンク交通データ（統計交通データ）が存在しない道路リンクがあった場合には、その道路リンクのリンク交通データを、その道路リンクが含まれるメッシュまたはサブメッシュに含まれる他の道路リンクのリンク交通データに基づき算出する。その場合、処理装置１１は、そのメッシュまたはサブメッシュの大きさを、次に図５を用いて説明するようにして細分化することにより、リンク交通データが存在しない道路リンク（つまり、新開通した道路リンク）周囲の道路リンクの密度に応じた大きさに定める。

図５は、リンク交通データが存在しない道路リンクに対するリンク交通データ生成処理の手順の例を示した図である。処理装置１１は、このリンク交通データ生成処理を経路探索用交通データ生成部１１３の処理として実行する。なお、図５に示した処理手順は、分割された地図の１エリア（１基本メッシュ）分を処理対象としたものであって、全国を対象とする場合には、全国の全エリア（全基本メッシュ）に対し、図５に示したリンク交通データ生成処理を実行する必要がある。

処理装置１１は、まず、地図データ記憶部１２４から１メッシュの地図データを選択する（ステップＳ１１）。次に、処理装置１１は、その選択したメッシュの地図データと、統計交通データ記憶部１２２から得られる統計交通データと、を比較して、前記選択したメッシュに、リンク交通データが存在しない道路リンク（図５では、道路リンクをリンクと略記、以下、図５において同じ）があるか否かを判定する（ステップＳ１２）。その判定の結果、リンク交通データが存在しない道路リンクがなかった場合には（ステップＳ１２でＮｏ）、処理装置１１は、当該選択したメッシュについてのリンク交通データ生成処理を終了する。

一方、リンク交通データが存在しない道路リンクがあった場合には（ステップＳ１２でＹｅｓ）、処理装置１１は、地図データ記憶部１２４を参照して、当該選択したメッシュに含まれる道路リンクの数を算出する（ステップＳ１３）。そして、その算出した道路リンクの数が所定のリンク数以下であった場合には（ステップＳ１４でＮｏ）、そのメッシュには道路リンクが密には存在しないことを意味するので、処理装置１１は、リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを、当該選択されたメッシュに含まれる他のリンク交通データに基づき生成し（ステップＳ２０）、当該選択したメッシュについてのリンク交通データ生成処理を終了する。

一方、その算出した道路リンクの数が所定のリンク数より大きかった場合には（ステップＳ１４でＹｅｓ）、そのメッシュには道路リンクが密に存在することを意味するので、処理装置１１は、そのメッシュをサブメッシュに細分化する（ステップＳ１５）。なお、メッシュの細分化は、図４に示したようにメッシュを４等分に分割してもよいし、９等分や１６等分などに分割してもよい。

続いて、処理装置１１は、当該メッシュに含まれるリンク交通データが存在しない道路リンクの１つを選択し（ステップＳ１６）、その選択した道路リンクが含まれるサブメッシュを選択し（ステップＳ１７）、さらに、そのサブメッシュに含まれる道路リンクの数を算出する（ステップＳ１８）。そして、その算出した道路リンクの数が所定のリンク数より大きかった場合には（ステップＳ１９でＹｅｓ）、そのサブメッシュには、道路リンクがさらに密に存在することを意味するので、処理装置１１は、そのサブメッシュを下位のサブメッシュに細分化し（ステップＳ２１）、ステップＳ１７へ戻り、それ以降の処理を再度実行する。

一方、ステップＳ１８で算出した道路リンクの数が所定のリンク数以下であった場合には（ステップＳ１９でＮｏ）、処理装置１１は、ステップＳ１６で選択した道路リンクのリンク交通データを、ステップＳ１７で選択したサブメッシュに含まれる他のリンク交通データに基づき生成する（ステップＳ２２）。

そして、処理装置１１は、ステップＳ１６でリンク交通データが存在しない道路リンクをすべて選択したか否かを判定し（ステップＳ２３）、すべて選択していなかった場合には（ステップＳ２３でＮｏ）、ステップＳ１６へ戻り、それ以降の処理を再度実行する。また、すべて選択していた場合には（ステップＳ２３でＹｅｓ）、ステップＳ１１で選択したメッシュについてのリンク交通データ生成処理を終了する。

