JP2003050137A - 最短経路シミュレーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 道路ネットワークの最短経路をシミュレーシ
ョンする場合、前回得られたシミュレーション結果を利
用して、シミュレーション結果を短時間に実行できる最
短経路シミュレーション装置の提供。 【解決手段】 現在位置設定手段３によって現在位置が
新たに設定し直された場合、シミュレーション結果記憶
手段８に既に記憶されている設定変更前の現在位置を起
点とした最短経路のシミュレーション結果のデータか
ら、変更後の現在位置を起点とした部分路に関するデー
タのみがそのまま残された状態となるように作業データ
記憶手段７に記憶されている作業データを初期化する修
正初期化手段１２を設け、最短経路シミュレーション手
段６は、作業データ記憶手段７内に修正初期化手段１２
で修正初期化された作業データが存在する場合には、こ
の修正初期化された作業データを除く範囲について現在
位置を起点とした最短経路をシミュレーションするよう
に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、道路ネットワーク
において最短経路を探索するシミュレーションを実行す
る最短経路シミュレーション装置に係り、特にはシミュ
レーションの処理速度を向上させるための技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、数理計画法に基づいてネットワ
ーク上のある位置を起点として各方位についての最短経
路を効率良く求める手法として、ダイクストララベル確
定法が広く知られている。

【０００３】このダイクストララベル確定法は、各要所
要所の地点をノードとして設定するとともに、各ノード
間を結ぶ経路をリンクとして設定し、各リンクに対して
それぞれ重み付けを行なう。そして、最初は空集合から
始めて各ノードに仮ラベルをつけて最短経路となるノー
ドを順次求めて最短経路の部分集合を次第に膨らませて
いき、最終的に全部のノードが永久ラベルとして確定し
た時点で処理を終了して最短経路を決定する方法であ
る。

【０００４】ここで、道路ネットワークにおいて、この
ようなダイクストララベル確定法を適用する場合、道路
地図情報に基づいて、道路上の交差点やインターチェン
ジなどがノードとして、また、これらを結ぶ各道路がリ
ンクとしてそれぞれ設定され、さらに各道路の状況に応
じてそれぞれ重み付け係数が設定される。

【０００５】このような道路ネットワークに関してダイ
クストララベル確定法を適用して最短経路を求めるため
に、従来より、最短経路シミュレーション装置が提供さ
れている。従来のこの種の最短経路シミュレーション装
置においては、図１０に示すように、現在の位置Ｐ０を
起点として所定の領域Ａ０内の全交差点（ノード）に至
る最短経路が計算されると、その結果がメモリ等の記憶
手段に記憶された後、そのシミュレーション結果がモニ
タやプリンタなどの出力手段に出力されるようになって
いる。

【０００６】次に、現在位置が新たにＰ１として設定し
直された場合には、前回のシミュレーション結果を記憶
する記憶手段の内容は初期化されて全て破棄され、最初
から新たに設定された現在の位置Ｐ１を起点として所定
の領域Ａ１内の全交差点（ノード）に至るまでの最短経
路が計算し直される。そして、そのシミュレーション結
果がメモリ等の記憶手段に新たに記憶された後、そのシ
ミュレーション結果が出力手段に出力される。

【０００７】このように、従来の最短経路シミュレーシ
ョン装置にあっては、ある現在位置Ｐ０を起点して最短
経路を一度シミュレーションすると、その処理は完結し
ており、次に、現在位置がＰ１に変更されたときには、
前回求めたＡ０の領域に関するシミュレーション結果を
全く利用することなく、変更された現在位置Ｐ１を起点
として最初から最短経路が計算し直されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
最短経路シミュレーション装置のように、現在位置がＰ
０，Ｐ１，…というように変更されるたびに、独立して
最短経路を計算し直す処理の仕方では、最短経路のシミ
ュレーション結果が得られるまでに要する時間は全て同
じであって、処理時間の短縮化を図ることが難しい。

【０００９】すなわち、最短経路問題に関しては、最短
経路の任意の部分路も同様に最短経路であるという最適
性の原理（ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｏｐｔｉｍａｌ
ｉｔｙ）がある。この最適性の原理に従えば、たとえ
ば、前回のシミュレーション結果で、Ｐ０からＰ１を経
由してＰ２に至る最短経路Ｒ０＋Ｒ１が得られている場
合、Ｐ１からＰ２に至る部分路Ｒ１も最短経路になって
いる。したがって、新たな現在位置Ｐ１を起点として最
短経路を求める場合、少なくとも、Ｐ１からＰ２に至る
部分路Ｒ１に関する最短経路は、前回のシミュレーショ
ン結果で既に求められていることになる。

