JP2010287214A - Device, computer program and method for estimating traffic information - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately estimate traffic information. <P>SOLUTION: A traffic information estimation device is configured to estimate the traffic information of an estimation object road link on the basis of the traffic information of the other road link, and provided with: an estimation system 11 for estimating the traffic information of the estimation object road link by using the traffic information of the other road link and a parameter for estimation; and a leaning system 12 for storing the combination of the traffic information based on an execution value in a road link which may be the estimation object road link and the traffic information of the other road link to be used for estimating the traffic information of the estimation object road link as data for learning, and for optimizing the parameter for estimation by using the stored data for learning. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、交通情報を推定するための交通情報推定装置、交通情報推定のためのコンピュータプログラム、及び交通情報推定方法に関するものである。   The present invention relates to a traffic information estimation device for estimating traffic information, a computer program for traffic information estimation, and a traffic information estimation method.

道路の交通情報をドライバーに提供する技術として、財団法人道路交通情報通信システムセンターによるVICS(Vehicle Information and Communication System:なお、「VICS」は上記財団法人の登録商標)が広く知られている。
このVICSは、各種の路側センサ(車両感知器やループコイル等)から収集した車両台数や車両速度等よりなる定点観測情報に基づいて、各路線での渋滞やリンク旅行時間を含む交通情報を集計し、その交通情報を、ビーコンによる狭域通信やFM放送等の広域通信によってドライバーに提供するものである。
As a technology for providing road traffic information to drivers, VICS (Vehicle Information and Communication System: “VICS” is a registered trademark of the foundation) is widely known.
This VICS tabulates traffic information including traffic congestion and link travel time on each route based on fixed point observation information consisting of the number of vehicles, vehicle speed, etc. collected from various roadside sensors (vehicle detectors, loop coils, etc.). The traffic information is provided to the driver by wide-area communication such as narrow-area communication using beacons or FM broadcasting.

また、道路の交通情報をドライバーに提供する他の技術として、プローブカーを利用した交通情報推定システム(以下、プローブシステムという。)も知られている。
このプローブシステムは、例えば特許文献1および2に示すように、実際に道路を走行する車両(プローブ車両)を移動体センサとして利用するもので、現時点の車両位置や時刻などのプローブ情報を無線通信によって各プローブ車両から収集し、道路の交通情報を生成するものである。
As another technique for providing road traffic information to a driver, a traffic information estimation system using a probe car (hereinafter referred to as a probe system) is also known.
For example, as shown in Patent Documents 1 and 2, this probe system uses a vehicle (probe vehicle) that actually travels on a road as a moving body sensor, and wirelessly communicates probe information such as the current vehicle position and time. Are collected from each probe vehicle to generate road traffic information.

特開平5−151496号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-151696 特開2005−4467号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-4467

しかし、VICS及びプローブシステムを利用したとしても、VICS及びプローブシステムのいずれからもデータが得られていない道路リンクについては、交通情報を得ることができない。   However, even if the VICS and the probe system are used, traffic information cannot be obtained for road links for which no data is obtained from either the VICS or the probe system.

そこで、本発明は、他の道路リンクの交通情報に基づいて、推定対象道路リンクの交通情報を推定するための新たな技術を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the new technique for estimating the traffic information of an estimation object road link based on the traffic information of another road link.

(1)本発明は、他の道路リンクの交通情報に基づいて、推定対象道路リンクの交通情報を推定する交通情報推定装置であって、他の道路リンクの交通情報及び推定用パラメータを用いて、推定対象道路リンクの交通情報を推定する推定部と、推定対象道路リンクになり得る道路リンクにおける実測値に基づく交通情報と、当該推定対象道路リンクの交通情報を推定するために用いられる道路リンクの交通情報との組み合わせを学習用データとして記憶し、記憶された学習用データを用いて前記推定用パラメータを最適化する学習部とを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、学習部によって推定用パラメータが最適化され、交通情報の推定を適切に行えるようになる。
(1) The present invention is a traffic information estimation device that estimates traffic information of an estimation target road link based on traffic information of another road link, and uses the traffic information and estimation parameters of the other road link. , An estimation unit for estimating traffic information of the estimation target road link, traffic information based on measured values in the road link that can be the estimation target road link, and a road link used for estimating the traffic information of the estimation target road link And a learning unit that stores the combination with the traffic information as learning data and optimizes the estimation parameter using the stored learning data.
According to the present invention, the estimation parameter is optimized by the learning unit, and traffic information can be estimated appropriately.

(2)また、前記推定部は、既に取得されている前記推定対象道路リンクの交通情報も用いて、当該推定対象道路リンクの交通情報を推定するのが好ましい。
同じ道路リンクでは、時間が多少異なっていても交通情報に相関が認められると考えられる。このため、推定部は、既に取得されている推定対象道路リンクの交通情報も用いて、当該推定対象道路リンクの交通情報を推定すれば、交通情報の推定をより適切に行えるようになる。
(2) Moreover, it is preferable that the said estimation part estimates the traffic information of the said estimation object road link also using the traffic information of the said estimation object road link already acquired.
In the same road link, it is considered that the traffic information is correlated even if the time is slightly different. For this reason, if the estimation part estimates the traffic information of the said estimation object road link also using the traffic information of the estimation object road link already acquired, it will be able to estimate traffic information more appropriately.

(3)また、前記学習部が用いる前記学習用データの組み合わせには、前記推定対象道路リンクになり得る前記道路リンクに関して既に取得されている交通情報も含まれているのが好ましい。
同じ道路リンクでは、時間が多少異なっていても交通情報に相関が認められると考えられる。このため、学習用データの組み合わせに、推定対象道路リンクになり得る道路リンクに関して既に取得されている交通情報も含ませ、この学習用データを用いて、当該推定対象道路リンクの交通情報を推定するための推定用パラメータを学習すれば、より適切な推定用パラメータが求められる。
(3) Moreover, it is preferable that the learning information used by the learning unit includes traffic information that has already been acquired with respect to the road link that can be the estimation target road link.
In the same road link, it is considered that the traffic information is correlated even if the time is slightly different. For this reason, the traffic information already acquired regarding the road link that can be the estimation target road link is included in the combination of the learning data, and the traffic information of the estimation target road link is estimated using the learning data. If an estimation parameter for learning is learned, a more appropriate estimation parameter can be obtained.

(4)そして、前記交通情報推定装置において、前記推定部は、推定対象道路リンクになり得る所定の道路リンクに関して実測値に基づく交通情報が取得されると、当該実測値に基づく交通情報を含む道路リンクの交通情報及び推定用パラメータを用いて、推定対象道路リンクの交通情報を推定し、前記学習部は、前記所定の道路リンクにおける前記実測値に基づく交通情報と、当該所定の道路リンクの交通情報を推定するために用いられる道路リンクの交通情報であって前記推定部が前記実測値を用いて推定した交通情報との組み合わせを、前記学習用データとして用いて前記推定用パラメータを最適化する構成とすることができる。
この場合、推定対象道路リンクになり得る所定の道路リンクに関して実測値に基づく交通情報が取得されると、推定部が推定対象道路リンクの交通情報を推定してから、その推定した交通情報を用いて、学習部が推定用パラメータを最適化することになる。
(4) In the traffic information estimation device, when the traffic information based on the actual measurement value is acquired for the predetermined road link that can be the estimation target road link, the estimation unit includes the traffic information based on the actual measurement value. The traffic information of the estimation target road link is estimated using the traffic information of the road link and the estimation parameter, and the learning unit includes the traffic information based on the actual measurement value of the predetermined road link, and the predetermined road link. The estimation parameter is optimized by using, as the learning data, a combination of the road link traffic information used for estimating the traffic information and the traffic information estimated by the estimation unit using the actual measurement value. It can be set as the structure to do.
In this case, when traffic information based on measured values is acquired for a predetermined road link that can be an estimation target road link, the estimation unit estimates the traffic information of the estimation target road link, and then uses the estimated traffic information. Thus, the learning unit optimizes the estimation parameters.

(5)これとは反対に、前記交通情報推定装置において、前記学習部は、推定対象道路リンクになり得る所定の道路リンクに関して実測値に基づく交通情報が取得されると、当該実測値に基づく交通情報と、当該所定の道路リンクの交通情報を推定するために用いられる道路リンクの交通情報との組み合わせを、前記学習用データとして用いて前記推定用パラメータを最適化し、前記推定部は、前記実測値に基づく交通情報を含む道路リンクの交通情報、及び、前記実測値に基づく交通情報が組み合わされた前記学習用データを用いて前記学習部が最適化した推定用パラメータを用いて、推定対象道路リンクの交通情報を推定する構成とすることができる。
この場合、推定対象道路リンクになり得る所定の道路リンクに関して実測値に基づく交通情報が取得されると、学習部が当該実測値に基づく交通情報を用いて推定用パラメータを最適化してから、その推定用パラメータを用いて、推定部が推定対象道路リンクの交通情報を推定することになる。
(5) On the contrary, in the traffic information estimation device, when the traffic information based on the actual measurement value is acquired for the predetermined road link that can be the estimation target road link, the learning unit is based on the actual measurement value. The estimation parameter is optimized using a combination of traffic information and road link traffic information used for estimating the traffic information of the predetermined road link as the learning data, Using the estimation parameters optimized by the learning unit using the traffic information of road links including traffic information based on the actual measurement values and the learning data combined with the traffic information based on the actual measurement values, It can be set as the structure which estimates the traffic information of a road link.
In this case, when traffic information based on measured values is acquired for a predetermined road link that can be an estimation target road link, the learning unit optimizes the estimation parameters using the traffic information based on the measured values, and then The estimation unit estimates the traffic information of the estimation target road link using the estimation parameters.

(6)また、前記(5)の場合において、前記学習部は、前記実測値に基づく交通情報と、前記所定の道路リンクの交通情報を推定するために用いられる道路リンクの交通情報に基づいて仮推定した当該所定の道路リンクの交通情報と、の組み合わせを、学習用データとして用いて前記推定用パラメータを最適化することができる。
この場合、推定対象道路リンクになり得る所定の道路リンクに関して実測値に基づく交通情報が取得されると、実測値に基づく所定の道路リンクの交通情報と、仮推定した当該所定の道路リンクの交通情報との組み合わせを学習用データとして用いて推定用パラメータを学習する。
(6) In the case of (5), the learning unit is based on the traffic information based on the actual measurement value and the road link traffic information used for estimating the traffic information on the predetermined road link. The estimation parameter can be optimized using a combination of the temporarily estimated traffic information of the predetermined road link as learning data.
In this case, when the traffic information based on the actual measurement value is acquired for the predetermined road link that can be the estimation target road link, the traffic information of the predetermined road link based on the actual measurement value and the traffic of the predetermined road link estimated temporarily A parameter for estimation is learned using a combination with information as learning data.

(7)本発明は、コンピュータを、上記(1)から(6)のいずれか一項に記載の装置として機能させるためのコンピュータプログラムである。 (7) The present invention is a computer program for causing a computer to function as the device according to any one of (1) to (6) above.

(8)また、本発明は、他の道路リンクの交通情報に基づいて、推定対象道路リンクの交通情報を推定する交通情報推定方法であって、推定対象道路リンクになり得る所定の道路リンクに関して実測値に基づく交通情報が取得されると、当該実測値に基づく交通情報を含む道路リンクの交通情報及び推定用パラメータを用いて、推定対象道路リンクの交通情報を推定し、前記所定の道路リンクにおける前記実測値に基づく交通情報と、当該所定の道路リンクの交通情報を推定するために用いられる道路リンクの交通情報であって前記実測値を用いて推定した交通情報との組み合わせを、前記学習用データとして用いて前記推定用パラメータを最適化することを特徴とする。
本発明によれば、推定対象道路リンクになり得る所定の道路リンクに関して実測値に基づく交通情報が取得されると、推定対象道路リンクの交通情報を推定してから、その推定した交通情報を用いて、推定用パラメータを最適化することになり、交通情報の推定を適切に行えるようになる。
(8) Moreover, this invention is a traffic information estimation method which estimates the traffic information of an estimation object road link based on the traffic information of another road link, Comprising: About the predetermined | prescribed road link which can become an estimation object road link When the traffic information based on the actual measurement value is acquired, the traffic information of the estimation target road link is estimated using the traffic information of the road link including the traffic information based on the actual measurement value and the estimation parameter, and the predetermined road link A combination of the traffic information based on the actual measurement value in the traffic information and the traffic information of the road link used for estimating the traffic information of the predetermined road link and estimated using the actual measurement value The estimation parameter is optimized by using it as data.
According to the present invention, when traffic information based on measured values is acquired for a predetermined road link that can be an estimation target road link, the traffic information of the estimation target road link is estimated, and then the estimated traffic information is used. Thus, the estimation parameters are optimized, and traffic information can be estimated appropriately.

(9)また、本発明は、他の道路リンクの交通情報に基づいて、推定対象道路リンクの交通情報を推定する交通情報推定方法であって、推定対象道路リンクになり得る所定の道路リンクに関して実測値に基づく交通情報が取得されると、当該実測値に基づく交通情報と、当該所定の道路リンクの交通情報を推定するために用いられる道路リンクの交通情報との組み合わせを、前記学習用データとして用いて前記推定用パラメータを最適化し、前記実測値に基づく交通情報を含む道路リンクの交通情報、及び、前記実測値に基づく交通情報が組み合わされた前記学習用データを用いて最適化した前記推定用パラメータを用いて、推定対象道路リンクの交通情報を推定することを特徴とする。
本発明によれば、推定対象道路リンクになり得る所定の道路リンクに関して実測値に基づく交通情報が取得されると、当該実測値に基づく交通情報を用いて推定用パラメータを最適化してから、その推定用パラメータを用いて、推定対象道路リンクの交通情報を推定することになる。この結果、交通情報の推定を適切に行えるようになる。
(9) Moreover, this invention is a traffic information estimation method which estimates the traffic information of an estimation object road link based on the traffic information of another road link, Comprising: About the predetermined | prescribed road link which can become an estimation object road link When the traffic information based on the actual measurement value is acquired, a combination of the traffic information based on the actual measurement value and the road link traffic information used for estimating the traffic information of the predetermined road link is used as the learning data. The estimation parameter is used as an optimization, the road link traffic information including traffic information based on the actual measurement value, and the learning data combined with the traffic information based on the actual measurement value is optimized. The traffic information of the estimation target road link is estimated using the estimation parameter.
According to the present invention, when traffic information based on an actual measurement value is acquired for a predetermined road link that can be an estimation target road link, the estimation parameter is optimized using the traffic information based on the actual measurement value. The traffic information of the estimation target road link is estimated using the estimation parameters. As a result, traffic information can be estimated appropriately.

学習部によって推定用パラメータが最適化され、交通情報の推定を適切に行えるようになる。   The parameters for estimation are optimized by the learning unit, and traffic information can be estimated appropriately.

交通情報システムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a traffic information system. 交通情報推定装置の構成図である。It is a block diagram of a traffic information estimation apparatus. 入力情報処理部の構成図である。It is a block diagram of an input information processing part. 変換情報を示す図である。It is a figure which shows conversion information. プローブ情報から、リンク旅行速度を求めるための説明図である。It is explanatory drawing for calculating | requiring a link travel speed from probe information. 交通情報推定処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the traffic information estimation process procedure. ニューラルネットワークの構成図である。It is a block diagram of a neural network. 道路リンクの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a road link. 推定データベースの初期状態を示す図である。It is a figure which shows the initial state of an estimation database. 重みデータベースの初期状態を示す図である。It is a figure which shows the initial state of a weight database. 入力情報として取得したVICS情報及びプローブ情報を示す図である。It is a figure which shows the VICS information and probe information which were acquired as input information. 1回目の更新後の推定データベースを示す図である。It is a figure which shows the estimation database after the 1st update. 2回目の更新後の推定データベースを示す図である。It is a figure which shows the estimation database after the 2nd update. 3回目の更新後の推定データベースを示す図である。It is a figure which shows the estimation database after the 3rd update. スナップショットして抽出される部分を示す図である。It is a figure which shows the part extracted by taking a snapshot. 学習用データベースを示す図である。It is a figure which shows the database for learning. 学習処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a learning process. 速度のままで推定する場合の問題を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the problem in the case of estimating with speed. 推定エンジン及び学習エンジンによる処理(第一実施形態)を説明する説明図であり、(a)が推定、(b)が学習である。It is explanatory drawing explaining the process (1st embodiment) by an estimation engine and a learning engine, (a) is estimation and (b) is learning. 道路リンクの他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a road link. 推定エンジン及び学習エンジンによる処理(第二実施形態)を説明する説明図であり、(a)が学習、(b)が推定である。It is explanatory drawing explaining the process (2nd embodiment) by an estimation engine and a learning engine, (a) is learning, (b) is estimation. 交通情報推定処理手順(第二実施形態)を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a traffic information estimation process procedure (2nd embodiment). 推定データベースと重みデータベースとの説明図である。It is explanatory drawing of an estimation database and a weight database. 推定データベースと更新された重みデータベースとの説明図である。It is explanatory drawing of an estimation database and the updated weight database. 更新された推定データベースと重みデータベースとの説明図である。It is explanatory drawing of the updated estimation database and weight database. 交通情報推定処理手順(第三実施形態)を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a traffic information estimation process procedure (3rd embodiment). 推定データベースと重みデータベースとの説明図である。It is explanatory drawing of an estimation database and a weight database. 仮推定データベースの説明図である。It is explanatory drawing of a temporary estimation database. 推定データベースと更新された重みデータベースとの説明図である。It is explanatory drawing of an estimation database and the updated weight database. 更新された推定データベースと重みデータベースとの説明図である。It is explanatory drawing of the updated estimation database and weight database.