以上の処理手順のステップＳ２０およびステップＳ２２において、リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを生成するときには、処理装置１１は、統計交通データ記憶部１２２を参照して、当該メッシュまたはサブメッシュに含まれる道路リンクのリンク走行速度（ｖ）を取り出し、その平均値を算出し、リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク走行速度（ｖ_ｘ）とする。そして、そのリンク走行速度（ｖ_ｘ）に基づき、渋滞度（ｃ_ｘ）を求め、さらに、その道路リンクのリンク長（ｄ_ｘ）を考慮してリンク旅行時間（Ｔ_ｘ＝ｄ_ｘ／ｖ_ｘ）を算出する。

なお、リンク走行速度（ｖ）の平均値を算出する場合には、それぞれの道路リンクのリンク種別（高速道路、一般道の国道、都道府県道、市町村道など）に応じてあらかじめ定められた加重値に基づき、適宜、加重平均をとるようにしてもよい。例えば、新開通道路が国道であった場合には、国道の加重値を大きくし、都道府県道や市町村道の加重値を小さくする。その場合には、新開通道路のリンク走行速度（ｖ）の平均値には、当該メッシュに含まれる国道のリンク走行速度（ｖ）のほうが、都道府県道や市町村道のリンク走行速度（ｖ）の影響よりも大きく反映される。このようにリンク種別に応じて加重平均をとることによって、リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを現実により適合する形で求めることができる。

また、以上に説明したリンク交通データ生成処理によれば、基本メッシュまたはサブメッシュにおけるリンク数の最大値は、ステップＳ１４およびステップＳ１９における所定のリンク数以下に抑えることができる。すなわち、道路リンクの密度が低いエリアでは、そのエリアの大きさは、基本メッシュの大きさとなり、道路リンクの密度が高いエリアでは、そのエリアの大きさは、次々にサブメッシュに細分化される。言い換えれば、リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを生成する場合、そのエリア（基本メッシュまたはサブメッシュ）の大きさは、リンク交通データが存在しない道路リンクの周囲のリンク密度に応じた大きさに定められる。

従って、本実施形態においては、リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを、必要以上に広い範囲の道路リンクまたは必要以上に多数の道路リンクのリンク交通データを用いることなく交通データを生成することができる。換言すれば、リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク密度に応じたエリアの大きさにすることによって、過不足のないリンク数のリンク交通データを用いて、より適切なリンク交通データを生成することができる。

すなわち、本実施形態によれば、道路が稠密に分布する大都市部では、リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データは、例えば、１ｋｍ四方あるいは５００ｍ四方といった極近隣の道路リンクのリンク交通データに基づき生成されることになる。これは、リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データが、影響を受け易い近隣の道路リンクのリンク交通データに基づき生成されることを意味し、実態に適合したリンク交通データの生成方法といえる。

一方、基本メッシュの大きさを、例えば、１０ｋｍ四方と限定した場合には、高速道路の入口・出口は、その基本メッシュの中に存在しない場合や、１つ、２つなど極めて小数しか存在しない場合がある。このような場合には、高速道路の道路リンク（リンク種別が高速道路）のリンク交通データを、その高速道路の道路リンクが含まれる基本メッシュにだけに含まれる高速道路の他の道路リンクのリンク交通データに基づき生成するのは、必ずしも適当ではない。

そこで、新開通の高速道路など、リンク交通データが存在しない高速道路の道路リンクのリンク交通データを生成する場合には、その新開通の高速道路が含まれる基本メッシュとそれに隣接する基本メッシュとを合併させる（合併させる理由については後記する）。本明細書では、以下、その合併させたメッシュを拡大メッシュと呼ぶ。

