JP6527060B2 - 経路探索システム、経路探索方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
例えば本実施形態では、要因として以下の(A)〜(H)を規定する。
(A)代表地点を出発地とする3次メッシュの列番号(尚、2次メッシュは処理対象の2次メッシュとなる)
(B)代表地点を出発地とする3次メッシュの行番号(尚、2次メッシュは処理対象の2次メッシュとなる)
(C)代表地点を目的地とする2次メッシュの列番号
(D)代表地点を目的地とする2次メッシュの行番号
(E)代表地点を目的地とする3次メッシュの列番号
(F)代表地点を目的地とする3次メッシュの行番号
(G)走行時刻の時間帯(『0:深夜(22時〜3時)』、『1:通勤(6時〜10時)』、『2:昼(11時〜16時)』、『3:退勤(17時〜21時)』)
(H)走行時刻の時間帯の詳細区分(『0:前半』、『1:後半』)
先ず、ヒューリスティック関数をランダムに所定値に設定し、設定したヒューリスティック関数(テスト中は不変とする)を用いて探索された評価経路が、遅延許容範囲及び誤差許容範囲をいずれも満たすか否か判定する。尚、遅延許容範囲は目的地まで最も早く到達する経路に対して遅延する許容範囲(例えば10分)であり、誤差許容範囲は予測される目的地への到着時刻に誤差の生じる許容範囲(例えば前後15分)である。遅延許容範囲及び誤差許容範囲は、サーバ側で適宜値を設定しても良いし、予め実施したユーザの嗜好を把握する為のアンケート結果に基づいて設定しても良い。そして、評価経路が遅延許容範囲及び誤差許容範囲を満たすか否かをテストパターン毎に判定し、評価経路が遅延許容範囲及び誤差許容範囲をいずれも満たす割合(以下、良品条件達成度という)を算出する。例えば、図7に示す例ではヒューリスティック関数をランダムで選択された3種類の設定値(例えばX1、X2、X3)に設定した場合における設定値毎のテスト回数に対する良品条件達成度の推移をそれぞれ示した図である。図7に示す結果では、テスト回数が2000回を超えると、ヒューリスティック関数に関わらず良品条件達成度がほぼ一の値に収束している。即ち、図7に示す例では評価経路の評価結果が収束する為に必要なテストパターンの数は2000回であることが分かる。従って、直交表では2000通りのテストパターン(要因(A)〜(H)の数字の組み合わせ)を規定する。尚、直交表において規定するテストパターンの数は2000よりも多い数であっても良いが、パラメータ最適化に係る処理負担を減らすためにできる限り少ない方が望ましい。
先ず経路探索サーバ3は、予め実施したユーザの嗜好を把握する為のアンケート結果を取得する。ここで、実施されるアンケートとしては、少なくとも以下の(A)〜(C)をユーザに問うものとする。
(A)経路探索処理によって探索される経路について、目的地まで最も早く到達する経路に対して遅延することを許容する範囲(即ち、探索される経路が最速の経路に対してどの程度までなら遅れても良いとユーザが考えているかを示すものであり、以下遅延許容範囲という)。
(B)経路探索処理によって探索される経路について、予測される目的地への到着予想時刻に誤差の生じることを許容する範囲(即ち、探索される経路において予測される到着予想時刻が実際の到達時刻からどの程度までならズレても良いとユーザが考えているかを示すものであり、以下誤差許容範囲という)。
(C)経路探索処理によって探索される経路について、誤差許容範囲内に実際の目的地への到着時刻が収まる確率を許容する範囲(即ち、探索される経路において予測される到着予想時刻が誤差許容範囲内に少なくともどの程度の確率で収まってほしいとユーザが考えているかを示すものであり、以下誤差信頼度許容範囲という)。
例えば、本実施形態では、最適値を算出するパラメータPをヒューリスティック関数自体、又はヒューリスティック関数に含まれる係数としているが、ヒューリスティック探索に用いられるパラメータであれば他のパラメータであっても良い。
出発地、目的地、及び走行時刻の組み合わせからなるテストパターンを所定数規定した直交表を作成する直交表作成手段(21)と、前記直交表に規定されたテストパターン毎に、テストパターンに規定された前記走行時刻に前記出発地から前記目的地へと到る経路をヒューリスティック探索により探索する評価経路探索手段(21)と、前記評価経路探索手段によりテストパターン毎に探索された各経路である評価経路を評価する経路評価手段(21)と、前記経路評価手段の評価結果に基づいて前記ヒューリスティック探索に用いるパラメータの最適値を特定する最適パラメータ特定手段(21)と、前記最適パラメータ特定手段によって特定された前記パラメータの最適値を前記ヒューリスティック探索に用いるパラメータとして設定するパラメータ設定手段と、を有する。
上記構成を有する経路探索システムによれば、直交表を用いたテストパターンを実施してヒューリスティック探索に用いるパラメータを最適値に設定することが可能となる。その結果、出発地と目的地の組み合わせや走行時刻に関わらず、どのような探索条件であってもヒューリスティック探索により適切な経路を探索することが可能となる。