【００１０】しかるに、従来の最短経路シミュレーショ
ン装置は、前回のシミュレーション結果を記憶する記憶
手段の内容を全て破棄する初期化を行っていて、前回の
結果を全く利用していない。このため、Ｐ１を起点とし
て最短経路を求める場合にも、Ｐ１からＰ２に至る部分
路Ｒ１を再度計算し直して求めていることになり、最短
経路を求める上で極めて効率が悪く、余分な時間がかか
っていた。

【００１１】本発明は、上記のような問題を解決するた
めになされたものであって、道路ネットワークの最短経
路をダイクストララベル確定法に基づいてシミュレーシ
ョンする場合において、起点となる現在位置が変更され
るようなときには、前回得られたシミュレーション結果
を有効に利用できるようにして、今回の最短経路のシミ
ュレーション結果が短時間の内に得られる最短経路シミ
ュレーション装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、道路および交差点を含むデジタル地図
データを格納した地図情報記憶手段と、現在の位置を設
定する現在位置設定手段と、時間経過や各種状況を考慮
して想定される現在位置からの可動距離範囲を設定する
可動距離範囲設定手段と、前記地図情報記憶手段、現在
位置設定手段、および可動距離範囲設定手段の各データ
に基づいてダイクストララベル確定法によって現在の位
置から前記可動距離範囲内に含まれる全交差点に至る最
短経路をシミュレーションする最短経路シミュレーショ
ン手段と、前記最短経路シミュレーション手段のシミュ
レーション作業過程で得られるデータを記録する作業デ
ータ記憶手段と、前記最短経路シミュレーション手段で
得られたシミュレーション結果を記憶するシミュレーシ
ョン結果記憶手段と、このシミュレーション結果記憶手
段に記憶されているデータを出力するシミュレーション
結果出力手段と、を備えた最短経路シミュレーション装
置において、次の構成を採用している。

【００１３】すなわち、請求項１記載に係る発明では、
前記現在位置設定手段によって現在位置が新たに設定し
直されている場合には、前記シミュレーション結果記憶
手段に既に記憶されている設定変更前の現在位置を起点
とした最短経路のシミュレーション結果のデータの内か
ら、変更後の現在位置を起点とした部分路に関するデー
タのみがそのまま残された状態となるように作業データ
記憶手段に記憶されている作業データを初期化する修正
初期化手段を設けるとともに、前記最短経路シミュレー
ション手段は、前記作業データ記憶手段に記憶されてい
るデータとして前記修正初期化手段で修正初期化された
作業データが存在する場合には、この修正初期化された
作業データを除く範囲について現在位置を起点とした最
短経路をシミュレーションするように構成されているこ
とを特徴としている。

【００１４】請求項２記載に係る発明では、請求項１記
載に係る発明の構成において、前記修正初期化手段は、
前記シミュレーション結果記憶手段に既に記憶されてい
る設定変更前の現在位置を起点とした最短経路の情報の
内で、変更後の現在位置に相当するノード、およびこの
現在位置に溯ることができる戻りリンクのあるノードが
蓄積される戻り用バッファメモリと、この戻り用バッフ
ァメモリにセットされるノードに隣接するノードがセッ
トされる先入れ先出しバッファメモリと、を備えている
ことを特徴としている。

【００１５】請求項３記載に係る発明では、請求項１ま
たは請求項２に記載に係る発明の構成において、道路ネ
ットワークの最新の状況を示す情報を取り込んで前記地
図情報記憶手段に記憶されている地図情報を自動的に修
正する地図情報修正手段を備えることを特徴としてい
る。

【００１６】請求項４記載に係る発明では、請求項１な
いし請求項３のいずれか１項に記載に係る発明の構成に
おいて、最新の現在位置の情報を取り込んで前記現在位
置設定手段で設定されている現在位置の情報を自動的に
更新する現在位置更新手段を備えることを特徴としてい
る。

【００１７】請求項５記載に係る発明では、請求項１な
いし請求項４のいずれか１項に記載に係る発明の構成に
おいて、時間経過や各種状況の変化に応じて前記可動距
離範囲設定手段で設定されている可動距離範囲を自動的
に更新する可動距離範囲更新手段を備えることを特徴と
している。

【００１８】

【発明の実施の形態】実施の形態１.図１は本発明の実
施の形態１に係る最短経路シミュレーション装置の構成
を示すブロック図である。

【００１９】同図において、１は最短経路シミュレーシ
ョン装置の全体を示し、２は道路および交差点を含むデ
ジタル地図データを格納した地図情報記憶手段、３は現
在の位置を設定する現在位置設定手段、４は時間経過や
各種状況を考慮して想定される現在位置からの可動距離
範囲を設定する可動距離範囲設定手段である。すなわ
ち、可動距離範囲設定手段４によって、現在位置を起点
として最短経路をシミュレーションする範囲が規制され
る。