以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
[1.全体構成]
図1は、本発明の実施形態における交通情報推定装置(中央装置)1を含む交通情報システムを示している。この交通情報システムは、交通情報推定装置1のほか、車載装置2を搭載したプローブ車両3、車載装置2と無線通信する路側通信機4、及び路側センサ5などを含む。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[1. overall structure]
FIG. 1 shows a traffic information system including a traffic information estimation device (central device) 1 according to an embodiment of the present invention. In addition to the traffic information estimation device 1, the traffic information system includes a probe vehicle 3 equipped with an in-vehicle device 2, a roadside communication device 4 that wirelessly communicates with the in-vehicle device 2, and a roadside sensor 5.

前記交通情報推定装置1は、例えば中央装置における様々な機能のうちの一機能を指しており、中央装置1は、VICS情報及びプローブ情報などの交通情報(観測情報)を取得し、車両に提供するための提供用の交通情報を生成する機能を有している。なお、中央装置1は、交通情報に基づいて、信号機制御や交通管制などの各種の交通用処理を行ってもよい。   The traffic information estimation device 1 indicates, for example, one of various functions in the central device, and the central device 1 acquires traffic information (observation information) such as VICS information and probe information and provides it to the vehicle. It has a function of generating traffic information for provision for the purpose. The central device 1 may perform various traffic processing such as traffic signal control and traffic control based on the traffic information.

この交通情報推定装置(中央装置)1は、処理装置及び記憶装置を有するコンピュータによって構成されており、記憶装置には、コンピュータを、交通情報推定装置(中央装置)として機能させるためのコンピュータプログラムが記憶されている。このコンピュータプログラムは、前記処理装置によって実行され、前記処理装置が前記記憶装置等に対し入出力を行うことで、交通情報推定装置(中央装置)1としての機能を実現する。なお、以下に説明する交通情報推定装置(中央装置)1の機能は、特に断らない限り、前記コンピュータプログラムによって実現されるものである。   The traffic information estimation device (central device) 1 is configured by a computer having a processing device and a storage device. A computer program for causing the computer to function as the traffic information estimation device (central device) is stored in the storage device. It is remembered. This computer program is executed by the processing device, and the processing device performs functions as the traffic information estimation device (central device) 1 by inputting and outputting to the storage device and the like. Note that the functions of the traffic information estimation apparatus (central apparatus) 1 described below are realized by the computer program unless otherwise specified.

前記車載装置2は、プローブ車両3の観測情報としてプローブ情報を生成し、路側通信機4に無線送信する。プローブ情報は、プローブ車両の位置、当該位置の通過速度及びプローブ車両の車両IDなどを含む交通情報である。また、プローブ情報には、プローブ車両の速度などその他の情報を含めても良い。なお、プローブ車両の位置は、車載装置2が有するGPS受信機によって受信したGPS信号に基づいて算出される。   The in-vehicle device 2 generates probe information as observation information of the probe vehicle 3 and wirelessly transmits it to the roadside communication device 4. The probe information is traffic information including the position of the probe vehicle, the passing speed of the position, the vehicle ID of the probe vehicle, and the like. The probe information may include other information such as the speed of the probe vehicle. The position of the probe vehicle is calculated based on the GPS signal received by the GPS receiver included in the in-vehicle device 2.

前記路側通信機4は、車載装置2との間で無線通信によって情報の送受信を行うものである。具体的には、路側通信機4は、車載装置2が送信した観測情報としてのプローブ情報を受信し、交通情報推定装置(中央装置)1に転送する。また、路側通信機4は、交通情報推定装置(中央装置)1から、車両への提供用の交通情報を取得し、その交通情報を、車載装置2に送信することができる。なお、路側通信機4と交通情報推定装置1との間は、通信回線によって接続されている。   The roadside communication device 4 transmits / receives information to / from the in-vehicle device 2 by wireless communication. Specifically, the roadside communication device 4 receives probe information as observation information transmitted by the in-vehicle device 2 and transfers the probe information to the traffic information estimation device (central device) 1. Further, the roadside communication device 4 can acquire traffic information for provision to the vehicle from the traffic information estimation device (central device) 1 and transmit the traffic information to the in-vehicle device 2. The roadside communication device 4 and the traffic information estimation device 1 are connected by a communication line.

前記路側センサ5は、観測情報としての交通情報を検出するためのものであり、例えば、直下を通行する車両を超音波感知する車両感知器や、インダクタンス変化で車両を感知するループコイル、或いは、カメラの映像を画像処理して交通量や車両速度する計測する画像感知器よりなり、交差点に流入する車両台数や車両速度を計測する目的で、高速道路や主要な幹線道路などに設置されている。   The roadside sensor 5 is for detecting traffic information as observation information, for example, a vehicle detector for ultrasonically detecting a vehicle passing directly below, a loop coil for detecting the vehicle by inductance change, or It consists of an image sensor that measures the traffic volume and vehicle speed by image processing of the camera video, and is installed on expressways and major trunk roads for the purpose of measuring the number of vehicles flowing into the intersection and the vehicle speed. .

路側センサ5は、検出した観測情報は、通信回線を介して、VICSセンタサーバに6送信され、このVICSセンタサーバ6では、路側センサ5の観測情報に基づいて、VICS情報を生成する。このVICS情報は、通信回線を介して、交通情報推定装置1に送信される。   The roadside sensor 5 transmits the detected observation information 6 to the VICS center server via the communication line, and the VICS center server 6 generates VICS information based on the observation information of the roadside sensor 5. This VICS information is transmitted to the traffic information estimation device 1 via a communication line.

前記VICS情報は、各道路リンクでの渋滞やリンク旅行時間を含む交通情報である。VICS情報は、路側センサ5から5分ごとに観測情報を取得して、情報更新されるため、時間的に高密度な情報が得られる。しかし、路側センサ5はすべての道路に設置されているわけではなく(主要道路でも20%以下)、エリアカバー率が低い。
一方、前記プローブ情報は、道路を走行するプローブ車両3から取得するため、エリアカバー率を高くすることが可能である。ただし、プローブ車両3となるための車載装置2の普及率がまだ低いため、時間的に低密度のデータしか得られない。
The VICS information is traffic information including traffic jams and link travel times on each road link. Since the VICS information is updated by obtaining observation information from the roadside sensor 5 every 5 minutes, high-density information can be obtained in time. However, the roadside sensor 5 is not installed on all roads (20% or less on main roads), and the area coverage rate is low.
On the other hand, since the probe information is acquired from the probe vehicle 3 traveling on the road, the area coverage rate can be increased. However, since the penetration rate of the in-vehicle device 2 to become the probe vehicle 3 is still low, only low-density data can be obtained in time.

つまり、所定エリア内の道路に、道路リンクを設定した場合、VICS情報が得られる道路リンクについては、VICS情報の更新単位時間ごとに常に交通情報(VICS情報)が得られる。一方、VICS情報が得られない道路リンクについては、VICS情報の更新単位時間ごとにみると、プローブ情報が交通情報として得られる道路リンクがある一方、プローブ情報も得られない道路リンクが混在することになる。   That is, when a road link is set on a road in a predetermined area, traffic information (VICS information) is always obtained for each VICS information update unit time for a road link from which VICS information is obtained. On the other hand, as for road links for which VICS information cannot be obtained, there are road links for which probe information can be obtained as traffic information, and road links for which probe information cannot be obtained for each VICS information update unit time. become.

[2.交通情報推定装置の詳細]
[2.1 推定装置の全体構成]
本実施形態に係る交通情報推定装置1は、VICS情報もプローブ情報も得られない道路リンクの交通情報を推定して、当該道路リンクの交通情報を補完することで、所定エリア内の全道路リンクの交通情報を生成する。このように、VICS情報もプローブ情報も得られない道路リンクの交通情報を補完することで、より精度が高い交通情報を車両(ナビゲーションシステム)に提供したり、精度良く交通管制を行ったりすることが可能となる。
なお、以下では、VICS情報もプローブ情報も得られず交通情報を推定して補完する必要がある道路リンクを、「推定対象道路リンク」という。
[2. Details of Traffic Information Estimator]
[2.1 Overall configuration of estimation device]
The traffic information estimation device 1 according to the present embodiment estimates the traffic information of a road link for which neither VICS information nor probe information is obtained, and complements the traffic information of the road link, so that all road links in the predetermined area Generate traffic information. In this way, by supplementing road link traffic information for which neither VICS information nor probe information can be obtained, more accurate traffic information can be provided to the vehicle (navigation system), or traffic control can be performed with high accuracy. Is possible.
In the following, a road link for which VICS information or probe information is not obtained and traffic information needs to be estimated and complemented is referred to as “estimation target road link”.

図2に示すように、交通情報推定装置1は、推定対象道路リンクの交通情報を推定するための推定エンジン11(推定部)と、推定に用いられるパラメータ(推定用パラメータ)を学習するための学習エンジン12と、を備えている。推定エンジン11及び学習エンジン12は、交通情報推定装置1が有する機能であり、交通情報推定装置1に記憶させたコンピュータプログラムによって実現される推定システム及び学習システムである。   As shown in FIG. 2, the traffic information estimation device 1 learns an estimation engine 11 (estimation unit) for estimating traffic information of an estimation target road link and a parameter (estimation parameter) used for estimation. And a learning engine 12. The estimation engine 11 and the learning engine 12 are functions of the traffic information estimation device 1 and are an estimation system and a learning system realized by a computer program stored in the traffic information estimation device 1.

また、交通情報推定装置1は、推定エンジン11によって推定した交通情報等を蓄積するための推定データベース(交通情報データベース)13、推定データベース13におけるデータのうち、学習エンジン12における学習に用いるデータを蓄積する学習用データベース14、推定パラメータ(本実施形態では、「重み」)を蓄積するための重みデータベース(推定パラメータデータベース)15と、を備えている。   The traffic information estimation device 1 accumulates data used for learning in the learning engine 12 among the estimation database (traffic information database) 13 for accumulating traffic information estimated by the estimation engine 11 and data in the estimation database 13. A learning database 14 and a weight database (estimated parameter database) 15 for accumulating estimated parameters (in this embodiment, “weight”).

[2.2 入力情報処理部]
さらに、本実施形態に係る交通情報推定装置1は、当該交通情報推定装置1が取得したVICS情報及びプローブ情報(以下、両情報を総称する場合、「入力情報」という)に対する処理を行う入力情報処理部16を備えている。
[2.2 Input information processing section]
Furthermore, the traffic information estimation device 1 according to the present embodiment performs input processing on VICS information and probe information (hereinafter, referred to as “input information” when both information are collectively) acquired by the traffic information estimation device 1. A processing unit 16 is provided.

前記入力情報処理部16は、入力情報から、各リンクの「速度情報」を生成する処理を行うものであり、生成した「速度情報」は、推定データベース13に与えられ、推定データベース13の更新に用いられる。   The input information processing unit 16 performs processing for generating “speed information” of each link from the input information. The generated “speed information” is given to the estimation database 13 to update the estimation database 13. Used.

入力情報処理部16は、取得したVICS情報から「速度情報」を生成するVICS情報処理部17と、取得したプローブ情報から、「速度情報」を生成するプローブ情報処理部18と、を備えている。
VICS情報処理部17は、VICS情報に含まれるリンク旅行時間から、当該道路リンクのリンク旅行速度を算出するリンク旅行速度算出部17aと、リンク旅行速度を当該リンクの「速度情報」に変換する速度情報変換部17bとを備えている。
The input information processing unit 16 includes a VICS information processing unit 17 that generates “speed information” from the acquired VICS information, and a probe information processing unit 18 that generates “speed information” from the acquired probe information. .
The VICS information processing unit 17 calculates a link travel speed calculation unit 17a that calculates the link travel speed of the road link from the link travel time included in the VICS information, and a speed that converts the link travel speed into “speed information” of the link. And an information conversion unit 17b.

VICS情報処理部17のリンク旅行速度算出部17aは、リンク旅行速度を算出しようとする道路リンクのリンク長を、当該道路リンクのリンク旅行時間で除することで、リンク旅行速度[km/h]を算出する。なお、対象エリア内の全道路リンクのリンク長は、予め、装置1に設定されている。   The link travel speed calculation unit 17a of the VICS information processing unit 17 divides the link length of the road link for which the link travel speed is to be calculated by the link travel time of the road link, so that the link travel speed [km / h] Is calculated. The link lengths of all road links in the target area are set in the device 1 in advance.

VICS情報処理部17の速度情報変換部17bは、リンク旅行速度算出部17aで求めたリンク旅行速度を、「速度情報」という指標値(速度指標情報)に変換する。この変換は、速度情報変換部17bが、装置1に予め設定された「速度−速度情報」変換情報19を参照することで行われる。「速度−速度情報」変換情報19は、図4に示すように設定されたものであるが、詳細については後述する。   The speed information conversion unit 17b of the VICS information processing unit 17 converts the link travel speed obtained by the link travel speed calculation unit 17a into an index value (speed index information) called “speed information”. This conversion is performed by the speed information conversion unit 17 b referring to the “speed-speed information” conversion information 19 preset in the apparatus 1. The “speed-speed information” conversion information 19 is set as shown in FIG. 4 and will be described later in detail.

プローブ情報処理部18のリンク旅行速度算出部18bは、プローブ情報に含まれる位置及び時刻に基づいて、リンク旅行速度を算出しようとする道路リンクのリンク旅行速度を算出する。なお、プローブ情報からリンク旅行速度[km/h]を算出する方法については後述する。   The link travel speed calculation unit 18b of the probe information processing unit 18 calculates the link travel speed of the road link for which the link travel speed is to be calculated based on the position and time included in the probe information. A method for calculating the link travel speed [km / h] from the probe information will be described later.

プローブ情報処理部18の速度情報変換部18bは、VICS情報処理部17の速度情報変換部17bと同様に、リンク旅行速度を「速度情報」に変換する。その処理内容は、速度情報変換部17bと同様である。   Similar to the speed information conversion unit 17b of the VICS information processing unit 17, the speed information conversion unit 18b of the probe information processing unit 18 converts the link travel speed into “speed information”. The processing content is the same as that of the speed information conversion unit 17b.

[2.3 速度情報について]
「速度情報」は、リンク旅行速度の大小に応じた値をとる指標値であり、本実施形態では、0から1までの値をとり、「速度情報」=0はリンク旅行速度=100[km/h]及びそれ以上の速度に対応し、「速度情報」=1はリンク旅行速度=0[km/h]に対応する。
[2.3 Speed information]
The “speed information” is an index value that takes a value according to the size of the link travel speed. In this embodiment, the speed information takes a value from 0 to 1, and “speed information” = 0 is the link travel speed = 100 [km / H] and higher speeds, “speed information” = 1 corresponds to link travel speed = 0 [km / h].

ただし、本実施形態の「速度情報」は、リンク旅行速度に単純に反比例するものではない。つまり、図4に示すように、リンク旅行速度−速度情報の関係式は、リンク旅行速度の複数の速度領域によって異なるものが用いられている。
前記複数の速度領域とは、具体的には、リンク旅行速度が0[km/h]〜約10(より厳密には10.53)[km/h]の第1速度領域(ゼロ近傍速度領域)、リンク旅行速度が約10(より厳密には10.5)[km/h]〜約60(より厳密には57.9)[km/h]の第2速度領域、リンク旅行速度が約60(より厳密には57.9)[km/h]の第3速度領域(自由走行速度領域)の3つの速度領域である。
However, the “speed information” in the present embodiment is not simply inversely proportional to the link travel speed. That is, as shown in FIG. 4, the link travel speed-speed information relational expression is different depending on a plurality of speed regions of the link travel speed.
More specifically, the plurality of speed regions are a first speed region (near zero speed region) having a link travel speed of 0 [km / h] to about 10 (more strictly 10.53) [km / h]. ), A second speed region in which the link travel speed is about 10 (more precisely 10.5) [km / h] to about 60 (more precisely 57.9) [km / h], the link travel speed is about The three speed regions are the third speed region (free travel speed region) of 60 (more precisely, 57.9) [km / h].

第1速度領域は、車両の速度が、0又はそれに近い値を示すゼロ近傍速度領域として設定されたものであり、道路が混雑しているときにこのような速度領域の値が検出される。第3速度領域は、一般道路の制限速度(60km/h)以上の速度領域として設定されたものであり、道路が比較的すいており、車両が自由走行状態となり得るときにこのような速度領域の値が検出される。なお、第2速度領域は、第1及び第3速度領域の中間領域として設定されたものである。   The first speed region is set as a near-zero speed region where the vehicle speed is 0 or a value close thereto, and such a speed region value is detected when the road is congested. The third speed region is set as a speed region that is equal to or higher than the speed limit (60 km / h) of a general road. When the road is relatively smooth and the vehicle can be in a free-running state, such a speed region is set. The value of is detected. The second speed area is set as an intermediate area between the first and third speed areas.

