JP2010072986A - 所要時間予測システム、方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 通行する可能性のある交差点及び道路の主要地点をノードとしてマークし、ノード間を結ぶリンクにラベルとして、文字列を付与する。ラベルとしての文字列は、好適にはリンク毎に一意的であるが、一意的でないラベルも使用することができる。そうしておくと、過去に記録した学習用の経路は、文字列の並びとして表現される。一方、所要時間を予測したい所与の経路もまた同様に、文字列の並びとして表現される。こうして経路が文字列の並びで表されると、文字列カーネル法と呼ばれる類似度の尺度が使えるようになる。本発明によれば、ガウス過程回帰という手法を用いたコンピュータの処理によって自動的に、その類似度を元に、過去に記録した経路情報が重み付けされる。そしてその重み付けの情報を用いて確率的に、上記所与の経路の所要時間が予測される。
【選択図】 図6
Description
http://www.gsi.go.jp/MAP/CD-ROM/2500/t2500.htm などに示されている電子地図を使用することにより取得することができる。
Lm, Lm+1, Lm+2, Lm+3などで示すのが、それらのノードを間をつなぐリンクに付与された、ラベルとしての文字列である。このようなラベルを用いて、経路x(i) = (...,Lm, Lm+1, Lm+2, Lm+3, .. )のように、経路は、文字列の並びとしてあらわすことができる。そのような文字列は地図全体で一意的であるのが望ましいが、例えば、ノードを結ぶリンクの方向(南南西、北北西、緯線に対する角度など)を用いて文字列を決定することもでき、すると、文字列は地図全体で必ずしも一意的にならないが、それでも本発明に使用することができる。
データD ≡ {(x(n),y(n)|n = 1,2,...,N}
ここで、x(n)は、予め保存されているn番目の経路、y(n)はその所要時間である。
p(y(n)|fn) = N(y(n)|fn,σ2)
p(fN) = N(fN|0,K)
(1)x(n)の長さpの部分系列を、先頭から順に列挙し、すべてハッシュ表Aに格納しておく。このAは、部分系列をキーとし、出現回数を値とするようなハッシュ表である。
(2)同様に、x(m)の長さpの部分系列をすべてハッシュ表Bに格納しておく。
(3)Aのそれぞれのキー(これをuとする)について、Aにおける値を取り出す。それがNu(x(n))である。
(4)uが、Bのキーとして含まれていれば、その値を取り出す。それがNu(x(m))である。含まれていなければ Nu(x(m)) = 0である。
なお、その他のさまざまな実装の方法については、http://www.kernel-methods.net/ などを参照されたい。
ここで、INとは、N×Nの単位行列である。
このbは後で、実際に所要時間予測の計算に使われることになる。
k ≡ (k(x,x(1)), k(x,x(2)),...,k(x,x(N)))T
ここの関数k()は、図6のステップ606で使われたものと同じである。
s2 = σ2 + k(x,x) - kTd
この式で、k(x,x)は、図6のステップ606で使われたものと同じであり、dは、ステップ704で計算されてハードディスク・ドライブ108に記憶されたものである。この計算された結果は、好適には、適当なGUIを使って、自動的にディスプレイ114に表示される。
(1)σの初期値として、例えば、{y(1), y(2),...,y(N)}の分散を用いる。
(2)現在のσにおいて、b = C-1yN及び、tr(C-1)を計算し、これらを上記勾配の式に当てはめることによって、上記勾配の値
(3)次に、ある小さい値λを用いて、σの値を次のように変更する。
(5)そこで、数5の前回からの変化量がある閾値よりも小さくなっていると、収束していると看做して、そのときのσの値が、結果の値である。まだ収束していると看做せない場合は、ステップ(2)に戻る。
k(x(n),x(m)) = kp(x(n),x(m)) + k0(x(n),x(m))
Claims (21)
- コンピュータの処理によって、経路を走行する所要時間を予測するシステムであって、
前記コンピュータがデータを読み書き可能な記憶手段と、
地理的な複数の地点をノードとし、該ノードを結ぶ経路をリンクとし、該個々のリンクにはラベルが付与され、異なる該ノード間を前記リンクで結ぶ経路の情報を、該ラベルを用いて、該経路の所要時間の情報とともに、前記記憶手段に保存する手段と、
前記ラベルを用いてあらわされた、所要時間を予測したい経路を提供する手段と、