前記最適パラメータ特定手段(21)は、最適化アルゴリズムを用いて前記評価経路の評価結果が最も高くなるパラメータを、前記ヒューリスティック探索に用いるパラメータの最適値として特定する。
上記構成を有する経路探索システムによれば、ヒューリスティック探索によって探索される経路が、出発地と目的地の組み合わせや走行時刻に関わらず、最も評価の高い経路となる為のヒューリスティック探索に用いるパラメータを、最適化アルゴリズムを用いて設定することが可能となる。
前記所定数は、前記経路評価手段(21)による評価結果が収束する為に必要なテストパターンの数とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、テストパターンの数を評価経路の評価結果が収束する為に必要なテストパターンの数とするので、全てのテストパターンを実施することによって最終的に特定されたパラメータは、出発地、目的地、走行時刻等の探索条件がどのような条件であっても許容できる最適値とすることが可能となる。
前記最適パラメータ特定手段(21)により特定されるパラメータは、前記ヒューリスティック探索に用いるヒューリスティック関数である。
上記構成を有する経路探索システムによれば、直交表を用いたテストパターンを実施してヒューリスティック関数を最適値に設定することが可能となる。その結果、ヒューリスティック探索による目的地までのコスト予測を正確に行うことが可能となる。
前記最適パラメータ特定手段(21)により特定されるパラメータは、前記ヒューリスティック探索により経路を探索する際の探索方向の制限又は探索方向の優先度を決定するパラメータである。
上記構成を有する経路探索システムによれば、ヒューリスティック探索を行う際に、探索方向の制限又は探索方向の優先度の設定をより適切に行うことが可能となる。従って、経路探索処理を高速化しつつ、探索された経路の品質についても維持することが可能となる。
前記テストパターンは、前記出発地を含むメッシュである出発地メッシュと前記目的地を含むメッシュである目的地メッシュをそれぞれ規定し、前記出発地は前記出発地メッシュの代表地点とし、前記目的地は前記目的地メッシュの代表地点とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、出発地と目的地をメッシュ単位でテストパターンに規定することにより、テストパターンの数が多くなり過ぎることなくエリア全体を対象としたテストパターンを設定することが可能となる。その結果、出発地や目的地をどのように設定した場合であっても、ヒューリスティック探索により適切な経路を探索することが可能となるパラメータを設定することが可能となる。
目的地まで最も早く到達する経路に対して遅延する許容範囲を設定する遅延許容範囲設定手段(21)と、予測される目的地への到着時刻に誤差の生じる許容範囲を設定する誤差許容範囲設定手段(21)と、を有し、前記経路評価手段(21)は、前記評価経路が前記遅延の許容範囲及び前記誤差の許容範囲を満たすか否かを評価し、前記最適パラメータ特定手段(21)は、前記評価経路が前記遅延の許容範囲及び前記誤差の許容範囲を最も満たすパラメータを、前記ヒューリスティック探索に用いるパラメータの最適値として特定する。
上記構成を有する経路探索システムによれば、目的地への到着時刻が早くなることに加えて、予測される目的地への到着時刻と実際の値との誤差が小さくなることについても優先した目的地までの経路を探索する為のヒューリスティック探索に用いるパラメータを設定することが可能となる。
前記直交表に規定されたテストパターン毎に、テストパターンに規定された前記走行時刻に前記出発地から前記目的地へと到る基準経路を探索する基準経路探索手段(21)を有し、前記経路評価手段(21)は、前記評価経路が前記基準経路と一致するか否かを評価し、前記最適パラメータ特定手段(21)は、前記評価経路が前記基準経路に最も近づくパラメータを、前記ヒューリスティック探索に用いるパラメータの最適値として特定する。
上記構成を有する経路探索システムによれば、ヒューリスティック探索によって探索される経路が、出発地と目的地の組み合わせや走行時刻に関わらず、基準経路に最も近づく為のヒューリスティック探索に用いるパラメータを設定することが可能となる。
2 地図情報センタ
3 経路探索サーバ
4 ユーザ
5 情報端末
11 サーバ制御ECU
21 CPU
22 RAM
23 ROM
Claims (10)
- 出発地、目的地、及び走行時刻の組み合わせからなるテストパターンを所定数規定した直交表を作成する直交表作成手段と、
前記直交表に規定されたテストパターン毎に、テストパターンに規定された前記走行時刻に前記出発地から前記目的地へと到る経路を、ヒューリスティック探索により探索する評価経路探索手段と、