図4の横軸(リンク旅行速度)の値をx、縦軸(速度情報)の値をyとすると、第1速度領域におけるリンク旅行速度−速度情報の関係式は、y=1−(x/1000)に設定され、第2速度領域におけるリンク旅行速度−速度情報の関係式は、y=1.2−(x/50)に設定され、第3速度領域におけるリンク旅行速度−速度情報の関係式は、y=0.1−(x/1000)に設定されている。   If the value of the horizontal axis (link travel speed) in FIG. 4 is x and the value of the vertical axis (speed information) is y, the relational expression of link travel speed-speed information in the first speed region is y = 1− (x / 1000), the relational expression of the link travel speed-speed information in the second speed region is set to y = 1.2- (x / 50), and the link travel speed-speed information of the third speed region is The relational expression is set to y = 0.1− (x / 1000).

このように、リンク旅行速度−速度情報の関係直線は、第3速度領域及び第2速度領域に着目すると、第3速度領域(傾き=1/1000)では、第2速度領域(傾き=1/50)よりも、負の傾きが小さくなっている。
つまり、車両が自由走行状態となり得る自由速度領域である第3領域においては、より低速の第2速度領域に比べて、リンク旅行速度(x)の変化に対する速度情報(y)の変化の割合(負の傾き)が小さくなっている。
As described above, the link travel speed-speed information relationship line is focused on the third speed area and the second speed area. In the third speed area (inclination = 1/1000), the second speed area (inclination = 1/1000). 50), the negative slope is smaller.
That is, in the third region, which is a free speed region in which the vehicle can be in a free-running state, the rate of change in the speed information (y) with respect to the change in the link travel speed (x) (as compared to the lower second speed region) (Negative slope) is smaller.

また、リンク旅行速度−速度情報の関係直線は、第1速度領域及び第2速度領域に着目すると、第1速度領域(傾き=1/1000)では、第2速度領域(傾き=1/50)よりも、傾きが小さくなっている。
つまり、車両の速度がゼロ近傍である第1領域においては、より高速の第2速度領域に比べて、リンク旅行速度(x)の変化に対する速度情報(y)の変化の割合(負の傾き)が小さくなっている。
In addition, the link travel speed-speed information relational line is focused on the first speed area and the second speed area. In the first speed area (inclination = 1/1000), the second speed area (inclination = 1/50). The inclination is smaller than that.
That is, in the first region where the vehicle speed is near zero, the rate of change in the speed information (y) with respect to the change in the link travel speed (x) (negative slope) compared to the higher-speed second speed region. Is getting smaller.

以上のように設定された変換情報19によれば、速度情報という指標に、単なる「速度」という要素以外に、道路が混雑していて渋滞気味であるか、それとも道路が空いており車両が順調に流れているのかという渋滞度(交通流の度合)の要素も、持たせることができる。   According to the conversion information 19 set as described above, in addition to an element of simply “speed”, the road information is busy and traffic jams, or the road is empty and the vehicle is in good condition. It is also possible to have an element of the degree of traffic congestion (the degree of traffic flow).

例えば、制限速度が100km/の道路リンクにおいてはリンク旅行速度が100km/であり、制限速度の60km/の道路リンクにおいてはリンク旅行速度が60km/hである場合、速度差は、40km/hであるが、いずれの道路リンクも車両が順調に流れており、いずれも自由走行状態であると考えられる。
一方、2つの道路リンクにおいて、一方の道路リンクのリンク旅行速度が60km/hであり、他方の道路リンクのリンク旅行速度が20km/hである場合、速度差は、上記と同様に40km/hであるが、前者の道路リンクは車両が順調に流れているが、後者の道路リンクは混雑していると考えられる。
For example, if the road travel speed is 100 km / h on a road link with a speed limit of 100 km / and the road travel speed is 60 km / h on a road link with a speed limit of 60 km / h, the speed difference is 40 km / h. Although there are vehicles on all road links, all are considered to be free-running.
On the other hand, when the link travel speed of one road link is 60 km / h and the link travel speed of the other road link is 20 km / h, the difference in speed is 40 km / h as described above. However, although the vehicle is flowing smoothly on the former road link, the latter road link is considered to be congested.

このように、リンク旅行速度が自由走行速度領域に達すると、道路における車両の多さ(渋滞度)とリンク旅行速度の関連性が相対的に低くなり、道路の制限速度などの別の要因によってリンク速度が変化しやすくなる。
このため、例えば、関連する他の道路リンクの交通情報(リンク旅行速度)から、推定対象道路リンクの交通情報(リンク旅行速度)を推定しようとした場合を想定すると、他の道路リンクの第3速度領域(自由走行速度領域)におけるリンク旅行速度の違いが推定対象道路リンクのリンク旅行速度の推定値に与える影響は、より低速の第2速度領域におけるリンク流行速度の違いよりも、小さくなる。
In this way, when the link travel speed reaches the free travel speed range, the relationship between the number of vehicles on the road (congestion) and the link travel speed becomes relatively low, which may be caused by other factors such as the road speed limit. The link speed is likely to change.
For this reason, for example, assuming a case where traffic information (link travel speed) of an estimation target road link is to be estimated from traffic information (link travel speed) of other related road links, the third of other road links The influence of the difference in the link travel speed in the speed region (free travel speed region) on the estimated value of the link travel speed of the estimation target road link is smaller than the difference in the link epidemic speed in the slower second speed region.

また、第1速度領域についても、第3速度領域と同様に、速度が0〜10[km/h]であるときには、いずれの速度においても道路はかなり混雑していると考えられ、第1速度領域におけるリンク旅行速度の違いは、高速の第2速度領域においけるリンク流行速度の違いよりも、意味が少ないものとなる。
本実施形態の速度情報は、上記を考慮したものであり、第1及び第3速度領域の傾きを小さくすることで、推定対象道路リンクの交通情報を精度良く推定することができる。
In the first speed region, as in the third speed region, when the speed is 0 to 10 [km / h], the road is considered to be considerably congested at any speed. The difference in the link travel speed in the area is less meaningful than the difference in the link trend speed in the high-speed second speed area.
The speed information of the present embodiment takes the above into consideration, and the traffic information of the estimation target road link can be accurately estimated by reducing the slopes of the first and third speed regions.

また、第1及び第3速度領域の傾きを小さくした結果、第2速度領域の傾きが大きくなり、第2速度領域におけるリンク旅行速度の違いを、速度情報という指標においてはより強調することができる。
例えば、0〜100km/hの範囲のリンク旅行速度(x)に対し、y=1−(x/100)という1つの関係式で速度情報を対応付けた場合、10〜60km/hの範囲においても、当然に、傾きは(1/100)であるが、図4の場合、傾きは(1/50)である。したがって、図4によって求まる速度情報においては、10〜60km/hにおけるリンク旅行速度をより緻密に指標化できる。この結果、推定対象道路リンクの交通情報の推定精度を向上させることができる。
Further, as a result of reducing the slopes of the first and third speed regions, the slope of the second speed region is increased, and the difference in the link travel speed in the second speed region can be more emphasized in the index of speed information. .
For example, when the link travel speed (x) in the range of 0 to 100 km / h is associated with the speed information with one relational expression y = 1− (x / 100), the speed is in the range of 10 to 60 km / h. Of course, the slope is (1/100), but in the case of FIG. 4, the slope is (1/50). Therefore, in the speed information obtained from FIG. 4, the link travel speed at 10 to 60 km / h can be more accurately indexed. As a result, it is possible to improve the estimation accuracy of the traffic information of the estimation target road link.

なお従来では、交通情報として、道路リンクにおける車両の速度を扱う場合、速度[km/h]のままで交通情報の推定を行っている。この場合、次のような問題が生じる。
例えば、図18に示すように道路リンクが構成されており、リンクA,Bが制限速度100km/hの高速道路であり、リンクCが制限速度60km/hの一般道路であるとする。また、リンクA,B,Cのいずれにおいても道路は空いており、車両は自由走行状態であるものとする。
そして、リンクA,Bについては、速度(リンク旅行速度)が100km/hであることが検出され、リンクCについては、速度(リンク旅行速度)が60km/hであることが検出されたとする。この場合、リンクA,BとリンクCとの間には、速度に差が存在するが、これは、道路の制限速度の違いによるものにすぎず、道路の混雑度(交通量)としては、リンクA,B,Cのいずれにおいてもほぼ同様と考えられる。
Conventionally, when the speed of a vehicle on a road link is handled as traffic information, the traffic information is estimated at the speed [km / h]. In this case, the following problem occurs.
For example, it is assumed that road links are configured as shown in FIG. 18, links A and B are highways with a speed limit of 100 km / h, and link C is a general road with a speed limit of 60 km / h. Further, it is assumed that the road is free in any of links A, B, and C, and the vehicle is in a free-running state.
It is assumed that the speed (link travel speed) is detected as 100 km / h for the links A and B, and the speed (link travel speed) is detected as 60 km / h for the link C. In this case, there is a difference in speed between the links A and B and the link C, but this is only due to the difference in the speed limit of the road, and as the degree of congestion (traffic volume) of the road, The links A, B, and C are considered to be almost the same.

しかし、リンクA,B,Cの各速度そのものに基づいて、リンクA,B,Cに関連する道路リンク(推定対象道路リンク)の速度を推定しようとすると、リンクA,BとリンクCとで速度が異なるため、適切な推定値を得るのが困難となったり、適切な推定値を得るための処理時間が長くなったりするという問題が生じる。
しかし、前記のとおり、車両が自由走行状態となり得る自由速度領域においては、より低速の速度領域に比べて、リンク旅行速度の変化に対する速度情報の変化の割合が小さくなっていることで、前記のような問題を解消することができる。
However, when trying to estimate the speed of the road link (estimation target road link) related to the links A, B, C based on the speeds of the links A, B, C, the links A, B, and C Since the speeds are different, there are problems that it is difficult to obtain an appropriate estimated value, and that the processing time for obtaining an appropriate estimated value becomes long.
However, as described above, in the free speed region where the vehicle can be in a free-running state, the rate of change in the speed information with respect to the change in the link travel speed is smaller than that in the lower speed region. Such problems can be solved.

[2.4 プローブ情報からのリンク旅行時間の算出]
図5は、リンク旅行速度算出部18aにおいて、プローブ情報からリンク旅行速度[km/h]を算出する方法を示している。
図5に示すように、L1〜L6までの6個の道路リンクが存在する場合において、道路リンクL4の図右方(矢印A方向)へのリンク旅行速度を算出するには、プローブ車両3が、進行方向一つ手前の道路リンクL3(第1位置)に位置している間に送信した第1プローブ情報pr1と、当該プローブ車両3が移動して進行方向一つ先の道路リンクL5(第2位置)に位置している間に送信した第2プローブ情報pr2とを用いる。
[2.4 Calculation of link travel time from probe information]
FIG. 5 shows a method for calculating the link travel speed [km / h] from the probe information in the link travel speed calculation unit 18a.
As shown in FIG. 5, in the case where there are six road links L1 to L6, the probe vehicle 3 is used to calculate the link travel speed of the road link L4 toward the right side of the figure (direction of arrow A). The first probe information pr1 transmitted while the vehicle is located at the road link L3 (first position) immediately before the traveling direction, and the road link L5 (first The second probe information pr2 transmitted while being located at (2 position) is used.

第1プローブ情報pr1が示す位置及び第2プローブ情報pr2が示す位置によって、第1プローブ情報pr1を発信した第1位置と第2プローブ情報pr2を発信した第2位置との間の距離Dが求まる。また、第1プローブ情報pr1が示す時刻及び第2プローブ情報pr2が示す時刻によって、第1位置から第2位置まで移動するのに要した時間Tが求まる。前記距離Dを前記時間Tで除することにより、第1位置から第2位置までの間の区間(通常の速度算出区間)の旅行速度が求まる。通常は、この旅行速度を、第1位置と第2位置との間にある道路リンクL4におけるリンク旅行速度とみなす。   The distance D between the first position where the first probe information pr1 is transmitted and the second position where the second probe information pr2 is transmitted is determined by the position indicated by the first probe information pr1 and the position indicated by the second probe information pr2. . In addition, the time T required to move from the first position to the second position is determined by the time indicated by the first probe information pr1 and the time indicated by the second probe information pr2. By dividing the distance D by the time T, the travel speed of the section (normal speed calculation section) between the first position and the second position is obtained. Normally, this travel speed is regarded as the link travel speed on the road link L4 between the first position and the second position.

ただし、第1位置と第2位置との間の距離(通常の速度算出区間の距離)が設定された最小距離(例えば、1km)以下である場合には、速度算出区間が長くなるように、道路リンクL4のリンク旅行速度の算出に用いるプローブ情報として別のものを選択する。
具体的には、通常の速度算出区間の距離が最小距離以下である場合、リンク旅行速度算出部18aは、車両が、車両進行方向にみて一つ手前の道路リンクL2(手前位置)に位置するときに送信されたプローブ情報pr0と、道路リンクLL5に位置するときに送信されたプローブ情報pr2とを用いる。これにより、手前位置から第2位置までの間の拡張された速度算出区間についての旅行速度が求まり、この旅行速度を、手前位置から第2位置までの間にある道路リンクL4のリンク旅行速度とみなす。
However, when the distance between the first position and the second position (distance of the normal speed calculation section) is equal to or less than the set minimum distance (for example, 1 km), the speed calculation section becomes long. Another piece of probe information used for calculating the link travel speed of the road link L4 is selected.
Specifically, when the distance of the normal speed calculation section is equal to or less than the minimum distance, the link travel speed calculation unit 18a has the vehicle positioned on the road link L2 (front position) one before in the vehicle traveling direction. The probe information pr0 transmitted at times and the probe information pr2 transmitted when located on the road link LL5 are used. As a result, the travel speed for the extended speed calculation section from the front position to the second position is obtained, and this travel speed is calculated as the link travel speed of the road link L4 between the front position and the second position. I reckon.

通常の速度算出区間の距離が短い場合に、拡張された速度算出区間を用いる理由は次の通りである。すなわち、速度算出区間が短いと、速度算出区間を移動するのに要する時間は、交通信号による停止時間による影響を大きく受ける。つまり、速度算出区間を通過するのに要する時間が、例えば、2分であるとしても、車両が実際に走行していた時間は、1分で残りの1分は信号による待ち時間ということが生じ得る。一方、同じ速度算出区間を通過する別の車両は、信号による停止がなく、速度算出区間を通過するのに要する時間が1分ということがありえる。このように、速度算出区間が短いと、信号待ちの影響による誤差が大きくなり、正確な速度算出が困難となる。   The reason for using the extended speed calculation section when the distance of the normal speed calculation section is short is as follows. That is, when the speed calculation section is short, the time required to move in the speed calculation section is greatly affected by the stop time due to the traffic signal. In other words, even if the time required to pass the speed calculation section is, for example, 2 minutes, the time when the vehicle actually traveled is 1 minute, and the remaining 1 minute is a waiting time due to a signal. obtain. On the other hand, another vehicle passing through the same speed calculation section does not stop by a signal, and the time required to pass through the speed calculation section may be one minute. Thus, if the speed calculation section is short, an error due to the influence of waiting for a signal becomes large, and accurate speed calculation becomes difficult.

逆に、十分に距離が長く、多くの交通信号(交差点)を通過する必要があるような速度算出区間である場合には、確率上、いずれかの交通信号による待ち時間が、ほぼ全ての車両に均等に生じるため。信号待ちの影響による誤差は小さい。   On the other hand, if it is a speed calculation section where the distance is sufficiently long and it is necessary to pass many traffic signals (intersections), the waiting time due to one of the traffic signals is almost all of the vehicles. To occur evenly. The error due to signal waiting is small.

そこで、本実施形態のように、通常の速度算出区間の距離が短い場合には、拡張された速度算出区間で速度を算出することで、速度をより精度良く算出することができる。
なお、通常の速度算出区間の距離が短い場合であっても、車両台数が多い(例えば、10台以上)の場合には、速度算出区間を通過するのに要する時間を複数の車両からのプローブ情報で平均化することにより、誤差を小さくできる。したがって、通常の速度算出区間が、設定された最小距離以下であり、かつ、単位時間あたりのプローブ車両の数(プローブ情報の数)が設定された最小数以下である場合に限って、拡張された速度算出区間での速度算出をおこなってもよい。
Thus, as in the present embodiment, when the distance of the normal speed calculation section is short, the speed can be calculated with higher accuracy by calculating the speed in the extended speed calculation section.
Even if the distance of the normal speed calculation section is short, if the number of vehicles is large (for example, 10 or more), the time required to pass through the speed calculation section is determined by a probe from a plurality of vehicles. By averaging with information, the error can be reduced. Therefore, it is expanded only when the normal speed calculation section is not more than the set minimum distance and the number of probe vehicles per unit time (the number of probe information) is not more than the set minimum number. Speed calculation in the calculated speed calculation section may be performed.