前記記憶手段に保存された経路及び時間情報と、前記所要時間を予測したい経路とを、前記ラベルの列を文字列として、文字列カーネル法によりカーネル関数を決定することにより類似度比較して、類似度を計算する手段と、
前記類似度に基づき、前記記憶手段に保存されている経路の情報を、ガウス過程回帰法により、重み付けする手段と、
前記重み付けの情報に基づき、前記所要時間を予測したい経路の所要時間を予測する手段とを有する、
所要時間予測システム。 - 前記所要時間を予測するための分散の値を提供するための手段をさらに有する、請求項1のシステム。
- 前記分散は、ユーザーが提供した値である、請求項2のシステム。
- 前記分散は、前記記憶手段に保存されている前記経路と、その所要時間の値に基づき、ガウス過程回帰法のエビデンス近似で計算された値である、請求項2のシステム。
- 前記文字列カーネル法が、p-スペクトルカーネル法である、請求項1のシステム。
- 前記カーネル関数には、道路事情に依存する属性項が追加されている、請求項1のシステム。
- 前記重み付けの情報と、前記分散の値に基づき、前記予測された所要時間の分散の値を計算する手段をさらに有する、請求項2のシステム。
- コンピュータの処理によって、経路を走行する所要時間を予測する方法であって、
地理的な複数の地点をノードとし、該ノードを結ぶ経路をリンクとし、該個々のリンクにはラベルが付与され、異なる該ノード間を前記リンクで結ぶ経路の情報を、該ラベルを用いて、該経路の所要時間の情報とともに、前記コンピュータの記憶手段に保存するステップと、
前記ラベルを用いてあらわされた、所要時間を予測したい経路を提供するステップと、
前記記憶手段に保存された経路及び時間情報と、前記所要時間を予測したい経路とを、前記ラベルの列を文字列として、文字列カーネル法によりカーネル関数を決定することにより類似度比較して、類似度を計算するステップと、
前記類似度に基づき、前記記憶手段に保存されている経路の情報を、ガウス過程回帰法により、重み付けするステップと、
前記重み付けの情報に基づき、前記所要時間を予測したい経路の所要時間を予測する手段とを有する、
所要時間予測方法。 - 前記所要時間を予測するための分散の値を提供するためのステップをさらに有する、請求項8の方法。
- 前記分散は、ユーザーが提供した値である、請求項9の方法。
- 前記分散は、前記記憶手段に保存されている前記経路と、その所要時間の値に基づき、ガウス過程回帰法のエビデンス近似で計算された値である、請求項9の方法。
- 前記文字列カーネル法が、p-スペクトルカーネル法である、請求項8の方法。
- 前記カーネル関数には、道路事情に依存する属性項が追加されている、請求項8の方法。
- 前記重み付けの情報と、前記分散の値に基づき、前記予測された所要時間の分散の値を計算するステップをさらに有する、請求項9の方法。
- コンピュータの処理によって、経路を走行する所要時間を予測するプログラムであって、
前記コンピュータに、
地理的な複数の地点をノードとし、該ノードを結ぶ経路をリンクとし、該個々のリンクにはラベルが付与され、異なる該ノード間を前記リンクで結ぶ経路の情報を、該ラベルを用いて、該経路の所要時間の情報とともに、前記コンピュータの記憶手段に保存するステップと、
前記ラベルを用いてあらわされた、所要時間を予測したい経路を提供するステップと、
前記記憶手段に保存された経路及び時間情報と、前記所要時間を予測したい経路とを、前記ラベルの列を文字列として、文字列カーネル法によりカーネル関数を決定することにより類似度比較して、類似度を計算するステップと、
前記類似度に基づき、前記記憶手段に保存されている経路の情報を、ガウス過程回帰法により、重み付けするステップと、
前記重み付けの情報に基づき、前記所要時間を予測したい経路の所要時間を予測する手段を実行させる、
所要時間予測プログラム。 - 前記所要時間を予測するための分散の値を提供するためのステップをさらに有する、請求項15のプログラム。
- 前記分散は、ユーザーが提供した値である、請求項16のプログラム。
- 前記分散は、前記記憶手段に保存されている前記経路と、その所要時間の値に基づき、ガウス過程回帰法のエビデンス近似で計算された値である、請求項16のプログラム。
- 前記文字列カーネル法が、p-スペクトルカーネル法である、請求項15のプログラム。
- 前記カーネル関数には、道路事情に依存する属性項が追加されている、請求項15のプログラム。
- 前記重み付けの情報と、前記分散の値に基づき、前記予測された所要時間の分散の値を計算するステップをさらに有する、請求項16のプログラム。
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