図６は、高速道路のリンク交通データ生成時における拡大メッシュの例を示した図である。図６において、白抜きまたは網掛けの正方形は、基本メッシュを表し、小さな四角印は、高速道路のインタチェンジ（入口および出口）つまりノードを表し、そのノードをつなぐ実線は、既存の高速道路の道路リンクを表し、また、破線は、新開通の高速道路の道路リンクを表している。

また、図６（ａ）に示すように、リンク交通データ生成の対象である太い破線で表示された新開通高速道路の道路リンクの両端のノード（始点ノードおよび終点ノード）が、太い実線枠で表示された中央の基本メッシュに含まれていた場合には、その中央の基本メッシュとその周囲の８つの基本メッシュとを合併したエリアが拡大メッシュとなる。

また、図６（ｂ）に示すように、リンク交通データ生成の対象である太い破線で表示された新開通高速道路の道路リンクの始点ノードおよび終点ノードの一方が含まれ、互いに隣接する２つの基本メッシュ（太い実線枠で表示されたメッシュ）と、その周囲の１０の基本メッシュとを合併したエリアが拡大メッシュとなる。

また、図６（ｃ）に示すように、リンク交通データ生成の対象である太い破線で表示された新開通高速道路の道路リンクの始点ノードおよび終点ノードの一方が含まれ、互いに頂点が接する２つの基本メッシュ（太い実線枠で表示されたメッシュ）と、その周囲の１２の基本メッシュとを合併したエリアが拡大メッシュとなる。

なお、拡大メッシュは、以上のようにして定められることに限定されることはなく、新開通高速道路の道路リンクの始点ノードおよび終点ノードの少なくとも一方が含まれた基本メッシュを含むその近隣の基本メッシュで構成されたものであればよい。例えば、図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示した拡大メッシュにおいて、太い実線枠の基本リンク（新開通高速道路の道路リンクの始点ノードおよび終点ノードの少なくとも一方が含まれた基本メッシュ）と頂点のみが接する網掛け表示された基本リンクは、拡大メッシュに含まれないとしてもよい。

以上のように、リンク交通データが存在しない高速道路のリンク交通データを生成する場合には、１つの基本メッシュではなく、図６に示したような拡大メッシュ、つまり、複数の基本メッシュに含まれる他の高速道路のリンク交通データに基づき、そのリンク交通データを生成するようにしたことにより、高速道路のリンク長が長い、車両の走行速度が速い、従って、交通状況が影響し合う範囲が広い、といった高速道路の特殊事情に、より適合するものとなる。

なお、以上の説明においては、高速道路のリンク交通データを求める場合、他の高速道路のリンク交通データのみを考慮し、一般道のリンク交通データの影響が反映されないものとなっているが、前記したように、リンク種別により加重平均をとることによって、一般道のリンク交通データの影響が反映されるようにしてもよい。

＜第１の実施形態の第１の変形例＞
以上に説明した第１の実施形態では、図４に示したように、地図データを方形のメッシュにより分割しているが、方形のメッシュではなく、例えば、行政区画に基づく不定形のエリアで分割してもよい。その場合には、第１の実施形態で説明した基本メッシュには、例えば、市区町村のエリアを対応させ、その市区町村内の町、大字、地区などを、サブメッシュに対応するサブエリアとし、さらに、丁目、小字などを下位のサブエリアとすることができる。その場合には、図５で説明したリンク交通データのないリンク交通データを生成する処理は、そのままこの実施形態の変形例にも適用可能である。

なお、図５のリンク交通データのないリンク交通データを生成する処理において、エリアまたはサブエリアを細分化する基準は、第１の実施形態の場合と同様に、そのエリアまたはサブエリア内に含まれるリンク数である（ステップＳＳ１４およびステップＳ１９参照）。ただし、この実施形態の変形例では、そのエリアまたはサブエリア内の人口を基準に細分化するようにしてもよい。その場合には、地図データ記憶部１２４に記憶される地図データには、各市町村の人口のデータおよび各市町村内の各町、大字、地区などにおける人口のデータが含まれているものとする。