【００２０】また、６は前記地図情報記憶手段２、現在
位置設定手段３、および可動距離範囲設定手段４の各デ
ータに基づいてダイクストララベル確定法によって現在
の位置から地図情報の可動距離範囲内に含まれる全交差
点に至る最短経路をシミュレーションする最短経路シミ
ュレーション手段としての演算制御手段である。そし
て、この演算制御手段６は、たとえばＣＰＵ等で構成さ
れる。

【００２１】７は演算制御手段６のシミュレーション作
業過程で得られるデータを記録する作業データ記憶手
段、８は演算制御手段６で得られたシミュレーション結
果を記憶するシミュレーション結果記憶手段、９はシミ
ュレーション結果記憶手段８に記憶されているデータを
出力するシミュレーション結果出力手段である。そし
て、作業データ記憶手段７やシミュレーション結果記憶
手段８は、たとえばＲＡＭ等のメモリで構成され、ま
た、シミュレーション結果出力手段９は、たとえば、Ｌ
ＣＤやＣＲＴのモニタ、あるいはプリンタなどで構成さ
れる。

【００２２】さらに、この実施の形態１の最短経路シミ
ュレーション装置１は、現在位置設定手段３によって現
在位置が新たに設定し直されている場合には、シミュレ
ーション結果記憶手段８に既に記憶されている設定変更
前の現在位置を起点とした最短経路のシミュレーション
結果のデータの内から、変更後の現在位置を起点とした
部分路に関するデータのみがそのまま残された状態とな
るように作業データ記憶手段７に記憶されている作業デ
ータを初期化する修正初期化手段１２が設けられてい
る。

【００２３】この修正初期化手段１２は、後で詳述する
ように、シミュレーション結果記憶手段８に既に記憶さ
れている設定変更前の現在位置を起点とした最短経路の
情報の内で、変更後の現在位置に相当するノード、およ
びこの現在位置に溯ることができる戻りリンクのあるノ
ードが蓄積される戻り用バッファメモリＳと、この戻り
用バッファメモリにセットされるノードに隣接するノー
ドがセットされる先入れ先出しバッファメモリＢとを備
えている。

【００２４】また、最短経路シミュレーション手段とし
ての演算制御手段６は、作業データ記憶手段７に記憶さ
れているデータとして修正初期化手段１２で修正初期化
された作業データが存在する場合には、この修正初期化
された作業データを除く範囲について現在位置を起点と
した最短経路をシミュレーションするように構成されて
いる。なお、最短経路シミュレーション手段としての演
算制御手段６の機能や修正初期化手段１２の機能は、コ
ンピュータ装置に所定の制御プログラムを読み取らせる
ことで構成される。

【００２５】次に、この最短経路シミュレーション装置
１において、最短経路をシミュレーションする場合の動
作について、図２に示す説明図、および図３に示すフロ
ーチャートを参照して詳しく説明する。

【００２６】最短経路をシミュレーションする場合、最
初は、地図情報記憶手段２に予め記憶されている道路ネ
ットワークデータの情報が演算制御手段６に取り込まれ
る。また、操作者は、最短経路の起点となる現在位置
（ここでは、図２のノードｎ０に対応するＰ０の位置）
を現在位置設定手段３により、また、想定される可動距
離範囲を可動距離範囲設定手段４によりそれぞれ設定入
力する（ステップ１）。想定される可動距離範囲として
は、たとえば、自動車で走行する場合には、走行速度や
道路事情、燃料消費量などを考慮して、また、人が歩行
する場合には、歩行速度や年齢、体調などを考慮してそ
れぞれ設定される。

【００２７】次に、演算制御手段６は、シミュレーショ
ン結果記憶手段８に既にシミュレーション結果が記憶さ
れているか否かを判断する（ステップ２）。今回初めて
最短経路のシミュレーションを行う場合には、シミュレ
ーション結果記憶手段８には前回のシミュレーション結
果は記憶されていないので、修正初期化手段１２は、作
業データ記憶手段７に対してダイクストララベル確定法
の通常の初期化を行う（ステップ５）。すなわち、この
場合の初期化は、現在位置Ｐ０に対応するノードｎ０に
ついては、特別な仮ラベルを付加し、他のノードについ
ては初期化の距離を無限値に設定した仮ラベルをつけ
る。

【００２８】続いて、演算制御手段６は、ダイクストラ
ラベル確定法に基づいて、現在位置設定手段３により設
定された現在位置Ｐ０を起点とした最短経路を計算する
（ステップ６）。その場合、演算制御部６は、シミュレ
ーション作業過程で得られる中間変数データを作業デー
タ記憶手段７に記憶しながら計算を進める。つまり、作
業データ記憶手段７は、最短経路シミュレーションを行
う場合のワークメモリとして利用される。

【００２９】こうして、演算制御手段６によってダイク
ストララベル確定法に基づく最初の最短経路のシミュレ
ーション結果が得られると、作業データ記憶手段７に記
憶されている最終のシミュレーション結果が、前回得ら
れたシミュレーション結果としてシミュレーション結果
記憶手段８にコピーされる（ステップ７）。引き続い
て、演算制御手段６は、このシミュレーション結果記憶
手段８に格納されているシミュレーション結果を読み出
して適当なフォーマット変換を行った後、その結果をシ
ミュレーション結果出力手段９より出力する（ステップ
８）。