なお、上記の例では、拡張された速度区間として、手前位置(道路リンクL2)から第2位置(道路リンクL5)までとしたが、この第2位置に代えて、第2位置よりも進行方向にみて先の位置(道路リンクL6)としてもよい。また、拡張された速度区間として、第1位置(道路リンクL3)と先の位置(道路リンクL6)との間としてもよい。   In the above example, the extended speed section is from the front position (road link L2) to the second position (road link L5), but instead of the second position, the traveling direction is more than the second position. It is good also as a point ahead (road link L6). Further, the extended speed section may be between the first position (road link L3) and the previous position (road link L6).

[第一実施形態]
[2.5 交通情報推定装置1による処理内容]
[2.5.1 推定処理の概要]
図6は、交通情報推定装置1による交通情報推定方法を示している。まず、推定データベース(交通情報データベース)13及び重みデータベース15に初期値を設定しておく(ステップS1)。
[First embodiment]
[2.5 Processing by the traffic information estimation device 1]
[2.5.1 Outline of estimation process]
FIG. 6 shows a traffic information estimation method by the traffic information estimation apparatus 1. First, initial values are set in the estimation database (traffic information database) 13 and the weight database 15 (step S1).

そして、交通情報推定装置1が、VICS情報やプローブ情報を取得すると、入力情報処理部16がVICS情報やプローブ情報から各道路リンクの速度情報を生成する(ステップS2)。ただし、ステップS2において速度情報が取得できる道路リンクは、対象エリア内の全道路リンクのうちの一部であり、ステップS2では速度情報が得られない道路リンクがある。   And if the traffic information estimation apparatus 1 acquires VICS information and probe information, the input information processing part 16 will produce | generate the speed information of each road link from VICS information and probe information (step S2). However, the road links for which speed information can be acquired in step S2 are a part of all road links in the target area, and there are road links for which speed information cannot be obtained in step S2.

続いて、ステップS2で得られた速度情報を、推定データベース13にセットし、推定データベースDB4を更新する(ステップS3)。そして、推定エンジン11は、ステップS3で更新された推定データベース13の内容に基づいて、速度情報が得られていない道路リンクについての速度情報を推定し、推定した速度情報を、推定データベース13にセットし、推定データベース13を更新する(ステップS4)。このステップS4により、対象エリア内の全道路リンクについての速度情報(実測値と推測値とが混在したもの)が得られる。   Subsequently, the speed information obtained in step S2 is set in the estimation database 13, and the estimation database DB4 is updated (step S3). Then, the estimation engine 11 estimates speed information about the road link for which speed information is not obtained based on the content of the estimation database 13 updated in step S3, and sets the estimated speed information in the estimation database 13. Then, the estimation database 13 is updated (step S4). By this step S4, speed information (a mixture of measured values and estimated values) for all road links in the target area is obtained.

ステップS4にて得られた全道路リンクについての速度情報は、装置外部に出力される(ステップS5)。具体的には、装置1のディスプレイに表示されるか、車載装置2への提供情報として出力される。
また、ステップS4で更新された推定データベース13の内容の一部は、学習用データベース14にスナップショットとして蓄積され、学習エンジン12による学習用データとして用いられる(ステップS6)。
The speed information for all road links obtained in step S4 is output to the outside of the device (step S5). Specifically, it is displayed on the display of the device 1 or output as information to be provided to the in-vehicle device 2.
A part of the content of the estimation database 13 updated in step S4 is accumulated as a snapshot in the learning database 14 and used as learning data by the learning engine 12 (step S6).

以上のステップS2〜ステップS6の処理は、速度情報が生成される度に繰り返し実行される。入力情報処理部16は、VICS情報の更新周期(例えば5分)に合わせて、VICS情報及びプローブ情報を取得して、速度情報を生成するため、ステップS2〜ステップS6の処理は、VICS情報の更新周期(例えば5分)に合わせて繰り返し実行されることになる。   The processes in steps S2 to S6 are repeatedly executed every time speed information is generated. The input information processing unit 16 acquires the VICS information and the probe information in accordance with the update period (for example, 5 minutes) of the VICS information, and generates the speed information. It is repeatedly executed in accordance with the update cycle (for example, 5 minutes).

[2.5.2 速度情報推定のためのモデル]
図7は、推定エンジン11が、推定対象道路リンクの速度情報を推定するためのニューラルネットワークを示している。図示のニューラルネットワークは、0〜1の値をとるN個の入力信号xi(i:1〜N)それぞれに、重みwiを(wi:0〜1)乗じて、出力値yを生成する単純パーセプトロンとして構成されている。
ここで、入力信号xiは、推定対象道路リンク以外の他の道路リンク(推定対象道路リンクに接続された道路リンク)の速度情報であり、出力値yは推定対象道路リンクの速度情報である。
[2.5.2 Model for speed information estimation]
FIG. 7 shows a neural network for the estimation engine 11 to estimate speed information of the estimation target road link. The illustrated neural network generates an output value y by multiplying each of N input signals x i (i: 1 to N) having values of 0 to 1 by weights w i (w i : 0 to 1). It is configured as a simple perceptron.
Here, the input signal x i is speed information of a road link other than the estimation target road link (a road link connected to the estimation target road link), and the output value y is speed information of the estimation target road link. .

また、重みwiは、推定対象道路リンク以外の複数の道路リンクそれぞれの速度情報を、どの程度の割合で反映させるかという値であり、推定対象道路リンクとの相関の高い道路リンク(例えば、推定対象道路リンクと同じ道路を構成し、推定対象道路リンクに隣接する道路リンク)ほど大きな値に設定されるべきであり、相関が低い道路リンクほど小さな値に設定されるべきものである。 Further, the weight w i is a value indicating how much the speed information of each of the plurality of road links other than the estimation target road link is reflected, and the road link having a high correlation with the estimation target road link (for example, A road link that constitutes the same road as the estimation target road link and is adjacent to the estimation target road link) should be set to a larger value, and a road link having a lower correlation should be set to a smaller value.

ただし、図7のものでは、一般的な単純パーセプトロンとは異なり、入力信号xiに乗じられることなくノードに加算される独立パラメータw0が設けられている。この独立パラメータw0は、推定対象道路リンク以外の道路リンクにおける速度情報以外の要因が、推定対象道路リンクの速度情報に与える要因(例えば、道路リンク間での制限速度の差)を表現することができ、速度情報を精度良く推定することができる。また、推定用パラメータ(重み)の学習の際に、推定用パラメータを最適値に収束させやすくなって、学習処理を容易又は高速に行える。 However, in FIG. 7, unlike a general simple perceptron, an independent parameter w 0 that is added to a node without being multiplied by the input signal x i is provided. This independent parameter w 0 expresses a factor (for example, a difference in speed limit between road links) that a factor other than speed information in a road link other than the estimation target road link gives to the speed information of the estimation target road link. Speed information can be estimated with high accuracy. Further, when learning the estimation parameter (weight), the estimation parameter is easily converged to the optimum value, and the learning process can be performed easily or at high speed.

以上のように、推定エンジン11が、ある推定対象道路リンクの速度情報を求めるには、当該推定対象道路リンクとの相関が多少なりとも認められる他の道路リンクの速度情報と、当該他の道路リンクの速度情報をどの程度ほど推定対象道路リンクの速度情報に反映させるかを示す重みと、が得られればよい。そのような他の道路リンクの速度情報は、推定データベース(交通情報データベース)13に蓄積され、重みは重みデータベース15に蓄積されており、推定エンジン11は、両データベース13,15から必要な情報を取得する。   As described above, in order for the estimation engine 11 to obtain the speed information of a certain estimation target road link, the speed information of another road link whose correlation with the estimation target road link is recognized to some extent, and the other road It is only necessary to obtain a weight indicating how much the link speed information is reflected in the speed information of the estimation target road link. The speed information of such other road links is accumulated in the estimation database (traffic information database) 13, the weights are accumulated in the weight database 15, and the estimation engine 11 obtains necessary information from both the databases 13 and 15. get.

なお、速度情報を推定するためのニューラルネットワークとしては、図8のような単層のパーセプトロンに限られるものではなく、入力層、中間層、出力層を有する多層パーセプトロンであってもよい。多層パーセプトロンとして構成すると、推定対象道路リンクと他の道路との間で、速度情報が非線形関係を持つ場合であっても、推定対象道路リンクの速度情報を適切に求めることができる。   Note that the neural network for estimating the velocity information is not limited to a single-layer perceptron as shown in FIG. 8, and may be a multilayer perceptron having an input layer, an intermediate layer, and an output layer. When configured as a multilayer perceptron, the speed information of the estimation target road link can be appropriately obtained even when the speed information has a non-linear relationship between the estimation target road link and another road.

[2.5.3 推定処理の詳細]
ここでは、図8のように接続された道路リンクを想定する。図8において、Vxは、道路リンクの速度情報(0〜1の値)を示している。また、Vxにおける添え字xは、道路リンクのリンク番号を示しており、1〜24の値をとる。つまり、図8では、リンク番号1〜24までの24個の道路リンクが存在する。また、各リンクの矢印方向は、車両の進行方向を示す。
[2.5.3 Details of estimation processing]
Here, a road link connected as shown in FIG. 8 is assumed. In FIG. 8, Vx indicates road link speed information (value of 0 to 1). The subscript x in Vx indicates the link number of the road link and takes a value of 1 to 24. That is, in FIG. 8, there are 24 road links with link numbers 1 to 24. Moreover, the arrow direction of each link shows the traveling direction of the vehicle.

図8において、実線の矢印で示す道路リンク(リンク番号x=1〜10)は、VICS情報が取得可能なリンクであり、例えば、高速道路や主要幹線道路に対応する道路リンクである。また、点線の矢印で示す道路リンク(リンク番号x=11〜24)は、VICS情報が取得できないリンクであり、例えば、高速道路や主要幹線道路以外の一般道路である。点線の矢印で示す道路リンクは、速度情報の推定対象道路リンクとなる可能性がある。つまり、点線の矢印で示す道路リンクについては、プローブ情報が得られた場合には、推定対象道路リンクとはならず、プローブ情報が得られなかった場合には、推定対象道路リンクとなる。
なお、VICS情報が取得可能な道路リンクであっても、何らかの事情でVICS情報が取得できない場合には、推定対象道路リンクとして扱われる。
In FIG. 8, road links (link numbers x = 1 to 10) indicated by solid-line arrows are links from which VICS information can be acquired, for example, road links corresponding to expressways and main trunk roads. Moreover, the road link (link number x = 11-24) shown by the dotted line arrow is a link from which VICS information cannot be acquired, and is, for example, a general road other than a highway or a main trunk road. A road link indicated by a dotted arrow may be an estimation target road link of speed information. That is, the road link indicated by the dotted arrow is not the estimation target road link when the probe information is obtained, and is the estimation target road link when the probe information is not obtained.
Even if the VICS information can be acquired, if the VICS information cannot be acquired for some reason, it is treated as an estimation target road link.

以下、図8の道路リンクを前提とし、図6も再度参照しつつ、速度情報の推定手順について詳細に説明する。
まず、推定データベース(交通情報データベース)13及び重みデータベース15には、装置管理者によって、初期値が入力される(ステップS1)。
Hereinafter, the speed information estimation procedure will be described in detail with reference to the road link in FIG. 8 and with reference to FIG. 6 again.
First, initial values are input to the estimation database (traffic information database) 13 and the weight database 15 by the device administrator (step S1).

図9に示すように、推定データベース13は、「チェック」31、「速度情報」32、「関連道路リンク情報」33、「リンク長」34、「学習?」のデータ項目を有しており、各道路リンク(リンク番号)についてそれぞれのデータ項目の値を保存可能なものである。   As shown in FIG. 9, the estimation database 13 has data items of “check” 31, “speed information” 32, “related road link information” 33, “link length” 34, and “learning?” The value of each data item can be stored for each road link (link number).

前記データ項目のうち、「チェック」31は、各道路リンクの速度情報の更新の有無及び更新された順番を示す項目である。「速度情報」32は、各道路リンクの速度情報がセットされる項目である。
「関連道路リンク情報」33は、各道路リンクに相関のある道路リンク(関連道路リンク)を示しており、ここでは、それぞれの道路リンクに接続されている道路リンク(リンク番号)を示している。
Among the data items, “check” 31 is an item indicating whether or not the speed information of each road link is updated and the order of update. “Speed information” 32 is an item in which speed information of each road link is set.
The “related road link information” 33 indicates a road link (related road link) correlated with each road link, and here indicates a road link (link number) connected to each road link. .

「関連道路リンク情報」33は、「逆」、「A順」、「A逆」、「B順」、「B逆」の5種類に分けられている。
「逆」は、任意の道路リンクと逆方向の道路リンクのリンク番号を示し、例えばリンク番号1の道路リンクについては、リンク番号8の道路リンクが「逆」の道路リンクとなる。
「A順」は、ある道路リンクの後方で順方向に接続している道路リンクであり、例えば、リンク番号1の道路リンクについては、リンク番号12,7,15の道路リンクが「A順」の道路リンクとなる。
「A逆」は、ある道路リンクの後方で逆方向に接続している道路リンクであり、例えば、リンク番号1の道路リンクについては、リンク番号11,15,13の道路リンクが「A逆」の道路リンクとなる。
The “related road link information” 33 is divided into five types of “reverse”, “A order”, “A reverse”, “B order”, and “B reverse”.
“Reverse” indicates a link number of a road link opposite to an arbitrary road link. For example, for a road link with link number 1, the road link with link number 8 becomes a “reverse” road link.
“A order” is a road link connected in the forward direction behind a certain road link. For example, for the road link with link number 1, the road links with link numbers 12, 7, and 15 are “A order”. It becomes the road link.
“A reverse” is a road link connected in the reverse direction behind a certain road link. For example, for the road link with link number 1, the road links with link numbers 11, 15, and 13 are “A reverse”. It becomes the road link.

「B順」は、ある道路リンクの前方で順方向に接続している道路リンクであり、例えば、リンク番号1の道路リンクについては、リンク番号4,9の道路リンクが「B順」の道路リンクとなる。
「B逆」は、ある道路リンクの前方で逆方向に接続している道路リンクであり、例えば、リンク番号1の道路リンクについては、リンク番号3,6の道路リンクが「B逆」の道路リンクとなる。
“B order” is a road link connected in the forward direction in front of a certain road link. For example, for the road link with link number 1, the road links with link numbers 4 and 9 are “B order”. It becomes a link.
“B reverse” is a road link connected in the reverse direction in front of a certain road link. For example, for the road link with link number 1, the road links with link numbers 3 and 6 are “B reverse”. It becomes a link.

また、前記データ項目のうち「リンク長」34は、各道路リンクのリンク長を示すものである。「学習?」35は、各道路リンクの速度情報等が学習部20(学習エンジン12)による学習のためのデータ(学習データ)となるものであるか否かを示しており、ここでは0又は1の値をとる。「0」はその道路リンクの速度情報等が学習データとはならないことを示しており、「1」はその道路リンクの速度情報等が学習データとなることを示している。   Of the data items, “link length” 34 indicates the link length of each road link. “Learning?” 35 indicates whether or not the speed information of each road link is data (learning data) for learning by the learning unit 20 (learning engine 12). Takes a value of 1. “0” indicates that the speed information of the road link is not the learning data, and “1” indicates that the speed information of the road link is the learning data.

ステップS1の初期値入力は、装置1の運用開始時やリセット時に行われ、推定データベース11については、上記データ項目のうち、「速度情報」32、「関連道路リンク情報」33、「リンク長」34について初期値が設定される。「速度情報」32の初期値としては、例えば、全道路リンクについて0を設定すればよい。「関連道路リンク情報」33及び「リンク長」34の初期値については、対象エリアの道路構成に従って設定される。「関連道路リンク情報」33及び「リンク長」34の初期値は、VICS情報及びプローブ情報からなる交通情報(速度情報)を取得しても更新されることはない。   The initial value input in step S1 is performed when the operation of the apparatus 1 is started or reset. Regarding the estimation database 11, among the above data items, “speed information” 32, “related road link information” 33, “link length”. An initial value is set for 34. As an initial value of the “speed information” 32, for example, 0 may be set for all road links. The initial values of “related road link information” 33 and “link length” 34 are set according to the road configuration of the target area. The initial values of “related road link information” 33 and “link length” 34 are not updated even if traffic information (speed information) including VICS information and probe information is acquired.