＜第１の実施形態の第２の変形例＞
第１の実施形態では、統計交通データに基づき、経路探索用交通データを生成し、その生成した経路探索用交通データをカーナビ装置６へ配信するとしているが、現況交通データに基づき、経路探索用交通データを生成してもよい。この実施形態の変形例における経路探索用交通データ生成部１１３についての説明は、第１の実施形態説明において、統計交通データとしていたものを、現況交通データと置き換えるだけでよい。

なお、第１の実施形態では、経路探索用交通データは、１年に１回、あるいは、新しい道路などが開通したときなどにカーナビ装置６へ配信されればよいが、この実施形態の変形例では、経路探索用交通データは、所定の時間帯（図３で説明した時間帯と同様の時間帯）ごとにカーナビ装置６へ配信される必要がある。従って、通信ネットワーク４などへの負担が増大するが、カーナビ装置６は、そのときの交通状況に合った経路探索用交通データを得ることができる。

＜第２の実施形態＞
図７は、本発明の第２の実施形態に係る経路探索装置のブロック構成、および、その経路探索装置が適用されたカーナビゲーションシステムの全体構成の例を示した図である。以下、第２の実施形態の説明では、第１の実施形態と同じ構成要素には、同じ符号を付し、その説明を省略する。

図７に示すように、第２の実施形態に係るカーナビゲーションシステム１００ａは、経路探索装置７、地図データ管理装置２および交通データ取得装置３が、通信ネットワーク４を介して相互に接続され、さらに、その通信ネットワーク４にカーナビ装置６が、携帯電話通信網などの基地局５を介して接続されて構成される。また、経路探索装置７は、処理装置７１、記憶装置７２、処理装置７１を外部の通信ネットワーク４に接続する通信装置７３などを含んで構成される。

ここで、処理装置７１は、データの演算処理を行うＣＰＵ、その演算処理の対象のデータやプログラムを記憶する主記憶メモリなどから構成されており、そのＣＰＵが主記憶メモリに格納された所定のプログラムを実行することにより、交通データ収集部１１１、交通データ統計処理部１１２、経路探索用交通データ生成部１１３、経路探索条件取得部７１１、経路探索部７１２、経路データ配信部７１３、地図データ取得部１１５などの機能ブロックが実現される。

また、記憶装置７２は、ハードディスク装置などからなり、現況交通データ、統計交通データ、経路探索用交通データ、地図データなど、各種のデータを記憶し、現況交通データ記憶部１２１、統計交通データ記憶部１２２、経路探索用交通データ記憶部１２３、地図データ記憶部１２４などを構成する。

この経路探索装置７における交通データ取得装置３から交通データを収集して、経路探索用交通データ生成するまでの基本的な機能は、第１の実施形態における交通データ管理装置１の機能と同じである。

一方で、経路探索装置７は、交通データ管理装置１における経路探索用交通データを配信する機能に代えて、カーナビ装置６から送信される経路探索条件を受信し（経路探索条件取得部７１１）、その受信した経路探索条件に基づき、経路探索を行い（経路探索部７１２）、探索した経路データをカーナビ装置６へ配信する（経路データ配信部７１３）という機能を備えている。ここで、経路探索条件とは、自車位置、目的地、探索経路の種別（距離最短、時間最短など）、高速道路走行の可否など経路探索に必要なデータをいう。

図８は、第２の実施形態で用いられる地図データの構成の例を示した図である。図８に示すように、その地図データは、第１の実施形態で用いられた（ａ）リンクデータ、および（ｂ）ノードデータに加えて、（ｃ）ＰＯＩ（Point of Interest）データを備える。

ここで、ＰＯＩデータは、レジャー施設、公共施設、各種店舗などのその種別（しばしば、カテゴリと呼ばれる）ごとに分類され、その所在位置、名称、施設や店舗の概要などの情報によって構成される。カーナビ装置６において、ＰＯＩデータは、目的地の設定に用いられことが多い。従って、カーナビ装置６から送信される経路探索条件の目的地のデータとして、ＰＯＩデータ（ＰＯＩの識別情報）が含まれることが多い