前記評価経路探索手段によりテストパターン毎に探索された各経路である評価経路を評価する経路評価手段と、
前記経路評価手段の評価結果に基づいて前記ヒューリスティック探索に用いるパラメータの最適値を特定する最適パラメータ特定手段と、
前記最適パラメータ特定手段によって特定された前記パラメータの最適値を前記ヒューリスティック探索に用いるパラメータとして設定するパラメータ設定手段と、を有する経路探索システム。 - 前記最適パラメータ特定手段は、最適化アルゴリズムを用いて前記評価経路の評価結果が最も高くなるパラメータを、前記ヒューリスティック探索に用いるパラメータの最適値として特定する請求項1に記載の経路探索システム。
- 前記所定数は、前記経路評価手段による評価結果が収束する為に必要なテストパターンの数とする請求項1又は請求項2に記載の経路探索システム。
- 前記最適パラメータ特定手段により特定されるパラメータは、前記ヒューリスティック探索に用いるヒューリスティック関数である請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の経路探索システム。
- 前記最適パラメータ特定手段により特定されるパラメータは、前記ヒューリスティック探索により経路を探索する際の探索方向の制限又は探索方向の優先度を決定するパラメータである請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の経路探索システム。
- 前記テストパターンは、前記出発地を含むメッシュである出発地メッシュと前記目的地を含むメッシュである目的地メッシュをそれぞれ規定し、
前記出発地は前記出発地メッシュの代表地点とし、
前記目的地は前記目的地メッシュの代表地点とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の経路探索システム。 - 目的地まで最も早く到達する経路に対して遅延する許容範囲を設定する遅延許容範囲設定手段と、
予測される目的地への到着時刻に誤差の生じる許容範囲を設定する誤差許容範囲設定手段と、を有し、
前記経路評価手段は、前記評価経路が前記遅延の許容範囲及び前記誤差の許容範囲を満たすか否かを評価し、
前記最適パラメータ特定手段は、前記評価経路が前記遅延の許容範囲及び前記誤差の許容範囲を最も満たすパラメータを、前記ヒューリスティック探索に用いるパラメータの最適値として特定する請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の経路探索システム。 - 前記直交表に規定されたテストパターン毎に、テストパターンに規定された前記走行時刻に前記出発地から前記目的地へと到る基準経路を探索する基準経路探索手段を有し、
前記経路評価手段は、前記評価経路が前記基準経路と一致するか否かを評価し、
前記最適パラメータ特定手段は、前記評価経路が前記基準経路に最も近づくパラメータを、前記ヒューリスティック探索に用いるパラメータの最適値として特定する請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の経路探索システム。 - 直交表作成手段が、出発地、目的地、及び走行時刻の組み合わせからなるテストパターンを所定数規定した直交表を作成するステップと、
評価経路探索手段が、前記直交表に規定されたテストパターン毎に、テストパターンに規定された前記走行時刻に前記出発地から前記目的地へと到る経路を、ヒューリスティック探索により探索するステップと、
経路評価手段が、前記評価経路探索手段によりテストパターン毎に探索された各経路である評価経路を評価するステップと、
最適パラメータ特定手段が、前記経路評価手段の評価結果に基づいて前記ヒューリスティック探索に用いるパラメータの最適値を特定するステップと、
パラメータ設定手段が、前記最適パラメータ特定手段によって特定された前記パラメータの最適値を前記ヒューリスティック探索に用いるパラメータとして設定するステップと、を有する経路探索方法。 - コンピュータを、
出発地、目的地、及び走行時刻の組み合わせからなるテストパターンを所定数規定した直交表を作成する直交表作成手段と、
前記直交表に規定されたテストパターン毎に、テストパターンに規定された前記走行時刻に前記出発地から前記目的地へと到る経路を、ヒューリスティック探索により探索する評価経路探索手段と、
前記評価経路探索手段によりテストパターン毎に探索された各経路である評価経路を評価する経路評価手段と、
前記経路評価手段の評価結果に基づいて前記ヒューリスティック探索に用いるパラメータの最適値を特定する最適パラメータ特定手段と、
前記最適パラメータ特定手段によって特定された前記パラメータの最適値を前記ヒューリスティック探索に用いるパラメータとして設定するパラメータ設定手段と、
して機能させる為のコンピュータプログラム。
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