【００３０】このようにして、最初に最短経路をシミュ
レーションした結果、この実施の形態１では、たとえ
ば、図２に示すように、現在位置Ｐ０を起点として可動
距離範囲設定手段４で設定された可動距離範囲により規
制された領域Ａ０内の全交差点（ノード）に至る最短経
路が得られたものとする。このとき、一例として現在位
置Ｐ０のノードｎ０を起点とする多数の最短経路の内、
ｎ１〜ｎ８を順にたどってｎ９に至るまでの経路が一つ
の最短経路になっているものとする。

【００３１】次に、前回の最短経路のシミュレーション
に引き続いて、現在位置設定手段３によって現在位置を
新たにＰ１として設定し直し、この新たに設定した現在
位置Ｐ１を起点として最短経路のシミュレーションを再
度行う場合の動作について説明する。

【００３２】ここでは、前述した最短経路の任意の部分
路は同様に最短経路であるという最適性の原理を利用す
るために、新たに設定される現在位置Ｐ１は、前回設定
した現在位置Ｐ０を起点として得られた最短経路の領域
Ａ０の範囲内であって、かつ、ある一つの最短経路上の
位置にあることが条件とされる。ここでは、一例として
ｎ０〜ｎ９に至る一つの最短経路上のノードｎ５の位置
を新たな現在位置Ｐ１として設定したとする。

【００３３】演算制御部６は、地図情報記憶手段２に予
め記憶されている道路ネットワークデータ、現在位置設
定手段３により設定された現在位置Ｐ１（ノードｎ
５）、可動距離範囲設定手段４により設定された可動距
離範囲の各データを取り込む（ステップ１）。

【００３４】次に、演算制御部６は、シミュレーション
結果記憶手段８に既にシミュレーション結果が記憶され
ているか否かを判断する（ステップ２）。ここでは、前
回に図２のＰ０（ノードｎ０）を起点とした最短経路の
シミュレーションを既に行っているので、シミュレーシ
ョン結果記憶手段８には前回のシミュレーション結果が
記憶されている。このため、演算制御手段６は、引き続
いて、今回の現在位置Ｐ１（ノードｎ５）は、前回のダ
イクストララベル確定法により得られたシミュレーショ
ン結果の領域Ａ０内に含まれているか否かを判断する
（ステップ３）。この例では、ステップ１において、新
たに設定した現在位置Ｐ１（ノードｎ５）は、前回設定
した現在位置Ｐ０を起点として得られた領域Ａ０の範囲
内でかつ最短経路上の位置にあるので、そのときにはス
テップ４に進む。

【００３５】このステップ４において、修正初期化手段
１２は、シミュレーション結果記憶手段８に既に記憶さ
れている設定変更前の現在位置Ｐ０を起点とした最短経
路のシミュレーション結果のデータ（領域Ａ０）の内か
ら、変更後の現在位置Ｐ１を起点として領域Ａ０の近傍
のノードに至る部分路に関するデータ（ここでは図２の
斜線で示す領域Ｘ内のデータ）のみがそのまま残された
状態となるように作業データ記憶手段７に記憶されてい
るデータを初期化する（以下、このような初期化を修正
初期化と称する）。この修正初期化手段１２による修正
初期化の具体的な内容については、後でさらに詳しく説
明する。

【００３６】なお、現在位置Ｐ１が領域Ａ０の範囲内に
含まれない場合には、ステップ５に移行して、前述のよ
うに修正初期化手段１２は、作業データ記憶手段７に対
してダイクストララベル確定法の通常の初期化を行う。

【００３７】ステップ４で作業データ記憶手段７が修正
初期化されると、続いて、演算制御部６は、ダイクスト
ララベル確定法に基づいて現在位置設定手段３により設
定された現在位置Ｐ１を起点とした最短経路を計算する
（ステップ６）。その際、演算制御部６は、修正初期化
手段１２で修正初期化された作業データ（ここでは符号
Ｘで示す領域の部分路のデータ）が作業データ記憶手段
７内に存在する場合には、この修正初期化された作業デ
ータ（領域Ｘ内の部分路のデータ）を除く範囲について
現在位置Ｐ１を起点とした最短経路をシミュレーション
して求める。

【００３８】したがって、従来のように、前回求めたＡ
０の領域に関するシミュレーション結果を全く利用する
ことなく、変更された現在位置Ｐ１を起点として最初か
ら最短経路をが計算し直す場合に比較して、符号Ｘで示
す領域の最短経路を求めるシミュレーション処理を省略
できるため、今回の現在位置Ｐ１を起点とするシミュレ
ーション結果（図２の符号Ａ１で示す領域）が得られる
までの時間を短縮化することができる。特に、前回設定
した現在位置Ｐ０と今回新たに設定した現在位置Ｐ１と
の距離が短い程、最短経路の部分路となる領域Ｘも大き
くなるので、それだけ短時間の内にシミュレーション結
果を得ることができる。