図９は、ＰＯＩのカテゴリによる分布密度の相違の例を示した図である。図９（ａ）において、１つの正方形のエリアは、基本メッシュを表し、星印のアイコンは、レジャー施設の所在位置を表す。また、図９（ａ）において、１つの正方形のエリアは、基本メッシュを４分割したサブメッシュを表し、立方体のアイコンは、店舗の所在位置を表す。

図９（ａ）に示すように、例えば、遊園地や動物園などのレジャー施設は、あまり多くは存在しないので、例えば、１０ｋｍ四方の基本メッシュ内に１つまたは２つ分布すれば多いほうである。また、図９（ｂ）に示すように、各種の店舗は、とくに都市部において、稠密に分布するので、例えば、１０ｋｍ四方の基本メッシュ内に数１０または１００以上ある場合もある。

そこで、経路探索装置７の処理装置７１は、受信した経路探索条件に目的地として含まれるＰＯＩデータのカテゴリに基づき、そのカテゴリに属するＰＯＩが基本メッシュ内にまばらに分布するＰＯＩ（例えば、レジャー施設）である場合には、リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを広いメッシュに含まれる他の道路リンクのリンク交通データに基づき生成し、経路探索用交通データを生成する。

それに対し、そのカテゴリ属するＰＯＩが基本メッシュ内に多数分布するＰＯＩ（例えば、コンビニ店）である場合には、リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを、その道路リンクを含む狭いメッシュに含まれる他の道路リンクのリンク交通データに基づき生成し、経路探索用交通データを生成する。

ここで、広いメッシュとは、１つの基本メッシュ、または、複数（４つ、９つなど）の基本メッシュによって構成されたエリアをいい、また、狭いメッシュとは、１つの基本メッシュを４分割または９分割などに細分化したサブメッシュをいう。

なお、リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データの生成の方法は、実質的には、第１の実施形態の場合と同じであるが、第２の実施形態では、基本メッシュまたはサブメッシュ内のリンク数によってそのメッシュの大きさを定めるのではなく、目的地のカテゴリに応じてそのメッシュの大きさを定める。なお、ここでいう「定める」とは、その都度定めるのではなく、例えば、「レジャー施設は４つの基本メッシュ、レストランは１つの基本メッシュ、ファーストフード店やコンビニ店は１／４基本メッシュ」などと、あらかじめ定められたものから選択することをいう。

すなわち、処理装置７１は、カーナビ装置６から経路探索条件を受信すると、その中に含まれる目的地のカテゴリに基づき、リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データ、つまり、経路探索用交通データを生成し、その経路探索用交通データに基づき、経路探索を行い、探索した経路をカーナビ装置６へ配信する。ただし、カーナビ装置６から経路探索条件を受信するたびに経路探索用交通データを生成するのでは効率がよくないので、処理装置７１は、それぞれのカテゴリごとにあらかじめ経路探索用交通データを生成しておき、経路探索条件を受信したときには、あらかじめ生成したカテゴリごとの経路探索用交通データを用いて経路探索を行う。

以上、第２の実施形態によれば、経路探索装置７の処理装置７１は、カーナビ装置６で設定された目的地のカテゴリのＰＯＩの分布密度に応じた経路探索用交通データに基づき、経路探索を行い、探索した経路データをカーナビ装置６へ提供する。すなわち、目的地のカテゴリが、例えば、レジャー施設など１つの基本メッシュにまばらに分布するものであった場合には、その経路探索には、広いメッシュに基づく経路探索用交通データを用いる。また、目的地のカテゴリが、例えば、コンビニ店など基本メッシュに多数分布するものであった場合には、その経路探索には、狭いメッシュに基づく経路探索用交通データを用いる。

その結果、経路探索装置７は、目的地のカテゴリのＰＯＩが分布する密度に応じた適切な経路データを探索することができるので、目的地のカテゴリに応じた適切な経路データをカーナビ装置６へ配信することができる。

＜第２の実施形態の変形例＞
第２の実施形態では、目的地のカテゴリによって、リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを生成するときのメッシュの大きさを定めているが、この変形例では、車両が走行中の道路リンクの種別によって、そのメッシュの大きさを定める例を示す。

