JP2004240543A

JP2004240543A - 移動体旅行時間提供装置

Info

Publication number: JP2004240543A
Application number: JP2003026932A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Sonoda; 信幸園田
Original assignee: Hitachi Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Engineering Co Ltd
Priority date: 2003-02-04
Filing date: 2003-02-04
Publication date: 2004-08-26

Abstract

【課題】道路地図の更新があると地図データを継承できない場合がある。本発明は、実績情報を利用して地図更新に影響されない、各種移動体の旅行時間の提供を可能にする。
【解決手段】移動体旅行時間を算出して提供をおこなう移動体旅行時間提供装置であって、リアルタイムリンク旅行時間収集部と位置情報収集部と、前記移動体の実績情報を収集する移動実績収集部と、マップを構成する複数のメッシュについて前記旅行時間収集部と位置情報収集部と移動実績収集部により収集されたデータ基づいてマトリックス状に配列され始点座標を含む始点メッシュと終点座標を含む終点メッシュとの交点の情報を記憶する旅行時間ＤＢと、前記始点および終点座標から算出された地点間の直線距離と前記旅行時間ＤＢに記憶されている距離係数およびメッシュ間速度から前記移動体の旅行時間を算出する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体管理や配送計画等において必要とされ、車輌・歩行・自転車・バイクなどの各移動手段の移動体に対応可能で、かつ任意地点間の旅行時間を推定する旅行時間推定装置に関し、特に全地球的測位システムＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）、ＶＩＣＳ（ＶｅｈｉｃｌｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）情報、気象情報等を利用して、あらゆる移動手段に対して精度の高い旅行時間を提供する移動体旅行時間提供装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２００２−２３０６８１号公報
【特許文献２】特開２００１−２７２２４７号公報
現在、一般的にはＶＩＣＳ情報やＧＰＳ情報などの実績データを利用し、前記情報をデジタル地図道路上のリンク情報に展開・蓄積、または学習した後に、任意の地点間の旅行時間推定および提供を行っている。これまで、日報やもともとデジタル道路地図内にある距離や規制速度情報などを利用して旅行時間を提供していた各装置に対して、ＧＰＳやＶＩＣＳ情報などのきめ細かな走行実績データがリアルタイムで収集されることは、それを利用する配車計画システムなどの装置においては重要なことである。
【０００３】
また、これらの先行する技術として前記特許文献１がある。この文献の記載は、実績情報を利用してデジタル地図上のリンク情報に対する距離、速度補正をおこない地点間の距離および旅行時間の推定精度を向上させるものである。具体的には予め記憶手段に記憶されたデジタル道路地図上のリンク（経路）で特定し、実績情報に基づいて距離補正、速度補正をおこない地点間距離および旅行時間の推定制度を向上させようというものである。
【０００４】
また、前記特許文献２がある。この文献には、携帯型の複合測位装置および現在位置推定方法についての記載がある。ＧＰＳ受信機による測位がおこなわれていない期間では、歩数計の出力による歩行リズムにより歩幅テーブルを参照して歩幅を求め、移動方向と結合させた移動ベクトルを求め、その累積加算により現在位置を推定するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の装置では、デジタル道路地図上のリンク上での精度向上を図っているが、デジタル道路地図の性格上、毎年その構成データであるリンクやノードのＩＤが更新される問題がある。また、更新前と更新後のデータには継承や差分制御ができるデータが存在しないことがしばしばおこる。そのために、現状では、実績データなどで作成した各種数値は、多大な工数をかけて更新後のデータへの移行をおこなわざるを得ない。