一方、「速度情報」34の値は、VICS情報及びプローブ情報からなる交通情報(速度情報)を取得する度に、全道路リンクについて更新される(ステップS3,S4)。
また、「チェック」31については、交通情報(速度情報)を取得する度に(ステップS2)、0に初期化される。「学習?」35についても、交通情報(速度情報)を取得する度に(ステップS2)度に、各道路リンクの速度情報等を学習データとすべきか否かに応じて0又は1に設定される。
On the other hand, the value of “speed information” 34 is updated for all road links every time traffic information (speed information) composed of VICS information and probe information is acquired (steps S3 and S4).
The “check” 31 is initialized to 0 each time the traffic information (speed information) is acquired (step S2). “Learning?” 35 is also set to 0 or 1 every time traffic information (speed information) is acquired (step S2), depending on whether or not the speed information of each road link should be learned data. The

図10に示すように、重みデータベース15には、各道路リンクにおける速度情報の推定値を他の道路リンクの速度情報から求める際に用いる重みwiが、初期値として設定される。重みwiは、各道路リンクについて、「関連道路リンクの数+1」ほど設定される。図10において、w0は独立パラメータであり、w1以降は関連道路リンクの速度情報それぞれに乗じられる重みである。 As shown in FIG. 10, in the weight database 15, a weight wi used when an estimated value of speed information for each road link is obtained from speed information of other road links is set as an initial value. The weight wi is set to “number of related road links + 1” for each road link. In FIG. 10, w 0 is an independent parameter, and w 1 and subsequent weights are weights to be multiplied by the related road link speed information.

推定用パラメータである重みwiは、学習エンジン12による学習によって、より適切な値へと自動的に更新されるため、初期値としては、適当な値を設定してもよい。したがって、初期設定が容易である。   Since the weight wi that is an estimation parameter is automatically updated to a more appropriate value by learning by the learning engine 12, an appropriate value may be set as an initial value. Therefore, initial setting is easy.

さて、上記の初期化を行ったのち、図8に示す道路リンクに関し、ある時点において、図11のようなVICS情報及びプローブ情報(交通情報)が得られたものとする。図11では、リンク番号1〜10の道路リンクについてのVICS情報(リンク旅行時間)が得られ、リンク番号20の道路リンクについてのプローブ情報が得られている。他の道路リンクについてはVICS情報もプローブ情報も得られていない。なお、図11では、表記の容易化のため、リンク番号20の道路リンクについてのプローブ情報を、VICS情報と同様に「リンク旅行時間」で示した。   Now, after performing the above initialization, it is assumed that VICS information and probe information (traffic information) as shown in FIG. 11 have been obtained at a certain point in time for the road link shown in FIG. In FIG. 11, VICS information (link travel time) for road links with link numbers 1 to 10 is obtained, and probe information for road links with link number 20 is obtained. Neither VICS information nor probe information is obtained for other road links. In FIG. 11, probe information about the road link with the link number 20 is indicated by “link travel time” in the same manner as the VICS information for easy notation.

また、図11の情報では、プローブ情報が存在する道路リンク(リンク番号20)については、学習対象となることを示す値「1」が設定されており、VICS情報が存在する道路リンク(リンク番号1〜10)については、学習対象ではないことを示す値「0」が設定されている。   Further, in the information of FIG. 11, a value “1” indicating that the road link (link number 20) where the probe information exists is set as a learning target is set, and the road link (link number) where the VICS information exists. As for 1 to 10), a value “0” indicating that it is not a learning target is set.

図11のような入力情報が取得された場合、この情報における「旅行時間」は、入力情報処理部16によって「速度情報」に変換され(ステップS2)、その速度情報によって、推定データベース13の対応する道路リンクの「速度情報」32が更新される(第1回目の更新;ステップS3)。更新された道路リンクについては、「チェック」31に、第1回目の更新で速度情報が更新されたことを示す「1」が設定される。また、図11の入力情報の「学習対象」が「1」である道路リンク(ここでは、リンク番号20の道路リンク)については、「学習?」35が「1」に設定される。   When the input information as shown in FIG. 11 is acquired, the “travel time” in this information is converted into “speed information” by the input information processing unit 16 (step S2), and the correspondence of the estimation database 13 is determined by the speed information. The “speed information” 32 of the road link to be updated is updated (first update; step S3). For the updated road link, “1” indicating that the speed information has been updated in the first update is set in “check” 31. For the road link whose “learning target” of the input information in FIG. 11 is “1” (here, the road link of link number 20), “learning?” 35 is set to “1”.

以上のようにして第1回目の更新(入力情報のセット)が行われた後の推定データベース13の内容を、図12に示す。   FIG. 12 shows the contents of the estimation database 13 after the first update (set of input information) is performed as described above.

続いて、速度情報が未更新の道路リンク(リンク番号11〜19,21〜24)についての速度情報の推定を行って、当該推定値により推定データベース13の更新を行う(ステップS4)。
具体的には、まず、「チェック」31項目に、前回の更新を示す「1」が設定されている道路リンク(リンク番号1〜10,20)の関連道路リンク(隣接道路リンク)のうち、今回の入力情報(図11)に基づく速度情報の更新が未だなされていない道路リンク(チェック=0)を抽出する。ここでは、リンク番号12,15,11,13,19,18,17,21,24,14,16の11個の道路リンクが抽出される(図13参照)。これら11個の道路リンクが、ここでの推定対象道路リンクとなる。
Subsequently, the speed information about the road links (link numbers 11 to 19 and 21 to 24) whose speed information is not updated is estimated, and the estimation database 13 is updated with the estimated value (step S4).
Specifically, first, among the related road links (adjacent road links) of road links (link numbers 1 to 10, 20) in which “1” indicating the previous update is set in the “check” 31 item, A road link (check = 0) for which speed information has not yet been updated based on the current input information (FIG. 11) is extracted. Here, 11 road links of link numbers 12, 15, 11, 13, 19, 18, 17, 21, 21, 24, 14 and 16 are extracted (see FIG. 13). These 11 road links serve as estimation target road links here.

そして、推定エンジン11は、11個の推定対象道路リンクそれぞれについての関連道路リンクを、推定データベース13から読み出すとともに、11個の推定対象道路リンクそれぞれについて設定された重み(推定用パラメータ)を、重みデータベース15から読み出し、これらを用いて、各推定対象道路リンクの速度情報の推定値を算出する。算出された、速度情報の推定値は、推定データベース13の「速度情報」にセットされ、速度情報についての第2回目の更新が行われる。なお、更新された道路リンクについては、「チェック」31に、第2回目の更新で速度情報が更新されたことを示す「2」が設定される。   Then, the estimation engine 11 reads the related road links for each of the 11 estimation target road links from the estimation database 13 and uses the weights (estimation parameters) set for each of the 11 estimation target road links as the weights. Reading from the database 15 and using these, the estimated value of the speed information of each estimation target road link is calculated. The calculated estimated value of the speed information is set in “speed information” of the estimation database 13, and the second update of the speed information is performed. For the updated road link, “2” indicating that the speed information has been updated in the second update is set in “check” 31.

上記推定対象道路リンクのうち、例えば、リンク番号12,15,11,13の道路リンクの速度情報の推定値(V12,V15,V11,V13)を求めるための演算式は、下記のとおりである。
12=w0+w111+w21+w35+w413+w58+w67+w715
15=w0+w113+w220+w316+w417+w514+w61+w711
+w85+w98+w1012+w115
11=w0+w112+w28+w315+w47+w51+w611+w75
13=w0+w115+w28+w312+w47+w51+w611+w75
+w814+w917+w1016+w1120
Among the estimation target road links, for example, an arithmetic expression for obtaining an estimated value (V 12 , V 15 , V 11 , V 13 ) of speed information of road links of link numbers 12 , 15 , 11 , and 13 is as follows. It is as follows.
V 12 = w 0 + w 1 V 11 + w 2 V 1 + w 3 V 5 + w 4 V 13 + w 5 V 8 + w 6 V 7 + w 7 V 15
V 15 = w 0 + w 1 V 13 + w 2 V 20 + w 3 V 16 + w 4 V 17 + w 5 V 14 + w 6 V 1 + w 7 V 11
+ W 8 V 5 + w 9 V 8 + w 10 V 12 + w 11 V 5
V 11 = w 0 + w 1 V 12 + w 2 V 8 + w 3 V 15 + w 4 V 7 + w 5 V 1 + w 6 V 11 + w 7 V 5
V 13 = w 0 + w 1 V 15 + w 2 V 8 + w 3 V 12 + w 4 V 7 + w 5 V 1 + w 6 V 11 + w 7 V 5
+ W 8 V 14 + w 9 V 17 + w 10 V 16 + w 11 V 20

なお、前記演算式で求められる推定値(左辺側の値)は、図11のようなVICS情報及びプローブ情報が得られた時刻t(時刻tを含むタイムスロット)における速度情報である。これに対して前記演算式で推定値を求めるために用いる速度情報及び重み(右辺側の値)は、前記時刻t(時刻tを含むタイムスロット)よりも前の時刻t−1(前のタイムスロット)における値である。つまり、速度情報の推定値を求めるための前記演算式を、時刻も含めて表記すると、代表としてリンク番号12の道路リンクの速度情報V12の推定値は、下記の演算式となる。
12(t)=w0(t-1,12)+w1(t-1,12)11(t-1)+w2(t-1,12)1(t-1)
+w3(t-1,12)5(t-1)+w4(t-1,12)13(t-1)+w5(t-1,12)8(t-1) +w6(t−1,12)V7(t-1)+w7(t-1,12)15(t-1)
なお、この演算式中の重みに付されている添え字(t-1,12)の「12」は、リンク番号を意味している。また、前記タイムスロットは、VICS情報の前記更新単位時間とすることができる。
Note that the estimated value (value on the left side) obtained by the arithmetic expression is speed information at time t (time slot including time t) at which VICS information and probe information as shown in FIG. 11 are obtained. On the other hand, the speed information and the weight (value on the right side) used for obtaining the estimated value by the arithmetic expression are the time t-1 (the previous time) before the time t (the time slot including the time t). Slot). That is, when the calculation formula for obtaining the estimated value of the speed information is described including the time, the estimated value of the speed information V 12 of the road link of link number 12 is represented by the following calculation formula.
V12 (t) = w0 (t-1,12) + w1 (t-1,12) V11 (t-1) + w2 (t-1,12) V1 (t-1)
+ W 3 (t-1,12) V 5 (t-1) + w 4 (t-1,12) V 13 (t-1) + w 5 (t-1,12) V 8 (t-1) + w 6 (T-1,12) V7 (t-1) + w7 (t-1,12) V15 (t-1)
Note that the subscript (t−1, 12) “12” attached to the weight in this arithmetic expression means a link number. The time slot may be the update unit time of VICS information.

そして、「チェック」31項目に、前回の更新を示す「2」が設定されている道路リンク(リンク番号11〜19,21,24)の関連道路リンク(隣接道路リンク)のうち、今回の入力情報(図11)に基づく速度情報の更新が未だなされていない道路リンク(チェック=0)を抽出する。ここでは、リンク番号22,23の2個の道路リンクが抽出される(図14参照)。これら2個の道路リンクが、次の推定対象道路リンクとなる。   And among the related road links (adjacent road links) of the road links (link numbers 11 to 19, 21, 24) in which “2” indicating the previous update is set in the “check” 31 item, this input A road link (check = 0) for which speed information has not yet been updated based on the information (FIG. 11) is extracted. Here, two road links with link numbers 22 and 23 are extracted (see FIG. 14). These two road links become the next estimation target road links.

そして、推定エンジン11は、2個の推定対象道路リンクそれぞれについての関連道路リンクを、推定データベース13から読み出すとともに、2個の推定対象道路リンクそれぞれについて設定された重み(推定用パラメータ)を、重みデータベース15から読み出し、これらを用いて、各推定対象道路リンクの速度情報の推定値を算出する。算出された、速度情報の推定値は、推定データベース13の「速度情報」にセットされ、速度情報についての第3回目の更新が行われる。なお、更新された道路リンクについては、「チェック」31に、第3回目の更新で速度情報が更新されたことを示す「3」が設定される。   Then, the estimation engine 11 reads the related road links for each of the two estimation target road links from the estimation database 13 and uses the weights (estimation parameters) set for each of the two estimation target road links as the weights. Reading from the database 15 and using these, the estimated value of the speed information of each estimation target road link is calculated. The calculated estimated value of the speed information is set in “speed information” of the estimation database 13, and the third update of the speed information is performed. As for the updated road link, “3” indicating that the speed information has been updated in the third update is set in “check” 31.

上記のような処理は、全ての道路リンクについての速度情報が推定されるまで繰り返される(ステップS4)。ここでは、3回の更新により全ての速度情報が補完されたため、推定処理を終了する。   The above process is repeated until the speed information for all road links is estimated (step S4). Here, since all speed information has been complemented by three updates, the estimation process is terminated.

すると、推定データベースの内容の出力が行われる(ステップS5)。
さらに、今回の入力情報(図11)に基づく、推定処理が終了した推定データベース13の各道路リンクのデータのうち、「学習?」35に「1」が設定されたリンク番号20の道路リンクのスナップショット(図15参照)を、学習用データベース14に追加する。ここで、スナップショットとは、「学習?」35に「1」が設定されたリンク番号の道路リンクの「速度情報」と、当該道路リンクの関連道路リンクの「速度情報」とを記憶したものである。ここで、「学習?」35に「1」が設定されたリンク番号の道路リンクの速度情報は、プローブ情報から得られた値であるから実測値である。また、当該道路リンクの関連道路リンクの「速度情報」には、VICS情報から得た実測値と推測値とが混在している。
Then, the contents of the estimation database are output (step S5).
Furthermore, among the road link data of the estimation database 13 for which the estimation process has been completed based on the current input information (FIG. 11), the road link of the link number 20 with “1” set to “Learning?” 35. A snapshot (see FIG. 15) is added to the learning database 14. Here, the snapshot stores “speed information” of a road link having a link number for which “1” is set in “learn?” 35 and “speed information” of a related road link of the road link. It is. Here, the speed information of the road link having the link number for which “1” is set in “Learning?” 35 is a measured value because it is a value obtained from the probe information. In addition, in the “speed information” of the related road link of the road link, an actual measurement value and an estimated value obtained from VICS information are mixed.

スナップショットは、入力情報が取得されて、推定データベースの全道路リンクの更新(ステップS3,S4)が行われる度に発生する。このスナップショットは、プローブ情報を取得できた道路リンクについて発生する。
したがって、上記の例では、リンク番号20の道路リンクのみスナップショットが発生したが、推定データベースの全道路リンクの更新(ステップS3,S4)が何度も行われると、他の道路リンクについてもスナップショットが蓄積される。また、入力情報が区営返し発生するほどの十分な時間が経過すると、一つの道路リンクについて複数のスナップショットが蓄積される。
A snapshot occurs every time input information is acquired and all road links in the estimation database are updated (steps S3 and S4). This snapshot is generated for a road link for which probe information has been acquired.
Therefore, in the above example, the snapshot is generated only for the road link with the link number 20, but if all the road links in the estimation database are updated many times (steps S3 and S4), the other road links are also snapped. Shots are accumulated. When sufficient time has passed for the input information to be returned to the city, a plurality of snapshots are accumulated for one road link.

図16は、複数の道路リンクについて、それぞれ複数のスナップショットが蓄積された学習用データベース14の内容を示している。
このようにして多数のスナップショットが蓄積された学習用データベース14に基づいて、学習エンジン12が、重みデータベース15に記憶されている重み(推定用パラメータ)の学習(最適化)を行って、重みデータベース15の内容を更新する。
FIG. 16 shows the contents of the learning database 14 in which a plurality of snapshots are accumulated for a plurality of road links.
Based on the learning database 14 in which a large number of snapshots are accumulated in this way, the learning engine 12 learns (optimizes) the weights (estimation parameters) stored in the weight database 15 to obtain the weights. The contents of the database 15 are updated.

図17は、学習エンジン12による学習処理の手順を示している。まず、学習エンジン12は、誤差判定のための許容誤差、ニューラルネットワーク(図7)を構成する中間層の数、学習計数などの学習用のパラメータ設定を行う(ステップS11)。
学習エンジン12は、図7に示すようなニューラルネットワークを最適化(学習)するニューロエンジンとして構成されている。つまり、学習エンジン12は、学習用データベース14に蓄積されているスナップショットのうち、実測値である速度情報を教師信号とし、教師信号となる速度情報を持つ道路リンクの関連道路リンクについての速度情報から、この教師信号を出力するための適切なニューラルネットワークを再構築する。すなわち、学習エンジン12は、実測値である速度情報と、当該速度情報を持つ道路リンクの関連道路リンクについての速度情報とからなる学習データから、重みの最適値を算出する。重みの最適値の算出は、ニューラルネットワークを使う方法以外に、残差平方和を最小にする演算、つまり、最小自乗法等によって行うことができる。
FIG. 17 shows the procedure of the learning process by the learning engine 12. First, the learning engine 12 sets parameters for learning, such as an allowable error for error determination, the number of intermediate layers constituting the neural network (FIG. 7), and a learning count (step S11).
The learning engine 12 is configured as a neuro engine that optimizes (learns) a neural network as shown in FIG. That is, the learning engine 12 uses the speed information that is an actual measurement value among the snapshots stored in the learning database 14 as a teacher signal, and the speed information about the related road link of the road link having the speed information that becomes the teacher signal. Then, an appropriate neural network for outputting the teacher signal is reconstructed. That is, the learning engine 12 calculates the optimum value of the weight from the learning data including the speed information that is the actually measured value and the speed information about the related road link having the speed information. The calculation of the optimum value of the weight can be performed by an operation for minimizing the residual sum of squares, that is, a method of least squares, in addition to a method using a neural network.