【００３９】こうして、演算制御手段６によってダイク
ストララベル確定法に基づいて新たに設定された現在位
置Ｐ１を起点とした最短経路のシミュレーションが終了
すると、作業データ記憶手段７に記憶されている最終の
シミュレーション結果が、前回得られたシミュレーショ
ン結果としてシミュレーション結果記憶手段８にコピー
される（ステップ７）。引き続いて、演算制御手段６
は、このシミュレーション結果記憶手段８に格納された
シミュレーション結果を読み出して適当なフォーマット
変換を行った後、その結果をシミュレーション結果出力
手段９より出力する（ステップ８）。

【００４０】次に、図３のステップ４における修正初期
化手段１２による修正初期化の具体的な内容について、
図４に示すフローチャート、および、図２，図５，図６
に示す説明図を参照してさらに詳しく説明する。なお、
図２において、説明の都合上、ｎ５〜ｎ１１は、最初の
現在位置Ｐ０（ノードｎ０）を起点として求めた領域Ａ
０内の最短経路上に存在するノードであり、また、ｎ１
２，ｎ１３，ｎ１４は、最初の現在位置Ｐ０を起点とし
て求めた領域Ａ０内の最短経路から外れたノードである
とする。

【００４１】まず、横型探索法を実施するために、先入
れ先出しバッファメモリ（以下、ＦＩＦＯと略記する）
Ｂを準備する（ステップ４０）。続いて、戻り用バッフ
ァメモリＳを準備する(ステップ４１)。そして、新たに
設定された現在位置Ｐ１に対応するノード（この例では
ｎ５）を戻り用バッファメモリＳにセットする。また、
このｎ５のノードに隣接するノード（ここでは、ｎ６，
ｎ１０，ｎ１２，ｎ１３）をＦＩＦＯＢにセットする
(ステップ４２)［図５（ａ）参照］。

【００４２】次いで、ＦＩＦＯＢにはデータが格納され
ているか否かを判断する(ステップ４３)。最初の段階で
は、現在位置Ｐ１のノードｎ５に隣接するノードが必ず
存在するので、ＦＩＦＯＢにはデータが格納されている
ことになる。そこで、続いて、修正初期化手段１２は、
ＦＩＦＯＢに格納されている先頭のノード（ここではｎ
６）を取り出してｍ＝ｎ６として一時的にセーブする
(ステップ４４)［図５（ｂ）参照］。

【００４３】ダイクストララベル確定法においては、た
とえば図２の領域Ａ０に関して最短経路のシミュレーシ
ョン結果が得られた場合、その最短経路を構成する各ノ
ードに対して永久ラベルが設定されているので、永久ラ
ベルのデータを利用して各ノードの位置から起点となる
ノードｎ０まで順次溯ることができる。そこで、上記の
ステップ４４でセーブしたｍ＝ｎ６のノードに関して、
その戻りリンクは、戻り用バッファメモリＳに格納され
ているノードｎ５を指しているか否か（つまり、ｍ＝ｎ
６はノードｎ５に溯るものであるか否か）を判断する
(ステップ４５)。

【００４４】この例ではセーブしたｍ＝ｎ６はノードｎ
５に溯る戻りリンクであるから、このｍ＝ｎ６を戻り用
バッファメモリＳにセットする(ステップ４６)［図５
（ｃ）参照］。続いて、ｍ＝ｎ６のノードに隣接するノ
ード（ここではｎ７）をＦＩＦＯＢにセットする(ステ
ップ４７)［図５（ｄ）参照］。その後、ステップ４３
に戻る。

【００４５】ステップ４３において、ＦＩＦＯＢにはデ
ータが格納されているか否かを判断する。この段階で
は、ＦＩＦＯＢにはノードｎ１０，ｎ１２，ｎ１３，ｎ
７の各データが格納されていることになる。そこで、修
正初期化手段１２は、ＦＩＦＯＢに格納されている先頭
のノードｎ１０を取り出してｍ＝ｎ１０として一時的に
セーブする(ステップ４４)［図５（ｅ）参照］。

【００４６】次に、上記のステップ４４でセーブしたｍ
＝ｎ１０のノードに関して、その戻りリンクは、戻り用
バッファメモリＳに格納されているノードｎ５，ｎ６の
いずれか一つを指しているか否か（つまり、ｍ＝ｎ１０
はノードｎ５，ｎ６のいずれかに溯るものであるか否
か）を判断する(ステップ４５)。

