JP2005292094A - 最適経路探索装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明の目的は一方通行規制情報を正確に反映した実際に走行可能な最適な経路探索を行える最適経路探索装置を提供することにある。
【解決手段】
道路ネットワークデータ取込み手段１１１は地図データベース１３０に格納されているデジタル道路地図から道路ネットワークデータを取込む。交通規制情報取込み手段１１２はデータベース１３０に格納されているデジタル住宅地図から一方通行規制シンボルデータを取込む。道路ネットワークデータに一方通行規制シンボルデータをマッピングしたデジタル道路地図により最適経路探索を行うようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、地図上の出発地から目的地に至る最適経路を探索する最適経路探索装置に係わり、特に、一方通行規制情報を反映した実際に走行可能な最適経路を探索するのに好適な最適経路探索装置に関する。

一般に、最適経路探索装置は、地理情報システム（ＧＩＳ：Geographical Information System）の一機能として、あるいは、車載用ナビゲーションシステムなどに搭載されている。このことは、例えば、下記特許文献１、２などに記載されている。

最適経路探索装置に用いられるデジタル道路地図データは、（財）日本デジタル道路地図協会から提供されている道路ネットワークデータを用いている。また、デジタル住宅地図データは、通常、地図製作専業事業者から提供されている市販のデータを購入して用いている。

一般に、デジタル道路地図は道路ネットワークデータとして提供されている。道路ネットワークデータはノード（地図上の位置を表す節点）とリンク（ノードとノードにより定義された線形）で構成されている。なお、（財）日本デジタル道路地図協会から提供されている日本全国の基本リンク情報は、リンク数が約５２万本程である。また、道路ネットワークデータには道路種別コードや交通規制種別コードが格納されている。一方、デジタル住宅地図データには、例えば一方通行など道路規制情報がシンボルとして正確に格納されている。

特開２００１−２６４０９７号公報 特開平１１−１６００８６号公報

道路ネットワークデータにおける基本道路データ（幅員5.5m以上の道路データ）のうち、道路種別が「一般国道」や「一般都道府県道」に設定されている基本リンク情報は、一方通行等の交通規制種別が正確に格納されている。しかし、道路種別が「その他の道路」や「未調査」に設定されている比較的小さな道路に対する基本リンク情報は、実際には一方通行であっても一方通行の交通規制種別が格納されていない（「規制無し」になっている）場合がほとんどである。

このため、道路ネットワークデータを用いて最適な経路探索を実行する場合、一方通行規制情報を反映することができず、現実的には走行できない経路を最適経路として出力してしまうという問題点を有する。

特に、「一般国道」や「一般都道府県道」等の比較的大きな道路は一方通行の交通規制がなされていることは比較的少ないのに較べ、比較的小さな道路は一方通行規制がなされていることが多いために深刻な問題になっている。

本発明の目的は一方通行規制情報を正確に反映した実際に走行可能な最適な経路探索を行える最適経路探索装置を提供することにある。

本発明の特徴とするところは、デジタル地図上の任意の出発地から任意の目的地に至る最適な経路を探索する最適経路探索装置であって、データベースに格納されているデジタル道路地図から道路ネットワークデータを取込むと共にデータベースに格納されているデジタル住宅地図から一方通行規制シンボルデータを取込み、道路ネットワークデータに一方通行規制シンボルデータをマッピングしたデジタル道路地図により最適経路探索を行うようにしたことにある。

本発明は一方通行規制情報を正確に反映した実際に走行可能な最適な経路探索結果を得ることができるため、利用者は最適経路探索結果を安心して利用し走行することができるようになる。

最適経路探索装置はデジタル地図上の任意の出発地から任意の目的地に至る最適な経路を探索する。データベースにはデジタル道路地図とデジタル住宅地図が格納されている。道路ネットワークデータ取込み手段はデータベースのデジタル道路地図から道路ネットワークデータを取込み、交通規制情報取込み手段はデータベースのデジタル住宅地図から一方通行規制シンボルデータを取込む。交通規制情報マッピング手段は道路ネットワークデータに一方通行規制シンボルデータをマッピングする。交通規制情報マッピング手段は、道路ネットワークデータの交差点ノードを基準として所定範囲に存在する一方通行規制シンボルの角度を算出し、基準とした交差点ノードに進入あるいは退出するリンクの角度と略一致したときに一方通行規制シンボルを道路ネットワークデータにマッピングする。交通規制情報マッピング手段は、一方通行規制シンボルの角度を一方通行規制シンボルの位置データによって算出する。交通規制情報マッピング手段によって一方通行規制シンボルデータを道路ネットワークデータにマッピングしたデジタル道路地図は記憶装置に記憶される。