【０００６】
また、現状では交通情報提供センタから提供される情報が、利用したい地域やそのルートで選択されるリンクに対して必要充分なデータが提供されない場合があり、リンクごとに処理をしていた場合、選択したルートまたは地域によって該当の旅行時間情報などが使えず、結果として地点間の旅行時間の算出が、地域や探索条件によって精度の差が大きくなる可能性がある。
【０００７】
同様に、ＧＰＳなどの位置情報を報告する一部の移動体では、その位置情報の報告回数や情報量によって、かなりコストがかさむために、実際には報告周期を長くするか、目的地付近で報告するような形態をとることが多い。そのために結果的には精度があまりでないということになる。その理由としては、収集間隔の距離が長くなることで、その間の選択ルート多くなることがｄｉｊｋｓｔｒａ法などにより求められる最短経路ルートと実際の走行ルートとの較差を大きくすることになり、結果的には一部のまたは全部の、関係のないリンクの精度向上させていることになる。
【０００８】
このことから、従来の装置では結果として、要求される任意の地点間の旅行時間については選択されるルートによりその精度にかなり差があることがわかる。また、その適用範囲が狭くなってしまう可能性もある。
【０００９】
一方では、車輌や人・その他の移動手段や天候による影響や土日祝祭日などの日種別による多種多様な旅行時間の推定・利用が求められている。
【００１０】
しかしながら、デジタル道路地図が更新される際には、これまでの実績データから算出・補正した情報も破棄せざるを得ない場合が多く，データを再作成する際に、多くの労力を必要とする。また、前記特許文献１の記載では、ＶＩＣＳ情報や位置情報からリンクの制度向上が図られているが、実際に有効なデータとしてそれらの情報が収集できる範囲は限られており、必ずしも地点間の旅行時間の提供要求に対して満足できるものには至っていない。
【００１１】
また、位置管理、移動管理という面では、前記特許文献２に記載画があるように、歩行に関してもＧＰＳ機能及び歩数計を組み合わせた形での位置管理がされているが、そのデータをもとにした旅行時間データベース（以下ＤＢと略す。）の作成または到着予測時刻の提供などには至っていない。したがって、車両のみならず歩行や自転車など多様な移動手段に対して精度の高い旅行時間や到着予測時刻などを提供するには至っていないのが現状である。
【００１２】
本発明の目的は、このデジタル道路地図の更新に直接影響を受けず、実績データを有効に活用し、大幅なコストを削減するのみならず、車両や歩行者などに対しても旅行時間や到着予定時刻などの情報を提供できることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は以下の手段により解決することができる。
【００１４】
地点間の移動体による移動体旅行時間の算出、提供をおこなう移動体旅行時間提供装置であって、交通情報提供センターから提供されるリンク旅行時間情報を収集するリアルタイムリンク旅行時間収集部と、前記移動体から提供される任意点位置通過情報を収集するリアルタイム位置情報収集部と、前記移動体の移動実績提供装置から提供される実績情報を収集する移動実績収集部と、前記マップを構成する複数のメッシュについて前記旅行時間収集部と位置情報収集部と移動実績収集部により収集されたデータ基づいてマトリックス状に配列され始点座標を含む始点メッシュと終点座標を含む終点メッシュとの交点には前記始点から終点メッシュに至る前記移動体の移動に伴う情報を記憶する旅行時間ＤＢと、前記始点および終点座標から算出された地点間の直線距離と前記旅行時間ＤＢに記憶されている距離係数およびメッシュ間速度から前記移動体の旅行時間を算出するメッシュ旅行時間算出部を備え前記算出された旅行時間を提供することにある。
【００１５】