【００４７】この例ではセーブしたｍ＝ｎ１０はノード
ｎ５に溯る戻りリンクであるから、このｍ＝ｎ１０を戻
り用バッファメモリＳにセットする(ステップ４６)［図
５（ｆ）参照］。続いて、ｍ＝ｎ１０のノードに隣接す
るノード（ここではｎ１１）をＦＩＦＯＢにセットする
(ステップ４７)［図６（ｇ）参照］。その後、ステップ
４３に戻る。

【００４８】ステップ４３においては、ＦＩＦＯＢには
データが格納されているか否かを判断する。この段階で
は、ＦＩＦＯＢにはノードｎ１２，ｎ１３，ｎ７，ｎ１
１の各データが格納されている。そこで、修正初期化手
段１２は、ＦＩＦＯＢに格納されている先頭のノードｎ
１２を取り出してｍ＝ｎ１２として一時的にセーブする
(ステップ４４)［図６（ｈ）参照］。

【００４９】次に、上記のステップ４４でセーブしたｍ
＝ｎ１２のノードに関して、その戻りリンクは、戻り用
バッファメモリＳに格納されているノードｎ５，ｎ６，
ｎ１０のいずれか一つを指しているか否か（つまり、ｍ
＝ｎ１０はノードｎ５，ｎ６，ｎ１０のいずれかに溯る
ものであるか否か）を判断する(ステップ４５)。

【００５０】この例ではセーブしたｍ＝ｎ１２のノード
は最短経路上のノードではなく、したがって、ノードｎ
５に溯る戻りリンクではないので、このときには、この
ｍ＝ｎ１２を戻り用バッファメモリＳにセットすること
なく、ステップ４３に戻る。したがって、ＦＩＦＯＢお
よび戻り用バッファメモリＳのいずれからもノードｎ１
２のデータは除かれたことになる［図６（ｉ）参照］。

【００５１】ステップ４３においては、ＦＩＦＯＢには
データが格納されているか否かを判断する。この段階で
は、ＦＩＦＯＢにはノードｎ１３，ｎ７，ｎ１１の各デ
ータが格納されていることになる。そこで、修正初期化
手段１２は、ＦＩＦＯＢに格納されている先頭のノード
ｎ１３を取り出してｍ＝ｎ１３として一時的にセーブす
る(ステップ４４)［図５（ｊ）参照］。

【００５２】次に、上記のステップ４４でセーブしたｍ
＝ｎ１３のノードに関して、その戻りリンクは、戻り用
バッファメモリＳに格納されているノードｎ５，ｎ６，
ｎ１０のいずれか一つを指しているか否か（つまり、ｍ
＝ｎ１３はノードｎ５，ｎ６，ｎ１０のいずれかに溯る
ものであるか否か）を判断する(ステップ４５)。

【００５３】この例ではセーブしたｍ＝ｎ１３は最短経
路上のノードではなく、したがって、ノードｎ５に溯る
戻りリンクではないので、このときには、このｍ＝ｎ１
３を戻り用バッファメモリＳにセットすることなく、ス
テップ４３に戻る。したがって、ＦＩＦＯＢおよび戻り
用バッファメモリＳのいずれからもノードｎ１３のデー
タは除かれたことになる［図６（ｋ）参照］。

【００５４】このように、ステップ４３〜ステップ４７
を繰り返すことにより、戻り用バッファメモリＳには、
シミュレーション結果記憶手段８に既に記憶されている
設定変更前の現在位置Ｐ０を起点とした最短経路のシミ
ュレーション結果のデータ（領域Ａ０）の内、変更後の
現在位置Ｐ１を起点として領域Ａ０の近傍のノードに至
る部分路に関するデータ（ここでは図２の斜線で示す領
域Ｘ内のデータ）が次第に蓄積される。一方、ＦＩＦＯ
Ｂに関しては、戻り用バッファメモリＳにデータが蓄積
されるのに従って、部分路に関するデータ（領域Ｘ内の
データ）は次第に減少し、最後はＦＩＦＯＢにセットさ
れるデータは零になる。

【００５５】そこで、ステップ４３において、ＦＩＦＯ
Ｂに格納されるデータが零になったと判断されると、次
に、修正初期化手段１２は、戻り用バッファメモリＳに
格納された各ノードごとに与えられている永久ラベルか
ら、変更前の現在位置Ｐ０（ノードｎ０）から新たに設
定された現在位置Ｐ１（ノードｎ５）までの最短経路の
距離値を引き算して、その結果を各ノードの距離値とし
た仮ラベルを再度与える(ステップ４８)。

【００５６】一方、戻り用バッファメモリＳに格納され
ていないノード（換言すれば図２の符号Ｘの部分領域に
含まれないノード）に関しては、ダイクストララベル確
定法の通常の初期化を行う。つまり、各ノードごとに初
期化の距離値を無限値とした仮ラベルを設定する。この
ようにして、修正初期化手段１２による修正初期化処理
が終了する(ステップ４９)。