図1に本発明の一実施例を示す。

図1は本発明の最適経路探索装置の構成図であり、入力装置１００、処理装置１１０、記憶装置１２０、表示装置１３０及び地図データベース１４０から構成されている。

入力装置１００は、例えば、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、音声入力装置、あるいはＧＰＳ（Global Positioning System）等により構成される。入力装置１００は、出発地や目的地の入力、あるいはコマンドやパラメータの入力等に使用される。

処理装置１１０は、道路ネットワークデータ取込み手段１１１、交通規制情報取込み手段１１２、交通規制情報マッピング手段１１３及び最適経路探索手段１１４で構成されている。道路ネットワークデータ取込み手段１１１は地図データベース１４０に格納されているデジタル道路地図から道路ネットワークデータを取込み記憶装置１２０に記憶する。また、交通規制情報取込み手段１１２は地図データベース１４０に格納されているデジタル住宅地図から一方通行を含む交通規制情報を取込み記憶装置１２０に記憶する。

交通規制情報マッピング手段１１３は、記憶装置１２０に格納されている道路ネットワークデータ１２１における交差点ノードを基準として所定範囲に存在する一方通行規制シンボルデータ１２２の角度を算出し、基準とした交差点ノードに進入あるいは退出するリンクの角度と略一致したときに一方通行規制シンボル１２２を道路ネットワークデータ１２１にマッピングする。一方通行規制シンボルデータ１２２とリンクの角度は北の方向を零角度にしている。

交通規制情報マッピング手段１１３は、一方通行規制シンボル１２２の角度を一方通行規制シンボル１２２の位置データによって算出する。一方通行規制シンボル１２２の角度は基準になる交差点ノードに進入あるいは退出するリンクの角度と許容誤差範囲以内であれば略一致したと判断する。

最適経路探索手段１１４は最適経路探索アルゴリズムを実装したプログラムモジュールであり、ダイクストラのアルゴリズム等をプログラミング言語で実装している。

記憶装置１２０は道路ネットワークデータ取込み手段１１１により取込まれた道路ネットワークデータ１２１と、交通規制情報取込み手段１１２により取込まれた交通規制シンボルデータ１２２を保持している。また、記憶装置１２０は交通規制情報マッピング手段１１３や最適経路探索手段１１４の計算過程で用いられる作業領域１２３を有している。

表示装置１３０は地図や最適経路探索結果、システム情報等を表示する装置であり、例えば、グラフィックディスプレイが用いられる。地図データベース１４０にはデジタル道路地図とデジタル住宅地図が格納されている。デジタル道路地図は道路ネットワークデータを持ち、ノードとリンクで構成されている。デジタル道路地図はリンクの角度データを備えている。また、デジタル住宅地図には、例えば一方通行など道路規制情報がシンボルとして格納されている。道路規制シンボルは位置データ（対角ベクトルデータ）で管理されている。

次に動作を説明する。まず、交通規制情報マッピング手段１１３の動作を図２のフローチャートを参照して説明する。

交通規制情報マッピング手段１１３はステップＳ１において記憶装置１２０に格納されている交通規制シンボル情報１２２からシンボルＩＤが「一方通行」を示しているレコードを読み出す。交通規制情報は図３（ｃ）に示すようなレコード構造を有している。交通規制情報は、シンボルＩＤ３３０と、シンボルの位置を示す緯度３３１と経度３３２、及び、シンボルを地図上に描画する際に用いる角度３３３から構成されている。

ステップＳ１からステップＳ２に移行して記憶装置１２０に格納されている道路ネットワークデータ１２１から交差点ノード情報を取り出す。ノード情報は図３（ａ）のようなレコード構造を有している。ノード情報は、ノードＩＤ３００と、緯度３０１及び経度３０２と、ノード種別コード３０３と、接続リンク数３０４、及び、そのリンクＩＤ[ｉ]とリンク角度[ｉ]（３０５、３０６、３０７、３０８、…）から構成されている。ステップＳ２では、ノード種別コード３０３が「交差点」を示しているレコードのみを取り出す処理を実行する。

ステップＳ３ではステップＳ２で取り出した交差点ノードに接続されているリンクを取り出す。ステップＳ４に移り、ステップＳ３で取り出したリンクに一方通行規制情報が格納されているかを判定する。

リンク情報は図３（ｂ）のようなレコード構造を有している。リンク情報は、リンクＩＤ３２０、リンクの両端ノードのノードＩＤ[i]（３２１、３２２）、リンク長３２３、正方向の平均旅行速度３２４、逆方向の平均旅行速度３２５、道路種別コード３２６、交通規制種別コード３２７、から構成されている。正方向とはノードＩＤ[１]からノードＩＤ[２]に向かう方向とし、逆方向とはノードＩＤ[２]からノードＩＤ[１]に向かう方向のことである。