図１０は、道路リンクのリンク種別（高速道路、一般道など）による分布密度の相違の例を示した図である。図１０（ａ）において、１つの正方形のエリアは、基本メッシュを表し、太い折れ線は、高速道路の道路リンクを表す。また、図９（ｂ）において、１つの正方形のエリアは、基本メッシュを４分割したサブメッシュを表し、太い折れ線は、一般道（非高速道路の国道、都道府県道、市町村道など）を表す。

図１０（ａ）に示すように、高速道路は、例えば、１０ｋｍ四方の基本メッシュ内に多くても数リンク程度しか分布しない。また、図１０（ｂ）に示すように、一般道は、とくに都市部において、稠密に分布する。

そこで、経路探索装置７の処理装置７１は、受信した経路探索条件に目的地として含まれる自車位置に基づき、その自車位置が高速道路であった場合には、リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを広いメッシュに含まれる他の道路リンクのリンク交通データに基づき生成し、経路探索用交通データを生成する。それに対し、その自車位置が一般道であった場合には、リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを狭いメッシュに含まれる他の道路リンクのリンク交通データに基づき生成し、経路探索用交通データを生成する。ここで、広いメッシュおよび狭いメッシュの大きさは、第２の実施形態で説明したようにして、あらかじめ定めておくものとする。

従って、この変形例においては、経路探索装置７は、車両が走行中の道路リンクの種別に応じた道路リンクの分布密度に応じた適切な経路データを探索することができ、その結果、車両が走行中の道路リンクの種別に応じた適切な経路データをカーナビ装置６へ配信することができる。

本発明の第１の実施形態に係る交通データ管理装置のブロック構成、および、その交通データ管理装置が適用されたカーナビゲーションシステムの全体構成の例を示した図。 地図データとしてのリンクデータおよびノードデータの構成の例を示した図。 リンク交通データおよび統計交通データの構成の例を示した図。 エリアの一形態であるメッシュおよびメッシュ内における道路リンクの形態の例を示した図。 リンク交通データが存在しない道路リンクに対するリンク交通データ生成処理の手順の例を示した図。 高速道路のリンク交通データ生成時における拡大メッシュの例を示した図。 本発明の第２の実施形態に係る経路探索装置のブロック構成、および、その経路探索装置が適用されたカーナビゲーションシステムの全体構成の例を示した図。 第２の実施形態で用いられる地図データの構成の例を示した図。 ＰＯＩのカテゴリによる分布密度の相違の例を示した図。 道路リンクのリンク種別（高速道路、一般道など）による分布密度の相違の例を示した図。

符号の説明

１ 交通データ管理装置
２ 地図データ管理装置
３ 交通データ取得装置
４ 通信ネットワーク
５ 基地局
６ カーナビ装置
７ 経路探索装置
１１，７１ 処理装置
１２，７２ 記憶装置
１３，７３ 通信装置
１００，１００ａ カーナビゲーションシステム
１１１ 交通データ収集部
１１２ 交通データ統計処理部
１１３ 経路探索用交通データ生成部
１１４ 経路探索用交通データ配信部
１１５ 地図データ取得部
１２１ 現況交通データ記憶部
１２２ 統計交通データ記憶部
１２３ 経路探索用交通データ記憶部
１２４ 地図データ記憶部
７１１ 経路探索条件取得部
７１２ 経路探索部
７１３ 経路データ配信部

Claims (9)