【００５７】このように、この実施の形態１の最短経路
シミュレーション装置１は、道路ネットワークの最短経
路をダイクストララベル確定法に基づいてシミュレーシ
ョンする場合において、起点となる現在位置が変更され
るようなときには、前回得られたシミュレーション結果
を有効に利用するため、今回の最短経路のシミュレーシ
ョン結果が短時間の内に得られるようになる。

【００５８】実施の形態２.図７は、本発明の実施の形
態２に係る最短経路シミュレーション装置の構成を示す
ブロック図である。

【００５９】この実施の形態２の特徴は、道路ネットワ
ークの最新の状況を示す情報を取り込んで地図情報記憶
手段２に記憶されている地図情報を自動的に修正する地
図情報修正手段１４が設けられていることである。その
他の構成は、図１に示した実施の形態１の構成と同様で
あるから、ここでは詳しい説明は省略する。

【００６０】この実施の形態２の最短経路シミュレーシ
ョン装置は、地図情報修正手段１４によって道路ネット
ワークの最新の状況を示す情報（たとえば、現在の道路
の通行止めなどの情報）を取り込んで地図情報記憶手段
２に記憶されている地図情報を自動的に修正する。この
ため、各道路の状況に応じてノード間を結ぶリンクにつ
いての重み付け係数を変更できるため、最短経路のシミ
ュレーション結果の処理精度が向上する。

【００６１】実施の形態３.図８は、本発明の実施の形
態３に係る最短経路シミュレーション装置の構成を示す
ブロック図である。

【００６２】この実施の形態３の特徴は、最新の現在位
置の情報を取り込んで現在位置設定手段３で設定されて
いる現在位置の情報を自動的に更新する現在位置更新手
段１５が設けられていることである。この場合の現在位
置更新手段１５としては、たとえばＧＰＳからの情報を
利用することができる。その他の構成は、図１に示した
実施の形態１の構成と同様であるから、ここでは詳しい
説明は省略する。

【００６３】この実施の形態３の最短経路シミュレーシ
ョン装置は、現在位置更新手段１５によって現在位置の
情報が現在位置設定手段３に通知されて、現在位置が自
動的に順次更新されるため、現在位置設定手段３でその
都度、現在位置を設定入力する手間を省くことができ
る。

【００６４】実施の形態４.図９は、本発明の実施の形
態４に係る最短経路シミュレーション装置の構成を示す
ブロック図である。

【００６５】この実施の形態４の特徴は、時間経過や各
種状況の変化に応じて可動距離範囲設定手段４で設定さ
れる可動距離範囲を自動的に更新する可動距離範囲更新
手段１６が設けられていることである。その他の構成
は、図１に示した実施の形態１の構成と同様であるか
ら、ここでは詳しい説明は省略する。

【００６６】この実施の形態４の最短経路シミュレーシ
ョン装置は、可動距離範囲更新手段１６によって可動距
離範囲設定手段４で設定される可動距離範囲（たとえ
ば、自動車で走行する場合には燃料消費量などを考慮し
た走行可能距離範囲）が自動的に更新されるので、可動
距離範囲設定手段４でその都度、可動距離範囲を設定入
力する手間を省くことができる。

【００６７】なお、上記の実施の形態２〜４では、地図
情報修正手段１４、現在位置更新手段１５、可動距離範
囲更新手段１６をそれぞれ個別に設けているが、本発明
は、これに限定されるものではなく、これらの各手段１
４，１５，１６の全部あるいは複数を同時に設けた構成
とすることも可能である。

【００６８】

【発明の効果】請求項１記載の発明に係る最短経路シミ
ュレーション装置は、道路ネットワークの最短経路をダ
イクストララベル確定法に基づいてシミュレーションす
る場合において、起点となる現在位置が変更されるよう
なときには、前回得られたシミュレーション結果を有効
に利用するため、今回の最短経路のシミュレーション結
果が短時間の内に得られるようになる。

【００６９】請求項２記載の発明に係る最短経路シミュ
レーション装置は、請求項１記載の発明の効果に加え
て、修正初期化手段として戻り用バッファメモリと先入
れ先出しバッファメモリとを備えているので、簡単な構
成でもって迅速に修正初期化を行うことができる。

【００７０】請求項３記載の発明に係る最短経路シミュ
レーション装置は、地図情報修正手段によって道路ネッ
トワークの最新の状況を示す地図情報を自動的に修正す
るため、最短経路のシミュレーション結果の処理精度が
向上する。

【００７１】請求項４記載の発明に係る最短経路シミュ
レーション装置は、現在位置更新手段によって現在位置
が自動的に順次更新されるため、現在位置をその都度設
定入力する手間を省くことができる。

【００７２】請求項５記載の発明に係る最短経路シミュ
レーション装置は、可動距離範囲更新手段によって可動
距離範囲が自動的に更新されるので、可動距離範囲をそ
の都度設定入力する手間を省くことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１に係る最短経路シミュ
レーション装置の構成を示すブロック図である。