また、前記リアルタイム位置情報収集部は、前記移動体から提供されるＧＰＳあるいはＶＩＣＳ等により得られた位置情報，現在時刻、実走行距離を含む位置情報を収集するリアルタイム位置情報収集部であること。また、前記旅行時間ＤＢに記憶されているメッシュ間速度は時間帯ごとおよび移動手段別ごとに区分けされるとともに、統計的に平均化され修正記憶されているＤＢを有することにある。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態である移動体旅行時間提供装置１２の構成を示す。旅行時間の提供要求を受けて、算出結果を提供する。本装置は、交通情報提供センター１から提供されるリンク旅行時間情報、リンク渋滞情報、リンク事象規制情報などのリンク毎交通情報を収集するリアルタイムリンク旅行時間収集部４と、気象情報提供センター１Ａから提供される雨、雪などの気象データを収集する気象データ収集部４Ａと、ＧＰＳ位置取得機能や光ビーコンのアップリンク情報などを利用した任意の地点位置通過情報として位置報告移動体から提供される位置情報、現在時刻、実走行距離履歴を収集するリアルタイム位置情報収集部５と、任意の地点からの移動実績提供装置３からの情報を収集する移動実績収集部６、任意の地点間旅行時間を各装置へ算出・提供する旅行時間提供部８と、前記各情報収集部で収集したデータ（実績情報をメッシュ別、ベクトル別、時間帯別、事象別、日種別、等）に基づいて移動体別に旅行時間を算出するメッシュ旅行時間算出部９と、前記算出された旅行時間情報を記憶するメッシュ旅行時間ＤＢ７から構成されている。
【００１７】
そして、メッシュ旅行時間算出部９により演算された旅行時間は、旅行時間提供部８からの提供を受け、所要時間表示装置１０あるいは配送等における配車計画システム１１に利用される。
【００１８】
次に前記構成におけるメッシュ旅行時間算出部９による旅行時間の算出ついて述べる。図２の（Ａ）は、前記算出部におけるメッシュ変換処理で変換される概念図を示す。デジタル道路地図で表現される道路地図は、実際にはメッシュと呼ばれる単位で管理されている。図２の（Ａ）ではｎ個のメッシュから構成される場合の例を示している。このシステムでは、そのメッシュを基準とした形で任意の大きさまで、分割する。この分割された個々のメッシュは、１つのＩＤをもっていて、緯度経度に対して固定の位置にあり、地図更新作業時にもその前提は変わらない。
【００１９】
この図２の中で、移動体ＴＢは、メッシュ１にある位置ａの場所から、次の位置報告時点であるメッシュ（ｎ）の位置ｂに移動実績をあげてきた場合の例である。このとき、位置ａ，ｂ間を結ぶ地点間直線距離をＬａｂとする。また、この時、想定されるルートのリンクの集合をルート１、ルート２で表している。ここで、ＧＰＳなどの位置報告移動体や移動実績提供装置３から提供される情報で、それぞれの地点ａ，ｂの位置（緯度，経度）と通過時刻、また地点間の実走行距離が報告される。このとき車輌が通ったルートがどっちだったのかということはシステム的には当然不明である。実線はリンクを表している。この図２の（Ａ）では実際の走行ルートの例を、実走行ルートの例（１）、（２）で示している。
【００２０】
また、同様に交通情報センターから提供されるリンク旅行時間情報についても同様の判断をする。すなわち、リンク旅行時間情報については、ユニークなリンク番号に対して前記旅行時間が提供されるが、そのリンクの始端を前記地点ａ、リンクの終端を地点ｂと見なす。前記地点間の直線距離については、同様の判断であり、前記の実走行距離については、該当するリンク番号から得られるデジタル道路地図上でのリンク長とする。図２の（Ｂ）でｎｄ１はノード番号、Ｌｋ_１〜Ｌｋ_３はリンクを表している。
【００２１】
図３では、収集データからメッシュ旅行時間ＤＢに登録するまでの処理フローをまとめて示している。移動体から報告される連続性が保たれた位置情報全ての報告データ間分の算出処理をおこなう。
【００２２】
また、各入力地点でのメッシュ番号の検索処理がステップＳ３０２でおこなわれるが、図４に記載されているようなテーブルを参照し、入力地点の緯度経度が内包されるメッシュ番号を検索し取得する。次に各地点毎のメッシュが同一かどうかの判断をステップＳ３０５でおこない，同一である場合、２地点間のベクトル方向をステップＳ３０７で次式により算出する。
【００２３】

メッシュが同一でない場合はステップＳ３０６でベクトル方向はデフォルトになる。ステップＳ３０８では始点から経由地点までの直線距離を算出する。すなわち、２地点間ａ，ｂの直線距離を算出し、自走行距離との比率を求め、併せて２地点間の実走行距離と実旅行時間からそのメッシュの平均速度を求める。前記ａ，ｂ間の直線距離は例えばａ、ｂにおける座標をそれぞれ、ａ（ｘａ，ｙａ），ｂ（ｘｂ、ｙｂ）とすると、次の方法で求めることができる。