1. 所定の大きさに区分されたエリアごとに、そのエリアに含まれる複数の道路リンクの位置データ、接続データおよび道路種別データを含んで構成された地図データと、
   前記複数の道路リンクのそれぞれに対し、車両のリンク走行速度、リンク旅行時間および渋滞度の少なくとも１つを含んで構成されたリンク交通データと、
   を少なくとも記憶した記憶装置と、
   データの演算処理を行う処理装置と、
   所定の通信ネットワークを介して車両に搭載されたナビゲーション装置と通信する通信装置と、
   を含んで構成された交通データ管理装置であって、
   前記処理装置は、
   それぞれのエリアごとに、前記記憶装置に記憶された前記地図データと前記リンク交通データとを比較して、前記リンク交通データが存在しない道路リンクを抽出し、
   前記リンク交通データが存在しない道路リンクが含まれるエリアについて、そのエリアに含まれる道路リンク数を算出し、
   前記道路リンク数が所定の値より大きい場合には、前記エリアを、さらに、そのリンク交通データが存在しない道路リンクの周囲の道路リンクの密度に応じた大きさのサブエリアに区分し、前記リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを、その道路リンクが含まれるサブエリアに含まれ、かつ、リンク交通データが存在する道路リンクのリンク交通データに基づき算出し、
   前記道路リンク数が所定の値以下である場合には、前記リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを、その道路リンクが含まれるエリアに含まれ、かつ、リンク交通データが存在する道路リンクのリンク交通データに基づき算出し、
   前記算出した前記リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データと、前記記憶装置に記憶されていた交通データと、を併せて、前記通信装置を介して前記ナビゲーション装置に配信すること
   を特徴とする交通データ管理装置。
2. 前記処理装置は、
   前記リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを、その道路リンクのリンク種別に応じてあらかじめ設定されたリンク種別ごとの荷重値を用いた、当該エリアまたはサブエリアに含まれる他の道路リンクのリンク交通データの加重平均によって算出すること
   を特徴とする請求項１に記載の交通データ管理装置。
3. 前記処理装置は、
   前記地図データ記憶部に記憶された地図データと前記リンク交通データ記憶部に記憶されたリンク交通データとを比較して、それぞれのエリアごとに前記リンク交通データが存在しない道路リンクを抽出した場合において、前記リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク種別が高速道路であったときには、
   その道路リンクの始点ノードおよび終点ノードの少なくとも一方が含まれるエリアとそのエリアに隣接するエリアとを合併し、そのリンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを、前記合併したエリアにその始点ノードおよび終点ノードの少なくとも一方が含まれ、そのリンク種別が高速道路である道路リンクであって、リンク交通データが存在する道路リンクのリンク交通データに基づき算出すること
   を特徴とする請求項１に記載の交通データ管理装置。
4. 所定の大きさに区分されたエリアごとに、そのエリアに含まれる複数の道路リンクの位置データ、接続データおよび道路種別データを含んで構成された地図データと、
   前記複数の道路リンクのそれぞれに対し、車両のリンク走行速度、リンク旅行時間および渋滞度の少なくとも１つを含んで構成されたリンク交通データと、
   を少なくとも記憶した記憶装置と、
   データの演算処理を行う処理装置と、
   所定の通信ネットワークを介して車両に搭載されたナビゲーション装置と通信する通信装置と、
   を含んで構成された交通データ管理装置における交通データ管理方法であって、
   前記処理装置は、
   それぞれのエリアごとに、前記記憶装置に記憶された前記地図データと前記リンク交通データとを比較して、前記リンク交通データが存在しない道路リンクを抽出し、
   前記リンク交通データが存在しない道路リンクが含まれるエリアについて、そのエリアに含まれる道路リンク数を算出し、
   前記道路リンク数が所定の値より大きい場合には、前記エリアを、さらに、そのリンク交通データが存在しない道路リンクの周囲の道路リンクの密度に応じた大きさのサブエリアに区分し、前記リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを、その道路リンクが含まれるサブエリアに含まれ、かつ、リンク交通データが存在する道路リンクのリンク交通データに基づき算出し、
   前記道路リンク数が所定の値以下である場合には、前記リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを、その道路リンクが含まれるエリアに含まれ、かつ、リンク交通データが存在する道路リンクのリンク交通データに基づき算出し、