【図２】 本発明の実施の形態１に係る最短経路シミュ
レーション装置における最短経路のシミュレーション処
理の説明図である。

【図３】 本発明の実施の形態１に係る最短経路シミュ
レーション装置における最短経路シミュレーション処理
のプロセスを示すフローチャートである。

【図４】 本発明の実施の形態１に係る最短経路シミュ
レーション装置における修正初期化処理のプロセスを示
すフローチャートである。

【図５】 図４のフローチャートに基づく修正初期化処
理の説明図である。

【図６】 図５に引き続いて行われる修正初期化処理の
説明図である。

【図７】 本発明の実施の形態２に係る最短経路シミュ
レーション装置の構成を示すブロック図である。

【図８】 本発明の実施の形態３に係る最短経路シミュ
レーション装置の構成を示すブロック図である。

【図９】 本発明の実施の形態４に係る最短経路シミュ
レーション装置の構成を示すブロック図である。

【図１０】 従来の最短経路シミュレーション装置にお
ける最短経路シミュレーション処理の説明図である。

【符号の説明】

１ 最短経路シミュレーション装置、２ 地図情報記憶
手段、３ 現在位置設定手段、４ 可動距離範囲設定手
段、６ 演算制御手段（最短経路シミュレーション手
段）、７ 作業データ記憶手段、８ シミュレーション
結果記憶手段、９シミュレーション結果出力手段、１２
修正初期化手段、Ｂ 先入れ先出しバッファメモリ、
Ｓ 戻り用バッファメモリ、１４ 地図情報修正手段、
１５ 現在位置更新手段、１６ 可動距離範囲更新手
段。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路および交差点を含むデジタル地図デ
   ータを格納した地図情報記憶手段と、現在の位置を設定
   する現在位置設定手段と、時間経過や各種状況を考慮し
   て想定される現在位置からの可動距離範囲を設定する可
   動距離範囲設定手段と、前記地図情報記憶手段、現在位
   置設定手段、および可動距離範囲設定手段の各データに
   基づいてダイクストララベル確定法によって現在の位置
   から前記可動距離範囲内に含まれる全交差点に至る最短
   経路をシミュレーションする最短経路シミュレーション
   手段と、前記最短経路シミュレーション手段のシミュレ
   ーション作業過程で得られるデータを記録する作業デー
   タ記憶手段と、前記最短経路シミュレーション手段で得
   られたシミュレーション結果を記憶するシミュレーショ
   ン結果記憶手段と、このシミュレーション結果記憶手段
   に記憶されているデータを出力するシミュレーション結
   果出力手段と、を備えた最短経路シミュレーション装置
   において、 前記現在位置設定手段によって現在位置が新たに設定し
   直されている場合には、前記シミュレーション結果記憶
   手段に既に記憶されている設定変更前の現在位置を起点
   とした最短経路のシミュレーション結果のデータの内か
   ら、変更後の現在位置を起点とした部分路に関するデー
   タのみがそのまま残された状態となるように作業データ
   記憶手段に記憶されている作業データを初期化する修正
   初期化手段を設けるとともに、前記最短経路シミュレー
   ション手段は、前記作業データ記憶手段に記憶されてい
   るデータとして前記修正初期化手段で修正初期化された
   作業データが存在する場合には、この修正初期化された
   作業データを除く範囲について現在位置を起点とした最
   短経路をシミュレーションするように構成されているこ
   とを特徴とする最短経路シミュレーション装置。
2. 【請求項２】 前記修正初期化手段は、前記シミュレー
   ション結果記憶手段に既に記憶されている設定変更前の
   現在位置を起点とした最短経路の情報の内で、変更後の
   現在位置に相当するノード、およびこの現在位置に溯る
   ことができる戻りリンクのあるノードが蓄積される戻り
   用バッファメモリと、この戻り用バッファメモリにセッ
   トされるノードに隣接するノードがセットされる先入れ
   先出しバッファメモリと、を備えていることを特徴とす
   る請求項１記載の最短経路シミュレーション装置。
3. 【請求項３】 道路ネットワークの最新の状況を示す情
   報を取り込んで前記地図情報記憶手段に記憶されている
   地図情報を自動的に修正する地図情報修正手段を備える
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の最短
   経路シミュレーション装置。
4. 【請求項４】 最新の現在位置の情報を取り込んで前記
   現在位置設定手段で設定されている現在位置の情報を自
   動的に更新する現在位置更新手段を備えることを特徴と
   する請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の最
   短経路シミュレーション装置。
5. 【請求項５】 時間経過や各種状況の変化に応じて前記
   可動距離範囲設定手段で設定されている可動距離範囲を
   自動的に更新する可動距離範囲更新手段を備えることを
   特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記
   載の最短経路シミュレーション装置。