【００２４】
Ｌａｂ＝（（ｘｂ−ｘａ）^２＋（ｙｂ−ｙａ）^２）^１／２
そして自走行距離ＬＡＢｒとの比率（Ｌａｂ／ＬＡＢｒ）を求め、実走行距離と実旅行時間から求められたそのメッシュ間の平均速度は、時間帯毎、移動手段別などで区分けしてステップＳ３０９で算出し、ステップＳ３１０で保存される。また、同一メッシュ内で、既にデータがある場合は、各種平均、統計的平均化手法にて、メッシュ旅行時間ＤＢ内のデータ（メッシュ間平均速度および距離係数、信頼度など）を修正し、同様に保存される。
【００２５】
図５は、収集データの内容および履歴データである。始点、終点位置は緯度、経度のデータをもつとともに、移動を開始した時刻及び移動を終了した時刻、始終点間距離などから構成されている。
【００２６】
図６は、メッシュ旅行時間ＤＢ７のテーブルフォーマットを示している。メッシュの組み合わせを始点メッシュと終点メッシュのマトリックスにて管理する。図６の例では始点メッシュを縦軸に、終点メッシュを横軸に配列している。そして、前記移動体の始点座標を含むメッシュと終点座標を含むメッシュとの交点が、前記移動体が移動する際のデータが用意され、旅行時関ＤＢに記憶されている。また、同一メッシュ間では、方向別にいくつかのデータを保有する。
【００２７】
図６の（Ａ）は全体を、図６の（Ｂ）はメッシュ番号２を始点、メッシュ番号１を終点とする移動をおこなう場合のデータテーブルフォーマットを示している。方向データは０となっているが、メッシュ２からメッシュ１への移動で同一メッシュ内でないために方向データは０になっている。ほかには移動手段が何かのデータがある。この例では車両の場合が示されている。そして算出された移動時間Ｔ２１（メッシュ２から１への移動時間）が保存されている。このほかには前記のメッシュ間速度、あるいは日種（曜日など），気象データなどがＤＢとして記憶されている場合もある（メッシュ間速度等は順次修正され保存されている。各種平均あるいは統計手法により修正されることはすでに述べた）。
【００２８】
ちなみに、ＧＰＳデータや交通情報などが取得できていないような場合は、メッシュ間のデータつまり初期値データとしては、実走行距離は、全てデジタル地図道路から得られる２メッシュ間の最短ルート探索経路から算出する。また、データの一部が補足できない場合には、ここでは同一移動手段における時間帯別の平均の値を初期値として設定する。
【００２９】
図７は、配車計画システムなどから地点間の旅行時間の提供を求められたような場合の処理フローで、ステップＳ７０１〜Ｓ７０９から構成される処理をおこなう。始めにステップＳ７０１で２地点の始点座標（緯度／経度）と終点座標（緯度／経度）および移動手段が何かを入力する。ステップＳ７０２では、前記ステップＳ７０１で取得した記始点，終点座標から座標間の直線距離を算出する。次のステップＳ７０３、Ｓ７０４で始点側および終点側のメッシュを前記と同様に検索する。同一メッシュ内でなければステップＳ７０６でベクトル方向をデフォルトし、同一メッシュの場合はステップＳ７０７で指定地点からのベクトル方向を算出する。ステップＳ７０８では、前記旅行時間ＤＢを検索して、距離比およびメッシュ間速度を取得し、下記の計算式により、該当する地点間の旅行時間Ｔａｂを算出し、提供する。
（経路のルートを表すリンク情報がない場合）
旅行時間Ｔａｂ＝（地点間直線距離×距離比）／（メッシュ間速度）
（経路のルートを表すリンク情報がある場合）
旅行時間Ｔａｂ＝Σ（リンク長ｉ／該当リンクを含むメッシュ間速度）
ｉ：（１＜ｉ＜ｎ）、
以上の記載から、各旅行時間のデータを算出して提供することが可能となる。また、本発明の場合、旅行時間を提供する際の処理量が少ないため、配車計画システムのような何万もの膨大な組み合わせのある地点間であっても、充分対応可能なものとなっている。
【００３０】
また、本システムでは、様々な移動手段を同一のデータ管理方法で操作できるため、任意の２地点間を移動するのに時間的な最短を、天候別や日種別、時間帯別などから自由に検索することができる。
【００３１】
また、メッシュ毎に情報管理することによって、当初の問題であったデジタル道路地図の更新による蓄積データの移行等もなく、例えば新規の交通流が発生し、その運行状況が変化した際には、それは結果として反映されるので、特に問題はない。