ステップＳ４では交通規制種別コード３２７が「規制なし」や「未調査」に設定されておらず、「一方通行」が格納されているかを判定する。ステップＳ４で一方通行規制情報が格納されていると判定するとステップＳ７に進み、一方通行規制情報が格納されていなければステップＳ５に移行する。

ステップＳ５では、ノードを基準にして、例えば半径２０（ｍ）の範囲内に一方通行のベクトルシンボルが存在しているか判定する。一方通行規制シンボルが存在している場合には一方通行規制シンボルの位置データによって一方通行規制シンボルの角度を算出し、シンボル角度３３３とリンクのリンク角度[ｉ]（３０６、３０８、…）が一致するか判断する。角度の判断は完全に一致する場合だけではなく、例えば、±１５度の許容誤差範囲内で一致するかどうかで判断する。図４に道路ネットワークのある交差点ノードにおける半径Ｘ（ｍ）範囲に一方通行の交通規制情報が格納されている様子を示す。

なお、緯度、経度の座標系における距離測定は、国土地理院からも提供されている一般的な手法でよく知られているので詳細説明を省略する。また、リンク角度[ｉ]（３０６、３０８、…）はリンクのノードＩＤ[１]のレコードから取り出すことができる。更に、所定範囲半径２０（ｍ）や±１５度のパラメータ値は入力装置１００を用いて入力できる。

ステップＳ５において一方通行のベクトルシンボルが存在しないか、あるいは、一方通行のベクトルシンボルが存在してもそれらの角度が略一致していなければステップＳ７に進む。また、一方通行のベクトルシンボルが存在し、それらの角度が略一致していればステップＳ６でリンクに一方通行情報を格納しステップＳ７に移行する。

ステップＳ７では、交差点ノードに接続している他のリンクがあるか判定し、他のリンクが無ければステップＳ８に進み、他のリンクがあればステップＳ３に戻る。ステップＳ８では、他の交差点ノードが存在するかどうかを判定し、他の交差点ノードが存在すればステップＳ２に戻り、他の交差点ノードが存在しなければ終了する。

このようにしてデジタル住宅地図に格納されている一方通行規制のシンボル情報をデジタル道路地図における道路ネットワークデータのリンク情報にマッピングすることができる。

本発明はこのようにして道路ネットワークデータに一方通行規制シンボルデータをマッピングしたデジタル道路地図により最適経路探索を行うようにしているので、一方通行規制情報を正確に反映した実際に走行可能な最適な経路探索結果を得ることができるため、利用者は最適経路探索結果を安心して利用し走行することができるようになる。

本発明の一実施例を示す構成図である。 本発明の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明を説明するためのレコード構造図である。 本発明を説明するための概念図である。

符号の説明

１００ 入力装置
１１０ 処理装置
１１１ 道路ネットワークデータ読み込み手段
１１２ 交通規制情報読み込み手段
１１３ 交通規制情報マッピング手段
１１４ 最適経路探索手段
１２０ 記憶装置
１２１ 道路ネットワークデータ
１２２ 交通規制シンボル情報
１２３ 作業領域
１３０ 表示装置
１４０ 地図データベース

Claims (3)

1. デジタル地図上の任意の出発地から任意の目的地に至る最適な経路を探索する最適経路探索装置であって、デジタル道路地図とデジタル住宅地図が格納されているデータベースと、前記データベースの前記デジタル道路地図から道路ネットワークデータを取込む道路ネットワーク取込み手段と、前記データベースのデジタル住宅地図から一方通行規制シンボルデータを取込む交通規制情報取込み手段と、前記道路ネットワークデータに前記一方通行規制シンボルデータをマッピングする交通規制情報マッピング手段と、前記交通規制情報マッピング手段によって前記一方通行規制シンボルデータを前記道路ネットワークデータにマッピングしたデジタル道路地図を記憶する記憶装置とを具備することを特徴とする最適経路探索装置。
2. 請求項１において、前記交通規制情報マッピング手段は、前記道路ネットワークデータの交差点ノードを基準として所定範囲に存在する前記一方通行規制シンボルの角度を算出し、前記基準とした交差点ノードに進入あるいは退出するリンクの角度と略一致したときに前記一方通行規制シンボルを前記道路ネットワークデータにマッピングすることを特徴とする最適経路探索装置。
3. 請求項１において、前記交通規制情報マッピング手段は、前記一方通行規制シンボルの角度を前記一方通行規制シンボルの位置データによって算出することを特徴とする最適経路探索装置。

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