   前記算出した前記リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データと、前記記憶装置に記憶されていた交通データと、を併せて、前記通信装置を介して前記ナビゲーション装置に配信すること
   を特徴とする交通データ管理方法。
5. 前記処理装置は、
   前記リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを、その道路リンクのリンク種別に応じてあらかじめ設定されたリンク種別ごとの荷重値を用いた、当該エリアまたはサブエリアに含まれる他の道路リンクのリンク交通データの加重平均によって算出すること
   を特徴とする請求項４に記載の交通データ管理方法。
6. 前記処理装置は、
   前記地図データ記憶部に記憶された地図データと前記リンク交通データ記憶部に記憶されたリンク交通データとを比較して、それぞれのエリアごとに前記リンク交通データが存在しない道路リンクを抽出した場合において、前記リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク種別が高速道路であったときには、
   その道路リンクの始点ノードおよび終点ノードの少なくとも一方が含まれるエリアとそのエリアに隣接するエリアとを合併し、そのリンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを、前記合併したエリアにその始点ノードおよび終点ノードの少なくとも一方が含まれ、そのリンク種別が高速道路である道路リンクであって、リンク交通データが存在する道路リンクのリンク交通データに基づき算出すること
   を特徴とする請求項４に記載の交通データ管理方法。
7. 所定の大きさに区分されたエリアごとに、そのエリアに含まれる複数の道路リンクの位置データ、接続データおよび道路種別データを含んで構成された地図データと、
   前記複数の道路リンクのそれぞれに対し、車両のリンク走行速度、リンク旅行時間および渋滞度の少なくとも１つを含んで構成されたリンク交通データと、
   を少なくとも記憶した記憶装置と、
   データの演算処理を行う処理装置と、
   所定の通信ネットワークを介して車両に搭載されたナビゲーション装置と通信する通信装置と、
   を含んで構成された交通データ管理装置における交通データ管理プログラムであって、
   前記処理装置に、
   それぞれのエリアごとに、前記記憶装置に記憶された前記地図データと前記リンク交通データとを比較して、前記リンク交通データが存在しない道路リンクを抽出させ、
   前記リンク交通データが存在しない道路リンクが含まれるエリアについて、そのエリアに含まれる道路リンク数を算出させ、
   前記道路リンク数が所定の値より大きい場合には、前記エリアを、さらに、そのリンク交通データが存在しない道路リンクの周囲の道路リンクの密度に応じた大きさのサブエリアに区分させ、前記リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを、その道路リンクが含まれるサブエリアに含まれ、かつ、リンク交通データが存在する道路リンクのリンク交通データに基づき算出させ、
   前記道路リンク数が所定の値以下である場合には、前記リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを、その道路リンクが含まれるエリアに含まれ、かつ、リンク交通データが存在する道路リンクのリンク交通データに基づき算出するステップと、
   前記算出した前記リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データと、前記記憶装置に記憶されていた交通データと、を併せて、前記通信装置を介して前記ナビゲーション装置に配信させること
   を特徴とする交通データ管理プログラム。
8. 前記処理装置に、
   前記リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを、その道路リンクのリンク種別に応じてあらかじめ設定されたリンク種別ごとの荷重値を用いた、当該エリアまたはサブエリアに含まれる他の道路リンクのリンク交通データの加重平均によって算出させること
   を特徴とする請求項７に記載の交通データ管理プログラム。
9. 前記処理装置に、
   前記地図データ記憶部に記憶された地図データと前記リンク交通データ記憶部に記憶されたリンク交通データとを比較して、それぞれのエリアごとに前記リンク交通データが存在しない道路リンクを抽出した場合において、前記リンク交通データが存在しない道路リンクのリンク種別が高速道路であったときには、
   その道路リンクの始点ノードおよび終点ノードの少なくとも一方が含まれるエリアとそのエリアに隣接するエリアとを合併させ、そのリンク交通データが存在しない道路リンクのリンク交通データを、前記合併させたエリアにその始点ノードおよび終点ノードの少なくとも一方が含まれ、そのリンク種別が高速道路である道路リンクであって、リンク交通データが存在する道路リンクのリンク交通データに基づき算出させること
   を特徴とする請求項７に記載の交通データ管理プログラム。
   
   

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