【００３２】
次に、歩行や自転車等による旅行時間管理の場合について説明する。この場合、前記のように現在ではＧＰＳ、歩数計、携帯端末の組み合わせにより、車輌同様に実走行距離（歩数×歩幅）や位置情報を収集することが可能である。従って、その移動位置及びその間の実走行距離から車輌同様の旅行時間ＤＢを作成することが可能である。
【００３３】
また、前記構成にて、実走行距離が得られないような場合も想定される。その場合は、メッシュの大きさと位置報告移動体からの位置情報の収集周期等について調整することで、移動経路をなるべく直線に近づけていくことで対応可能である。
【００３４】
本発明は、デジタル道路地図の更新に直接影響を受けず、実績データを有効に活用し、大幅なコストを削減するのみならず、車両や歩行者などに対しても旅行時間や到着予定時刻などの情報を提供できることが可能となる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、利用される任意の地点間の旅行時間を提供することを、ＶＩＣＳ情報、ＧＰＳ，移動実績等を利用してメッシュをキーとして管理することで、平均的に精度が高い旅行時間を迅速に提供することができる。また、各種移動体への対応が可能になることやデジタル道路地図の更新にも影響されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の移動体旅行時間提供装置の一実施形態を示すシステム構成図である。
【図２】本発明の移動体旅行時間提供装置を構成するメッシュ単位に情報を収集し、変換する際の地図概念図である。
【図３】本発明の移動体旅行時間提供装置を構成する実績データ収集からメッシュ旅行時間算出部における一実施形態を示すフローチャート図である。
【図４】メッシュの緯度，経度の座標点データテーブルの例を示す図である。
【図５】収集データの内容および履歴データの例を示す図である。
【図６】本発明の移動体旅行時間提供装置を構成するメッシュ旅行時間ＤＢにおける一実施形態を示すテーブル構成図である。
【図７】旅行時間提供要求時の検索、旅行時間の算出フローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１…交通情報提供センタ１Ａ…気象情報提供センタ２…位置報告移動体３…移動実績提供装置４…リアルタイムリンク旅行時間収集部４Ａ…気象データ収集部５…リアルタイム位置情報収集部６… 移動実績収集部７… 旅行時間ＤＢ８… 旅行時間提供部９…メッシュ旅行時間算出部１０…所要時間（旅行時間）表示装置１１…配車計画システム１２…移動体旅行時間提供装置。

Claims

地点間の移動体による移動体旅行時間の算出要求に応じてマップのリンク情報等から前記地点間の移動体旅行時間を算出して提供をおこなう移動体旅行時間提供装置であって、交通情報提供センターから提供されるリンク旅行時間情報を収集するリアルタイムリンク旅行時間収集部と、前記移動体から提供される任意点位置通過情報を収集するリアルタイム位置情報収集部と、前記移動体の移動実績提供装置から提供される実績情報を収集する移動実績収集部と、前記マップを構成する複数のメッシュについて前記旅行時間収集部と位置情報収集部と移動実績収集部により収集されたデータ基づいてマトリックス状に配列され始点座標を含む始点メッシュと終点座標を含む終点メッシュとの交点には前記始点から終点メッシュに至る前記移動体の移動に伴う情報を記憶する旅行時間ＤＢと、前記始点および終点座標から算出された地点間の直線距離と前記旅行時間ＤＢに記憶されている距離係数およびメッシュ間速度から前記移動体の旅行時間を算出するメッシュ旅行時間算出部を備え前記算出された旅行時間を提供する移動体旅行時間提供装置。
請求項１において、前記リアルタイム位置情報収集部は、前記移動体から提供されるＧＰＳあるいはＶＩＣＳ等により得られた位置情報，現在時刻、実走行距離を含む位置情報を収集するリアルタイム位置情報収集部を有する移動体旅行時間提供装置。
請求項１において、前記旅行時間ＤＢに記憶されているメッシュ間速度は時間帯ごとおよび移動手段別ごとに区分けされるとともに統計的に平均化され修正記憶されているＤＢを有する移動体旅行時間提供装置。