重みの最適値の算出は、関連道路リンクについての速度情報から算出される速度情報が、教師信号に近づいて、教師信号との誤差が、設定された許容誤差未満になるまで行われる(ステップS13)。   The optimum weight value is calculated until the speed information calculated from the speed information about the related road link approaches the teacher signal and the error from the teacher signal is less than the set allowable error (step S13). ).

重みが収束して学習処理が終了すると、得られた重みは、重みデータベース15に反映され、重みデータベース15が更新される。   When the weights converge and the learning process ends, the obtained weights are reflected in the weight database 15 and the weight database 15 is updated.

重みデータベース15が更新された後に、VICS情報及びプローブ情報からなる入力情報が発生すると、推定エンジン11による速度情報の推定は、新たな重みを用いて、より精度良く行われる。このように、本実施形態の交通情報推定装置1では、運用を続けることで、交通情報(速度情報)の推定精度が自然に向上する。   When input information composed of VICS information and probe information is generated after the weight database 15 is updated, the estimation of the speed information by the estimation engine 11 is performed with higher accuracy using the new weight. Thus, in the traffic information estimation apparatus 1 of this embodiment, the estimation accuracy of traffic information (speed information) naturally improves by continuing operation.

以上のように、前記実施形態の交通情報推定装置1によって実行される速度情報の推定方法は、交通情報推定装置1が、推定対象道路リンクになり得る所定の道路リンクに関して実測値に基づく速度情報を取得すると(図6のステップS2及びS3)、推定エンジン11は、実測値に基づく速度情報が取得できなかった推定対象道路リンクの速度情報を推定し(ステップS4)、その後、この推定した速度情報及び実測値に基づく速度情報を用いて、学習エンジン12が推定用パラメータを最適化している(図6のステップS6、図17)。図19は、この推定エンジン11及び学習エンジン12による処理をまとめて説明した説明図である。   As described above, the speed information estimation method executed by the traffic information estimation apparatus 1 according to the embodiment described above is speed information based on actual measurement values for a predetermined road link that the traffic information estimation apparatus 1 can be an estimation target road link. (Steps S2 and S3 in FIG. 6), the estimation engine 11 estimates the speed information of the estimation target road link for which speed information based on the actual measurement values could not be acquired (Step S4), and then the estimated speed. The learning engine 12 optimizes the parameter for estimation using the speed information based on the information and the actually measured value (step S6 in FIG. 6, FIG. 17). FIG. 19 is an explanatory diagram collectively explaining the processes performed by the estimation engine 11 and the learning engine 12.

つまり、図19(a)の時刻tにおいて、推定対象道路リンクになり得る所定の道路リンク(リンク番号20)に関して、図11で説明したように、実測値に基づく速度情報V20が取得されると、推定エンジン11は、図12から図14で説明したように、時刻tにおける、推定対象道路リンク(リンク番号11〜19及びリンク番号21〜24)の交通情報(V11〜V19、V21〜V24)を、前記実測値に基づく速度情報V20を含む道路リンク(リンク番号1〜24)の速度情報(V1〜V24)及び推定用パラメータ(重みwi)を用いて、次々と推定する。
なお、この推定処理で用いられる前記道路リンクの速度情報(V1〜V24)のうち、リンク番号1〜19,リンク番号21〜24の道路リンクの速度情報は、図19(a)の時刻t−1における情報である。つまり、時刻tで実測値に基づく速度情報が取得されているが、推定処理は、この時刻tの速度情報と、それよりも前の時刻t−1の速度情報とに基づいて実行されている。
That is, as described with reference to FIG. 11, speed information V 20 based on actual measurement values is acquired for a predetermined road link (link number 20) that can be an estimation target road link at time t in FIG. When the estimated engine 11, as described in FIG. 14 from FIG. 12, at time t, the traffic information (V 11 ~V 19 estimation target road link (link number 11 to 19 and link ID 21 to 24), V 21 to V 24 ) using the speed information (V 1 to V 24 ) and the estimation parameters (weight wi) of the road links (link numbers 1 to 24) including the speed information V 20 based on the actual measurement values one after another. Estimated.
Of the road link speed information (V 1 to V 24 ) used in this estimation process, the road link speed information of link numbers 1 to 19 and link numbers 21 to 24 is the time shown in FIG. This is information at t-1. That is, the speed information based on the actual measurement value is acquired at time t, but the estimation process is executed based on the speed information at time t and the speed information at time t-1 before that. .

そして、この推定の後に、学習エンジン12は、前記所定の道路リンク(リンク番号20)における前記実測値に基づく速度情報V20と、当該道路リンク(リンク番号20)の速度情報を推定するために用いられる関連道路リンクの速度情報であって前記実測値V20を用いて推定した前記速度情報(V17,V21,V24,V14,V15,V16,V13)との組み合わせ(図16参照)を、学習用データとして蓄積し、この学習用データを用いて、図17で説明したように、推定用パラメータ(V0〜V7)を最適化する処理を実行する。図19(b)に示しているように、この最適化の処理(学習処理)は、同一の時刻tにおける速度情報に基づいて行われている。 Then, after this estimation, the learning engine 12 estimates the speed information V 20 based on the actual measurement value in the predetermined road link (link number 20) and the speed information of the road link (link number 20). Combination of the speed information (V 17 , V 21 , V 24 , V 14 , V 15 , V 16 , V 13 ) estimated using the actual measurement value V 20 , which is the speed information of the related road link used ( 16) is accumulated as learning data, and the process of optimizing the estimation parameters (V 0 to V 7 ) is executed using the learning data as described in FIG. As shown in FIG. 19B, this optimization process (learning process) is performed based on speed information at the same time t.

この第一実施形態によれば、推定対象道路リンクになり得る所定の道路リンクに関して実測値に基づく速度情報が取得されると、推定対象道路リンクの速度情報を推定してから、その推定した速度情報を用いて、推定用パラメータ(重み)を最適化することになり、その後、これ以降の時刻t+1における速度情報については、新たな推定用パラメータ(重み)を用いて、推定エンジン11により、精度良く推定処理が行われる。   According to the first embodiment, when speed information based on actual measurement values is acquired for a predetermined road link that can be an estimation target road link, the speed information of the estimation target road link is estimated, and then the estimated speed The estimation parameter (weight) is optimized using the information. Thereafter, for the speed information at time t + 1 thereafter, the estimation engine 11 uses the new estimation parameter (weight) to determine the accuracy. The estimation process is often performed.

[第二実施形態]
また、図2で示した構成を備えた交通情報推定装置1によれば、推定対象道路リンクになり得る所定の道路リンクに関して実測値に基づく速度情報が取得されると、前記実施形態とは反対に、学習エンジン12が、当該実測値に基づく速度情報を用いて推定用パラメータを最適化してから、その推定用パラメータを用いて、推定エンジン11が、実測値に基づく速度情報が取得できなかった推定対象道路リンクの速度情報を推定することができる。この場合を第二実施形態として説明する。
[Second Embodiment]
Further, according to the traffic information estimation apparatus 1 having the configuration shown in FIG. 2, when speed information based on actual measurement values is acquired for a predetermined road link that can be an estimation target road link, it is opposite to the above embodiment. Further, after the learning engine 12 optimizes the estimation parameter using the speed information based on the actual measurement value, the estimation engine 11 cannot acquire the speed information based on the actual measurement value using the estimation parameter. The speed information of the estimation target road link can be estimated. This case will be described as a second embodiment.

[2.6 交通情報推定装置1による処理内容]
図20は、第二実施形態を説明するために、簡略化した道路リンクのモデルを示している。この道路リンク構造は、6つの道路リンク「V1」「V2」「V3」「V4」「V5」「V6」により構成されていて、Vxの添え字xはリンク番号を示している。また、6つの道路リンクの速度情報もそれぞれ「V1」「V2」「V3」「V4」「V5」「V6」で表すものとする。
[2.6 Processing contents by the traffic information estimation device 1]
FIG. 20 shows a simplified road link model to explain the second embodiment. This road link structure is composed of six road links “V 1 ”, “V 2 ”, “V 3 ”, “V 4 ”, “V 5 ”, “V 6 ”, and the subscript x of Vx indicates the link number. ing. The speed information of the six road links is also expressed by “V 1 ”, “V 2 ”, “V 3 ”, “V 4 ”, “V 5 ”, and “V 6 ”, respectively.

本実施形態の交通情報推定装置1が有する推定エンジン11によって、推定対象道路リンクの速度情報を推定するために用いられるニューラルネットワークは、図7に示したものと同様であり、また、本実施形態の学習エンジン12は、このニューラルネットワークを、学習用データを用いて最適化(学習)する処理を行う。
図20のリンク番号1〜6の推定対象道路リンクそれぞれの速度情報の推定値「V1」「V2」「V3」「V4」「V5」「V6」を求めるための演算式は、下記のとおりである。
The neural network used for estimating the speed information of the estimation target road link by the estimation engine 11 included in the traffic information estimation apparatus 1 of the present embodiment is the same as that shown in FIG. The learning engine 12 performs a process of optimizing (learning) the neural network using learning data.
Calculation formulas for obtaining estimated values “V 1 ”, “V 2 ”, “V 3 ”, “V 4 ”, “V 5 ”, and “V 6 ” of the speed information of the estimation target road links of link numbers 1 to 6 in FIG. Is as follows.

1(t)=w0(t-1,1)+w1(t-1,1)1(t-1)+w2(t-1,1)2(t-1)
2(t)=w0(t-1,2)+w1(t-1,2)1(t-1)+w2(t-1,2)2(t-1)
+w3(t-1,2)3(t-1)
3(t)=w0(t-1,3)+w1(t-1,3)2(t-1)+w2(t-1,3)3(t-1)
+w3(t-1,3)4(t-1)
4(t)=w0(t-1,4)+w1(t-1,4)3(t-1)+w2(t-1,4)4(t-1)
+w3(t-1,4)5(t-1)
5(t)=w0(t-1,5)+w1(t-1,5)4(t-1)+w2(t-1,5)5(t-1)
+w3(t-1,5)6(t-1)
6(t)=w0(t-1,6)+w1(t-1,6)5(t-1)+w2(t-1,6)6(t-1)
V1 (t) = w0 (t-1,1) + w1 (t-1,1) V1 (t-1) + w2 (t-1,1) V2 (t-1)
V2 (t) = w0 (t-1,2) + w1 (t-1,2) V1 (t-1) + w2 (t-1,2) V2 (t-1)
+ W 3 (t-1,2) V 3 (t-1)
V3 (t) = w0 (t-1,3) + w1 (t-1,3) V2 (t-1) + w2 (t-1,3) V3 (t-1)
+ W 3 (t-1,3) V 4 (t-1)
V4 (t) = w0 (t-1,4) + w1 (t-1,4) V3 (t-1) + w2 (t-1,4) V4 (t-1)
+ W 3 (t-1,4) V 5 (t-1)
V5 (t) = w0 (t-1,5) + w1 (t-1,5) V4 (t-1) + w2 (t-1,5) V5 (t-1)
+ W 3 (t-1,5) V 6 (t-1)
V6 (t) = w0 (t-1,6) + w1 (t-1,6) V5 (t-1) + w2 (t-1,6) V6 (t-1)

なお、前記演算式で求められる推定値(左辺側の値)は、実測値に基づく速度情報が得られた時刻t(時刻tを含むタイムスロット)における値である。これに対して前記演算式で推定値を求めるために用いる速度情報及び重み(右辺側の値)は、前記時刻t(時刻tを含むタイムスロット)よりも前の時刻t−1(前のタイムスロット)における値である。
なお、演算式中の重みに付されている添え字(t-1,x)の「x」は、リンク番号を意味している。
Note that the estimated value (value on the left side) obtained by the arithmetic expression is a value at time t (time slot including time t) at which speed information based on the actually measured value is obtained. On the other hand, the speed information and the weight (value on the right side) used for obtaining the estimated value by the arithmetic expression are the time t-1 (the previous time) before the time t (the time slot including the time t). Slot).
Note that “x” in the subscript (t−1, x) attached to the weight in the arithmetic expression means a link number.

例えば、推定対象道路リンクが、リンク番号2の道路リンクである場合、前記演算式によれば、時刻tにおける当該道路リンクの速度情報V2を推定するために用いられる道路リンク(つまり、関連道路リンク)の速度情報は、時刻t−1におけるリンク番号1の道路リンクの速度情報V1及び時刻t−1におけるリンク番号3の道路リンクの速度情報V3以外に、時刻t−1におけるリンク番号2の道路リンクの速度情報V2が含まれている。
つまり、推定対象道路リンクが、リンク番号2の道路リンクであり、かつ、関連道路リンクにも、このリンク番号2の道路リンクが含まれている。このために、関連道路リンクに含まれている道路リンクの速度情報V2は、既に取得されている時刻t−1における速度情報であり、推定データベースに蓄積されているものである。
For example, when the estimation target road link is the road link with the link number 2, according to the calculation formula, the road link used to estimate the speed information V 2 of the road link at time t (that is, the related road) speed information of links), in addition to the speed information V 3 of the road link having the link number 3 in the velocity information V 1 and time t-1 of the road link having the link number 1 at time t-1, link number at time t-1 2 road link speed information V 2 is included.
That is, the estimation target road link is the road link with the link number 2, and the road link with the link number 2 is also included in the related road link. For this reason, the speed information V 2 of the road link included in the related road link is the speed information at the time t−1 that has already been acquired and is accumulated in the estimation database.

このように、推定エンジン11は、既に取得されている時刻t−1における推定対象道路リンク(リンク番号2の道路リンク)の速度情報(V2(t-1))も用いて、時刻tにおける推定対象道路リンク(リンク番号2の道路リンク)の速度情報を推定することとなる。
同じ道路リンク(例えば、リンク番号2の道路リンク)では、時間が多少異なっていても速度情報に相関が認められると考えられるため、推定エンジン11が、既に取得されている時刻t−1における推定対象道路リンク(リンク番号2の道路リンク)の速度情報(V2(t-1))も用いて、時刻tにおける推定対象道路リンク(リンク番号2の道路リンク)の速度情報を推定すれば、速度情報の推定をより適切に行えるようになる。
As described above, the estimation engine 11 also uses the speed information (V 2 (t-1) ) of the estimation target road link (the road link with the link number 2) acquired at the time t−1, at the time t−1. The speed information of the estimation target road link (the road link with the link number 2) is estimated.
In the same road link (for example, the road link with the link number 2), it is considered that a correlation is recognized in the speed information even if the times are slightly different. Therefore, the estimation engine 11 performs the estimation at the time t-1 that has already been acquired. If the speed information (V 2 (t-1) ) of the target road link (road link of link number 2) is also used to estimate the speed information of the estimation target road link (road link of link number 2) at time t, Speed information can be estimated more appropriately.

このように、関連道路リンクには、推定対象道路リンクとなる自己の道路リンクが含まれていてもよい。なお、前記実施形態(図8及び図9の場合)でも、関連道路リンクには、自己の道路リンクが含まれていてもよい。   Thus, the related road link may include its own road link that becomes the estimation target road link. In the embodiment (in the case of FIGS. 8 and 9), the related road link may include its own road link.

そして、この第二実施形態では、推定対象道路リンクになり得る所定の道路リンクに関して実測値に基づく速度情報が取得されると、前記第一実施形態とは反対に、先に学習エンジン12が、推定用パラメータを最適化するが、この場合、学習エンジン12は、当該所定の道路リンクの当該実測値に基づく速度情報と、当該実測値の取得時よりも前の時刻における当該所定の道路リンクの速度情報と、当該所定の道路リンクの速度情報を推定するために用いられる他の道路リンクの速度情報(前記実測値の取得時よりも前の時刻における速度情報)と、を組み合わせた学習用データを用いて、推定用パラメータを最適化する。なお、この具体例については後に図21で説明する。   And in this 2nd embodiment, when speed information based on an actual measurement value about a predetermined road link which can become an estimation object road link is acquired, the learning engine 12 first, contrary to the first embodiment, In this case, the learning engine 12 determines the speed information based on the actual measurement value of the predetermined road link and the predetermined road link at a time prior to the acquisition of the actual measurement value. Learning data that combines speed information and speed information of other road links used for estimating speed information of the predetermined road link (speed information at a time prior to the acquisition of the actual measurement value) Is used to optimize the estimation parameters. This specific example will be described later with reference to FIG.

同じ道路リンクでは、時間が多少異なっていても速度情報に相関が認められると考えられるため、学習用データの組み合わせに、前記のとおり「所定の道路リンクの実測値に基づく速度情報」の他に「当該実測値の取得時よりも前の時刻における当該所定の道路リンクの速度情報」も含ませ、この学習用データを用いて、推定用パラメータを学習すれば、より適切な推定用パラメータが求められる。   For the same road link, it is considered that there is a correlation in the speed information even if the time is slightly different. By including “the speed information of the predetermined road link at the time before the acquisition of the actual measurement value” and learning the estimation parameter using this learning data, a more appropriate estimation parameter can be obtained. It is done.

図21は、この第二実施形態における推定エンジン11及び学習エンジン12による処理を説明している説明図である。この第二実施形態の交通情報推定装置1によって実行される速度情報の推定方法も、前記第一実施形態と同様に、他の道路リンクの速度情報に基づいて、推定対象道路リンクの速度情報を推定することによって、実行されるが、本実施形態では、図21(a)の時刻tにおいて、推定対象道路リンクになり得る所定の道路リンク(リンク番号4)に関して実測値(プローブ情報)に基づく速度情報V4が取得されると、学習処理が先に実行されてから、推定処理が実行される。 FIG. 21 is an explanatory diagram illustrating processing by the estimation engine 11 and the learning engine 12 in the second embodiment. The speed information estimation method executed by the traffic information estimation apparatus 1 according to the second embodiment is similar to the first embodiment in that the speed information of the estimation target road link is obtained based on the speed information of other road links. Although it is executed by estimation, in the present embodiment, based on the actual measurement value (probe information) with respect to a predetermined road link (link number 4) that can be the estimation target road link at time t in FIG. When the speed information V 4 is acquired, the estimation process is executed after the learning process is executed first.

つまり、図21(a)の時刻tにおいて、所定の道路リンク(リンク番号4)に関して実測値に基づく速度情報V4が取得されると、学習エンジン12は、この実測値に基づく速度情報V4と、当該所定の道路リンク(リンク番号4)の速度情報を推定するために用いられる、時刻t−1における関連道路リンク(リンク番号3,5)の速度情報(V3,V5)との組み合わせを、学習用データとして用いて推定用パラメータを最適化する。
さらに、本実施形態では、前記組み合わせに、時刻t−1における自己の道路リンク(リンク番号4)の速度情報V4も、含まれている。この時刻t−1における速度情報V4は、既に推定データベース13(図2参照)に蓄積されている速度情報である。
この第二実施形態では、図21(a)に示しているように、時刻tで実測値に基づく速度情報が取得されており、学習処理は、この時刻tの実測値に基づく速度情報と、それよりも前の時刻t−1の速度情報とに基づいて実行されている。
That is, when the speed information V 4 based on the actual measurement value is acquired for the predetermined road link (link number 4) at time t in FIG. 21A, the learning engine 12 determines the speed information V 4 based on the actual measurement value. And the speed information (V 3 , V 5 ) of the related road link (link numbers 3 and 5) at time t−1, which is used to estimate the speed information of the predetermined road link (link number 4). The combination is used as learning data to optimize the estimation parameters.
Furthermore, in this embodiment, the speed information V 4 of the road link (link number 4) at the time t−1 is also included in the combination. The speed information V 4 at the time t−1 is speed information already accumulated in the estimation database 13 (see FIG. 2).
In the second embodiment, as shown in FIG. 21A, speed information based on the actual measurement value is acquired at time t, and the learning process includes speed information based on the actual measurement value at time t, It is executed based on the speed information at time t-1 before that.

その後、図21(b)に示しているように、前記実測値に基づく速度情報V4を含む道路リンクの速度情報(V1〜V6)、及び、最適化した推定用パラメータを用いて、時刻tにおける推定対象道路リンクの速度情報(V1〜V3,V5,V6)を推定する。この「最適化した推定用パラメータ」は、図21(a)において、前記実測値に基づく速度情報V4が組み合わされた前記学習用データを用いて最適化したものである。
また、前記道路リンクの速度情報(V1〜V6)のうち、リンク番号1〜3,リンク番号5,6の道路リンクの速度情報は、時刻t−1における情報である。そして、本実施形態では、前記演算式で説明したように、推定対象道路リンクの速度情報を、時刻t−1における自己の道路リンクの速度情報V4も含めて、推定している。
この推定処理は、時刻tの実測値に基づく速度情報と、それよりも前の時刻t−1の速度情報とに基づいて実行されている。
Thereafter, as shown in FIG. 21 (b), using the road link speed information (V 1 to V 6 ) including the speed information V 4 based on the actually measured value and the optimized estimation parameters, The speed information (V 1 to V 3 , V 5 , V 6 ) of the estimation target road link at time t is estimated. This “optimized estimation parameter” is optimized using the learning data combined with the speed information V 4 based on the actually measured values in FIG.
Of the road link speed information (V 1 to V 6 ), the road link speed information of link numbers 1 to 3 and link numbers 5 and 6 is information at time t-1. In this embodiment, as described in the calculation formula, the speed information of the estimation target road link is estimated including the speed information V 4 of the own road link at time t−1.
This estimation process is executed based on the speed information based on the actually measured value at time t and the speed information at time t-1 prior to that.

以下、具体例を説明する。
図22は第二実施形態を説明するフローチャートである。
図20に示す道路リンクに関し、ある時点(時刻t)において、リンク番号1とリンク番号5の道路リンクにプローブ情報が得られたとする(ステップS21)。これら情報は、前記入力情報処理部16(図2参照)によって「速度情報」に変換され(ステップS22)、この速度情報によって、図23に示しているように、推定データベースの対応する道路リンクの「更新速度」のデータ項目が更新される(ステップS23)。この推定データベースには「更新速度」のデータ項目が設定されており、前記プローブ情報に基づく速度情報(V1,V5)をこのデータ項目に記憶させる。また、「速度情報」のデータ項目には、各値(例えば初期値等)が蓄積されている。
また、図23では、説明を容易とするために、推定データベースと重みデータベースとを並べて記載している。重みデータベースには、各値(例えば初期値等)が蓄積されている。
Specific examples will be described below.
FIG. 22 is a flowchart for explaining the second embodiment.
With respect to the road link shown in FIG. 20, it is assumed that probe information is obtained for the road links of link number 1 and link number 5 at a certain time (time t) (step S21). These pieces of information are converted into “speed information” by the input information processing unit 16 (see FIG. 2) (step S22), and by this speed information, as shown in FIG. 23, the corresponding road link in the estimation database is displayed. The data item of “update speed” is updated (step S23). A data item of “update speed” is set in the estimation database, and speed information (V 1 , V 5 ) based on the probe information is stored in this data item. Each value (for example, an initial value) is accumulated in the data item of “speed information”.
Further, in FIG. 23, for ease of explanation, the estimation database and the weight database are shown side by side. Each value (for example, initial value) is stored in the weight database.

推定データベースの「学習」のデータ項目において、プローブ情報が存在する道路リンク(リンク番号1及びリンク番号5)については、学習対象となることを示す値「1」が設定されている。そして、前記実測値に基づく速度情報(V1,V5)が取得されると、この推定データベースの内容の一部として、リンク番号1の道路リンクに関するスナップショット、及び、リンク番号5の道路リンクに関するスナップショットが、学習用データベース14に蓄積される(ステップS24)。このスナップショットが学習用データとなり、学習エンジン12によって、重み(推定用パラメータ)が学習される(ステップS25)。 In the data item of “learning” in the estimation database, a value “1” indicating that the road link (link number 1 and link number 5) where the probe information exists is set as a learning target is set. When the speed information (V 1 , V 5 ) based on the actually measured values is acquired, as a part of the contents of the estimation database, a snapshot relating to the road link with the link number 1 and the road link with the link number 5 Are stored in the learning database 14 (step S24). This snapshot becomes learning data, and the learning engine 12 learns weights (estimation parameters) (step S25).

学習エンジン12による学習処理は、前記第一実施形態で説明したアルゴリズムと同じであり、前記学習用データを用いてリンク番号1及びリンク番号5の道路リンクのための重みを最適化し、その学習結果が得られると、図24に示しているように、重みデータベースが更新される(ステップS26)。   The learning process by the learning engine 12 is the same as the algorithm described in the first embodiment, and the learning data is used to optimize the weights for the road links with the link numbers 1 and 5 using the learning data. Is obtained, the weight database is updated as shown in FIG. 24 (step S26).

そして、推定エンジン11は、ステップS26で更新された重みデータベースの内容を用いて、実測値に基づく速度情報が得られなかった道路リンク(推定対象道路リンク)の交通情報(V2,V3,V4,V6)を推定する(ステップS27)。
この推定の処理によって得られた速度情報(V2,V3,V4,V6)、及び、実測値に基づく速度情報(V1,V5)により、図25に示しているように、推定データベースが更新される(ステップS28)。
Then, the estimation engine 11 uses the content of the weight database updated in step S26, and traffic information (V 2 , V 3 , V) of the road link (estimation target road link) for which speed information based on the actual measurement value was not obtained. V 4, V 6) to estimate (step S27).
As shown in FIG. 25, the speed information (V 2 , V 3 , V 4 , V 6 ) obtained by this estimation process and the speed information (V 1 , V 5 ) based on the actual measurement values are used. The estimation database is updated (step S28).

このように、推定対象道路リンクになり得る所定の道路リンクに関して実測値に基づく速度情報が取得されると、当該実測値に基づく速度情報を用いて推定用パラメータを最適化してから、その推定用パラメータを用いて、推定対象道路リンクの速度情報を推定する。そして、これ以降、推定エンジン11による速度情報の推定は、学習エンジン12によって求められた新たな重みを用いて、より精度良く行われる。したがって、本実施形態の交通情報推定装置1では、運用を続けることで速度情報の推定精度が自然に向上する。   As described above, when the speed information based on the actual measurement value is acquired for the predetermined road link that can be the estimation target road link, the estimation parameter is optimized using the speed information based on the actual measurement value, and then the estimation The speed information of the estimation target road link is estimated using the parameter. Thereafter, the estimation of the speed information by the estimation engine 11 is performed with higher accuracy by using the new weight obtained by the learning engine 12. Therefore, in the traffic information estimation device 1 of the present embodiment, the accuracy of speed information estimation is naturally improved by continuing operation.

[第三実施形態]
[2.7 交通情報推定装置1による処理内容]
交通情報推定装置1による重みの学習及び速度情報の推定について、さらに別の実施形態(第三実施形態)を説明する。
第三実施形態でも、前記第二実施形態と同様に、推定対象道路リンクになり得る所定の道路リンクに関して実測値に基づく速度情報が取得されると、推定処理よりも学習処理が先に行われる。
[Third embodiment]
[2.7 Processing Contents by Traffic Information Estimation Device 1]
Still another embodiment (third embodiment) of weight learning and speed information estimation by the traffic information estimation device 1 will be described.
Also in the third embodiment, as in the second embodiment, when speed information based on measured values is acquired for a predetermined road link that can be an estimation target road link, the learning process is performed before the estimation process. .

つまり、学習エンジン12は、前記所定の道路リンクの実測値に基づく速度情報と、当該所定の道路リンクの速度情報を推定するために用いられる関連道路リンクの速度情報との組み合わせを、学習用データとして用いて推定用パラメータを最適化する。
そして、この処理の後に、推定エンジン11は、前記実測値に基づく速度情報を含む道路リンクの速度情報、及び、前記実測値に基づく速度情報が組み合わされた学習用データを用いて学習エンジン12が最適化した推定用パラメータを用いて、推定対象道路リンクの速度情報を推定する。
That is, the learning engine 12 uses a combination of the speed information based on the actual measurement value of the predetermined road link and the speed information of the related road link used for estimating the speed information of the predetermined road link as the learning data. To optimize the estimation parameters.
After this processing, the estimation engine 11 uses the learning data in which the road link speed information including the speed information based on the actual measurement value and the learning data in which the speed information based on the actual measurement value is combined. The speed information of the estimation target road link is estimated using the optimized estimation parameter.

この第三実施形態では、学習処理を行ってから、推定処理を行うが、この学習処理には、前記第二実施形態でも用いたニューラルネットワーク等に基づいて実行される「仮推定」の処理が含まれる。以下において、この仮推定を含む学習処理、及び推定処理について具体的に説明する。   In the third embodiment, after performing the learning process, the estimation process is performed. This learning process includes a “provisional estimation” process executed based on the neural network or the like used in the second embodiment. included. Hereinafter, the learning process including the temporary estimation and the estimation process will be specifically described.

図26は第二実施形態を説明するフローチャートである。
図20に示す道路リンクに関し、ある時点(時刻t)において、リンク番号2の道路リンクに入力情報としてプローブ情報が得られたとする(ステップS31)。さらに、リンク番号5の道路リンクに、入力情報としてVICS情報が得られたとする。
これら情報は、前記入力情報処理部16(図2参照)によって「速度情報」に変換され(ステップS32)、この速度情報によって、図27に示している推定データベースの対応する道路リンクの「更新速度」のデータ項目が更新される(ステップS33)。なお、「速度情報」のデータ項目には、各値(例えば初期値等)が蓄積されている。
また、図27では、説明を容易とするために、推定データベース(本推定データベース)と重みデータベースとを並べて記載している。重みデータベースには、各値(例えば初期値等)が蓄積されている。
FIG. 26 is a flowchart for explaining the second embodiment.
With respect to the road link shown in FIG. 20, it is assumed that probe information is obtained as input information for the road link of link number 2 at a certain time (time t) (step S31). Furthermore, it is assumed that VICS information is obtained as input information for the road link of link number 5.
These pieces of information are converted into “speed information” by the input information processing unit 16 (see FIG. 2) (step S32), and the “update speed” of the corresponding road link in the estimation database shown in FIG. "Is updated (step S33). Each value (for example, an initial value) is stored in the data item of “speed information”.
Further, in FIG. 27, for easy explanation, an estimation database (main estimation database) and a weight database are shown side by side. Each value (for example, initial value) is stored in the weight database.

推定データベースには、前記本推定データベースとは別の領域に、仮推定データベース(図28参照)が設定されている。両者は同様の形式であり、図28(a)に示しているように、本推定データベースの一部のコピーが仮推定データベースに蓄積される(ステップS34)。
仮推定データベースの「学習」のデータ項目において、プローブ情報が存在する道路リンク(リンク番号2)については、学習対象となることを示す値「1」が設定されている。また、仮推定データベースでは、推定処理(仮推定)の順番を示す「チェック」のデータ項目が一旦リセットされ(「0」とされ)、VICS情報が得られているリンク番号5の道路リンクについて、「1」が設定される。
In the estimation database, a temporary estimation database (see FIG. 28) is set in a region different from the main estimation database. Both have the same format, and as shown in FIG. 28 (a), a copy of a part of this estimation database is accumulated in the temporary estimation database (step S34).
In the “learning” data item of the temporary estimation database, a value “1” indicating that the road link (link number 2) in which the probe information exists is a learning target is set. In the temporary estimation database, the data item of “check” indicating the order of the estimation process (temporary estimation) is once reset (set to “0”), and the road link of link number 5 for which VICS information is obtained “1” is set.

そして、「チェック」のデータ項目に「1」が設定されている道路リンク(本実施形態では、リンク番号5)についての関連道路リンクであって、まだ速度情報が仮推定されていない道路リンクを抽出し(本実施形態では、リンク番号4と6)、「チェック」のデータ項目に「2」が付される。そして、この「チェック」のデータ項目に「2」が付され道路リンク(リンク番号4と6)の速度情報を仮推定する(ステップS35)。   A road link related to a road link (link number 5 in the present embodiment) in which “1” is set in the “check” data item, for which speed information is not provisionally estimated yet, is displayed. Extracted (link numbers 4 and 6 in this embodiment), and “2” is added to the “check” data item. Then, “2” is added to the “check” data item, and the speed information of the road links (link numbers 4 and 6) is temporarily estimated (step S35).

このようにして、仮推定処理の順番が設定されながら、速度情報を次々と仮推定し、図28(b)に示すように、リンク番号5の道路リンクについては、実測値に基づく速度情報が蓄積され、他の道路リンクについては、仮推定して得られた速度情報が、仮推定データベースに蓄積される(ステップS36)。   In this way, the speed information is provisionally estimated one after another while the order of the provisional estimation processing is set. As shown in FIG. 28B, the speed information based on the actual measurement value is obtained for the road link with the link number 5. For other road links, the speed information obtained by provisional estimation is accumulated in the provisional estimation database (step S36).

入力情報としてプローブ情報が取得された道路リンク(リンク番号2)について、仮推定に基づく速度情報(V2)が取得されているので、ステップS36で蓄積された仮推定データベースの内容の一部として、当該道路リンク(リンク番号2)に関するスナップショットが、学習用データベース14に蓄積される(ステップS37)。このスナップショットが学習用データとなり、学習エンジン12によって、重み(推定用パラメータ)が学習される(ステップS38)。 Since the speed information (V 2 ) based on the temporary estimation is acquired for the road link (link number 2) for which the probe information is acquired as input information, as part of the contents of the temporary estimation database accumulated in step S36. The snapshot relating to the road link (link number 2) is accumulated in the learning database 14 (step S37). This snapshot becomes learning data, and the learning engine 12 learns weights (estimation parameters) (step S38).

つまり、本実施形態のスナップショットは、プローブ情報が取得された道路リンク(リンク番号2)の実測値に基づく速度情報(V2)と、仮推定による当該道路リンク(リンク番号2)の速度情報(V2)との組み合わせからなる。なお、前記仮推定による道路リンク(リンク番号2)の速度情報(V2)は、ステップS35において、当該道路リンク(リンク番号2)の速度情報を推定するために用いられる関連道路リンク(リンク番号1,3)の速度情報(V1,V3)に基づいて、仮推定された値である。
そして、学習エンジン12は、この組み合わせによる学習用データを用いて、推定用パラメータを最適化する。
That is, the snapshot of this embodiment includes speed information (V 2 ) based on an actual measurement value of a road link (link number 2) from which probe information has been acquired, and speed information of the road link (link number 2) based on provisional estimation. It consists of a combination with (V 2 ). The speed information (V 2 ) of the road link (link number 2) based on the temporary estimation is the related road link (link number) used for estimating the speed information of the road link (link number 2) in step S35. 1 , 3 ) is a provisionally estimated value based on the speed information (V 1 , V 3 ).
Then, the learning engine 12 uses the learning data based on this combination to optimize the estimation parameters.

学習エンジン12による学習処理は、プローブ情報が取得された道路リンク(リンク番号2)の実測値に基づく速度情報(V2)と、仮推定による当該道路リンク(リンク番号2)の速度情報(V2)との自乗誤差が、最小となるようにして実行される。この学習処理により、リンク番号2の道路リンクのための重みを最適化し、その結果が得られると、図29に示しているように重みデータベースが更新される(ステップS39)。
なお、図29の推定データベース(本推定データベース)の「速度情報」のデータ項目には、前記仮推定した値(図28(b))ではなく、図27に示した推定データベース(本推定データベース)に蓄積されている値が記憶されている。
The learning process by the learning engine 12 includes speed information (V 2 ) based on an actual measurement value of a road link (link number 2) from which probe information has been acquired, and speed information (V 2 ) of the road link (link number 2) based on provisional estimation. It is executed so that the square error with 2 ) is minimized. When the weight for the road link with the link number 2 is optimized by this learning process and the result is obtained, the weight database is updated as shown in FIG. 29 (step S39).
Note that the “speed information” data item of the estimation database (main estimation database) in FIG. 29 is not the provisionally estimated value (FIG. 28B), but the estimation database (main estimation database) shown in FIG. The value accumulated in is stored.

そして、推定エンジン11は、ステップS39で更新された、図29の、重みデータベースの内容及び推定データベースの「速度情報」の値を用いて、実測値に基づく速度情報が得られなかった道路リンク(推定対象道路リンク)の速度情報(V1,V3,V4,V6)を推定する(ステップS40)。この推定処理によって得られた速度情報(V1,V3,V4,V6)、及び、実測値に基づく速度情報(V2,V5)により、図30に示しているように、推定データベースが更新される(ステップS41)。 Then, the estimation engine 11 uses the content of the weight database and the value of “speed information” in the estimation database in FIG. 29 updated in step S39, and the road link (for which speed information based on the actual measurement value was not obtained) ( The speed information (V 1 , V 3 , V 4 , V 6 ) of the estimation target road link) is estimated (step S40). As shown in FIG. 30, the speed information (V 1 , V 3 , V 4 , V 6 ) obtained by this estimation process and the speed information (V 2 , V 5 ) based on the actual measurement values are estimated. The database is updated (step S41).

このように、推定対象道路リンクになり得る所定の道路リンクに関して実測値に基づく速度情報が取得されると、当該実測値に基づく速度情報を用いて推定用パラメータを最適化してから、その推定用パラメータを用いて、推定対象道路リンクの速度情報を推定する。つまり、推定エンジン11による速度情報の推定は、学習エンジン12によって求められた新たな重みを用いて、より精度良く行われる。   As described above, when the speed information based on the actual measurement value is acquired for the predetermined road link that can be the estimation target road link, the estimation parameter is optimized using the speed information based on the actual measurement value, and then the estimation information is obtained. The speed information of the estimation target road link is estimated using the parameter. That is, the estimation of the speed information by the estimation engine 11 is performed with higher accuracy using the new weight obtained by the learning engine 12.

以上の前記各実施形態に係る交通情報推定装置1は、学習エンジン12及び推定エンジン11を有しており、他の道路リンクの速度情報に基づいて、推定対象道路リンクの速度情報を推定することができる。前記推定エンジン11は、他の道路リンクの速度情報及び推定用パラメータを用いて、推定対象道路リンクの交通情報を推定する構成である。そして、前記学習エンジン12は、推定対象道路リンクになり得る道路リンクにおける実測値に基づく速度情報と、当該推定対象道路リンクの速度情報を推定するために用いられる関連道路リンクの速度情報に基づく値との組み合わせを学習用データとして記憶し、記憶された学習用データを用いて前記推定用パラメータを最適化する構成である。
このような交通情報推定装置1によれば、学習エンジン12によって推定用パラメータが最適化され、推定エンジン11によって、速度情報の推定を適切に行えるようになる。そして、このような学習エンジン12及び推定エンジン11による処理が繰り返し実行されることで、速度情報の推定精度が自然に向上する。
The traffic information estimation device 1 according to each of the above embodiments includes the learning engine 12 and the estimation engine 11, and estimates the speed information of the estimation target road link based on the speed information of other road links. Can do. The estimation engine 11 is configured to estimate the traffic information of the estimation target road link using the speed information of other road links and the estimation parameters. Then, the learning engine 12 uses the speed information based on the actual measurement value in the road link that can be the estimation target road link and the value based on the speed information of the related road link used for estimating the speed information of the estimation target road link. Is stored as learning data, and the estimation parameter is optimized using the stored learning data.
According to such a traffic information estimation device 1, estimation parameters are optimized by the learning engine 12, and speed information can be appropriately estimated by the estimation engine 11. And the estimation accuracy of speed information improves naturally by the process by such a learning engine 12 and the estimation engine 11 being repeatedly performed.

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

例えば、推定対象道路リンクの速度情報を推定するために用いられる道路リンク(関連道路リンク)は、推定対象道路リンクに接続されているものに限らず、推定対象道路リンクとは離れているが、速度情報の時間的変化の仕方が似ている道路リンク(例えば、推定対象道路リンクと並行する道路リンク)であってもよい。   For example, the road link (related road link) used to estimate the speed information of the estimation target road link is not limited to that connected to the estimation target road link, but is separated from the estimation target road link. It may be a road link (for example, a road link parallel to the estimation target road link) whose speed information changes in time.

また、時刻の要素を速度情報の推定に反映させたい場合には、時間的に特徴的な変化をする道路リンク(例えば、朝だけ混雑する道路リンク、夜だけ混在する道路リンクなど)を関連道路リンクに含めることもできる。この場合、時間的に特徴的な変化をする道路リンクの速度情報は、全ての推定対象道路リンクに共通して用いられる。   If you want to reflect the time component in the speed information estimation, use road links that change characteristic in time (for example, road links that are congested only in the morning, road links that are mixed only in the night) It can also be included in the link. In this case, the speed information of the road link that changes temporally is commonly used for all the estimation target road links.

さらに、本実施形態では、推定対象道路リンクの速度情報を推定するために用いられる他の道路リンクの速度情報として、時間的に同一の時間帯にある速度情報だけを用いたが、異なる時間帯の速度情報を用いても良い。例えば、推定対象道路リンクから遠く離れた道路リンクの場合、その道路リンクにおける交通状況が、推定対象道路リンクに反映されまでには時間遅れがある。そこで、遠く離れた道路リンクの場合、例えば、1時間前の速度情報を推定に用いることで、より適切な推定が行える。   Furthermore, in this embodiment, only the speed information in the same time zone is used as the speed information of other road links used for estimating the speed information of the estimation target road link. The speed information may be used. For example, in the case of a road link far away from the estimation target road link, there is a time delay until the traffic situation on the road link is reflected on the estimation target road link. Therefore, in the case of a road link far away, for example, more appropriate estimation can be performed by using the speed information of one hour ago for estimation.

さらにまた、本実施形態の交通情報推定装置1の推定エンジン11が推定の対象とする交通情報は、速度情報に限らず、これに加えて/代えて、渋滞情報など他の交通情報とすることもできる。この場合、渋滞度は、上記速度情報の1を混雑、0を順調の2値に割り当てることで算出できる。また、渋滞度を推定対象の交通情報として扱う場合、ニューラルネットワークでは、2値のいずれかを決定するための閾値も推定用パラメータとして必要となる。この場合、閾値も学習部による学習対象となる。   Furthermore, the traffic information to be estimated by the estimation engine 11 of the traffic information estimation apparatus 1 according to the present embodiment is not limited to speed information, but may be other traffic information such as traffic jam information in addition to / in place of the speed information. You can also. In this case, the degree of traffic congestion can be calculated by assigning 1 in the speed information to a busy binary value and 0 as a smooth binary value. Further, when the congestion degree is handled as the traffic information to be estimated, the neural network also requires a threshold for determining one of the two values as an estimation parameter. In this case, the threshold value is also a learning target by the learning unit.

さらに、本明細書には、複数の発明が開示されており、それら各発明は、特許請求の範囲の記載方法に拘泥されず、各発明の技術的意義に従って、最も広義に解釈されるべきものである。   Furthermore, the present specification discloses a plurality of inventions, and each invention is not limited to the description method of the claims, and should be interpreted in the broadest sense according to the technical significance of each invention. It is.

1:交通情報推定装置,2:車載装置,3:プローブ車両,4:路側通信機,5:路側センサ,6:VICSセンタコンピュータ,11:推定エンジン(推定部),12:学習エンジン,13:推定データベース,14:学習用データベース,15:重みデータベース,16:入力情報処理部,17:VICS情報処理部,17a:リンク旅行速度算出部,17b:速度情報変換部,18:プローブ情報処理部,18a:リンク旅行速度算出部,18b:速度情報変換部,19:変換情報,20:学習部 1: Traffic information estimation device, 2: On-vehicle device, 3: Probe vehicle, 4: Roadside communication device, 5: Roadside sensor, 6: VICS center computer, 11: Estimation engine (estimator), 12: Learning engine, 13: Estimation database, 14: learning database, 15: weight database, 16: input information processing unit, 17: VICS information processing unit, 17a: link travel speed calculation unit, 17b: speed information conversion unit, 18: probe information processing unit, 18a: Link travel speed calculation unit, 18b: Speed information conversion unit, 19: Conversion information, 20: Learning unit

Claims (9)

他の道路リンクの交通情報に基づいて、推定対象道路リンクの交通情報を推定する交通情報推定装置であって、
他の道路リンクの交通情報及び推定用パラメータを用いて、推定対象道路リンクの交通情報を推定する推定部と、
推定対象道路リンクになり得る道路リンクにおける実測値に基づく交通情報と、当該推定対象道路リンクの交通情報を推定するために用いられる道路リンクの交通情報との組み合わせを学習用データとして記憶し、記憶された学習用データを用いて前記推定用パラメータを最適化する学習部と、
を備えたことを特徴とする交通情報推定装置。
A traffic information estimation device that estimates traffic information of an estimation target road link based on traffic information of another road link,
An estimation unit that estimates traffic information of an estimation target road link using traffic information of other road links and estimation parameters;
A combination of traffic information based on actual measurement values of road links that can become estimation target road links and traffic information of road links used for estimating traffic information of the estimation target road links is stored as learning data, and stored. A learning unit that optimizes the estimation parameter using the learned data that has been determined;
A traffic information estimation device comprising:
前記推定部は、既に取得されている前記推定対象道路リンクの交通情報も用いて、当該推定対象道路リンクの交通情報を推定する請求項1に記載の交通情報推定装置。   The traffic information estimation apparatus according to claim 1, wherein the estimation unit estimates traffic information of the estimation target road link using the traffic information of the estimation target road link already acquired. 前記学習部が用いる前記学習用データの組み合わせには、前記推定対象道路リンクになり得る前記道路リンクに関して既に取得されている交通情報も含まれている請求項1又は2に記載の交通情報推定装置。   The traffic information estimation apparatus according to claim 1, wherein the learning data used by the learning unit includes traffic information already acquired for the road link that can be the estimation target road link. . 前記推定部は、推定対象道路リンクになり得る所定の道路リンクに関して実測値に基づく交通情報が取得されると、当該実測値に基づく交通情報を含む道路リンクの交通情報及び推定用パラメータを用いて、推定対象道路リンクの交通情報を推定し、
前記学習部は、前記所定の道路リンクにおける前記実測値に基づく交通情報と、当該所定の道路リンクの交通情報を推定するために用いられる道路リンクの交通情報であって前記推定部が前記実測値を用いて推定した交通情報との組み合わせを、前記学習用データとして用いて前記推定用パラメータを最適化する請求項1から3のいずれか一項に記載の交通情報推定装置。
When the traffic information based on the actual measurement value is acquired for the predetermined road link that can be the estimation target road link, the estimation unit uses the traffic information of the road link including the traffic information based on the actual measurement value and the estimation parameter. , Estimate traffic information for the estimated road link,
The learning unit is traffic information based on the actual measurement value of the predetermined road link and road link traffic information used for estimating the traffic information of the predetermined road link. The traffic information estimation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the estimation parameter is optimized by using a combination with traffic information estimated by using as the learning data.
前記学習部は、推定対象道路リンクになり得る所定の道路リンクに関して実測値に基づく交通情報が取得されると、当該実測値に基づく交通情報と、当該所定の道路リンクの交通情報を推定するために用いられる道路リンクの交通情報との組み合わせを、前記学習用データとして用いて前記推定用パラメータを最適化し、
前記推定部は、前記実測値に基づく交通情報を含む道路リンクの交通情報、及び、前記実測値に基づく交通情報が組み合わされた前記学習用データを用いて前記学習部が最適化した推定用パラメータを用いて、推定対象道路リンクの交通情報を推定する請求項1から3のいずれか一項に記載の交通情報推定装置。
When the traffic information based on the actual measurement value is acquired for the predetermined road link that can be the estimation target road link, the learning unit estimates the traffic information based on the actual measurement value and the traffic information of the predetermined road link. Using the combination of road link traffic information used for the learning data as the learning data,
The estimation unit is an estimation parameter optimized by the learning unit using traffic information of road links including traffic information based on the actual measurement values and the learning data in which the traffic information based on the actual measurement values is combined. The traffic information estimation device according to any one of claims 1 to 3, wherein the traffic information of the estimation target road link is estimated by using.
前記学習部は、前記実測値に基づく交通情報と、前記所定の道路リンクの交通情報を推定するために用いられる道路リンクの交通情報に基づいて仮推定した当該所定の道路リンクの交通情報と、の組み合わせを、学習用データとして用いて前記推定用パラメータを最適化する請求項5に記載の交通情報推定装置。   The learning unit includes traffic information based on the measured values, traffic information on the predetermined road link temporarily estimated based on traffic information on the road link used to estimate traffic information on the predetermined road link, The traffic information estimation apparatus according to claim 5, wherein the estimation parameter is optimized using a combination of the two as learning data. コンピュータを、請求項1から6のいずれか一項に記載の交通情報推定装置として機能させるためのコンピュータプログラム。   A computer program for causing a computer to function as the traffic information estimation device according to any one of claims 1 to 6. 他の道路リンクの交通情報に基づいて、推定対象道路リンクの交通情報を推定する交通情報推定方法であって、
推定対象道路リンクになり得る所定の道路リンクに関して実測値に基づく交通情報が取得されると、
当該実測値に基づく交通情報を含む道路リンクの交通情報及び推定用パラメータを用いて、推定対象道路リンクの交通情報を推定し、
前記所定の道路リンクにおける前記実測値に基づく交通情報と、当該所定の道路リンクの交通情報を推定するために用いられる道路リンクの交通情報であって前記実測値を用いて推定した交通情報との組み合わせを、前記学習用データとして用いて前記推定用パラメータを最適化することを特徴とする交通情報推定方法。
A traffic information estimation method for estimating traffic information of an estimation target road link based on traffic information of another road link,
When traffic information based on measured values is acquired for a given road link that can be an estimation target road link,
Estimate the traffic information of the estimation target road link using the traffic information of the road link including the traffic information based on the actual measurement value and the estimation parameter,
Traffic information based on the actual measurement value in the predetermined road link and traffic information of the road link used for estimating the traffic information of the predetermined road link and estimated using the actual measurement value A traffic information estimation method, wherein a combination is used as the learning data to optimize the estimation parameter.
他の道路リンクの交通情報に基づいて、推定対象道路リンクの交通情報を推定する交通情報推定方法であって、
推定対象道路リンクになり得る所定の道路リンクに関して実測値に基づく交通情報が取得されると、
当該実測値に基づく交通情報と、当該所定の道路リンクの交通情報を推定するために用いられる道路リンクの交通情報との組み合わせを、前記学習用データとして用いて前記推定用パラメータを最適化し、
前記実測値に基づく交通情報を含む道路リンクの交通情報、及び、前記実測値に基づく交通情報が組み合わされた前記学習用データを用いて最適化した前記推定用パラメータを用いて、推定対象道路リンクの交通情報を推定することを特徴とする交通情報推定方法。
A traffic information estimation method for estimating traffic information of an estimation target road link based on traffic information of another road link,
When traffic information based on measured values is acquired for a given road link that can be an estimation target road link,
A combination of traffic information based on the actual measurement value and road link traffic information used for estimating traffic information of the predetermined road link is used as the learning data to optimize the estimation parameter;
The estimation target road link using the traffic information of the road link including the traffic information based on the actual measurement value and the estimation parameter optimized using the learning data in which the traffic information based on the actual measurement value is combined. A traffic information estimation method characterized by estimating traffic information.
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