JP2012137833A - 渋滞情報生成装置、渋滞情報生成方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】携帯端末装置で生成されるプローブ情報に基づいて渋滞情報を生成する際、道路の部分毎に適切な渋滞情報を生成する。
【解決手段】携帯端末装置４はＧＰＳ位置情報及び測位時刻情報からなるプローブ情報をセンタ装置２へ送信する。センタ装置２はプローブ情報を用いて、所定の道路リンク毎の平均速度を算出し、渋滞度と道路種別及び速度との関係に基づいて渋滞度を求める。このとき、高速道路の本線以外の部分については、「渋滞」、「混雑」、「順調」の判定基準である速度閾値を本線部分よりも低速にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、道路の渋滞情報を生成する装置、方法及びプログラムに関する。

自動車のナビゲーションシステムにより、現在地から目的地へ最短時間で到達できるルートを算出するには、地図情報だけでなく、道路の渋滞情報が必要である。渋滞情報の生成には、道路上を走行する自動車の動きを監視する必要がある。

自動車の動きを監視して渋滞情報を生成するシステムとして、道路を移動中の携帯端末装置、即ち例えば自動車に乗っているユーザが携帯している携帯電話機で生成されたプローブ情報（位置情報、測位時刻情報等）を収集し、道路の渋滞情報を生成するシステムが提案されている（特許文献１）。

このシステムによれば、自動車が通れる道路であれば、例えば、幅を一定にしたり、幅、場所を制限せずに交差点間に定義した道路リンク毎に分割した区間毎に渋滞情報を生成することができる。

ここで、渋滞情報は、プローブ情報に基づいて、一定時間毎に各道路リンクにおける携帯端末装置の平均移動速度を求め、平均移動速度に応じて、下記の表１に示すように「渋滞」、「混雑」、「順調」などの渋滞度を表したものである。

ところが、表１に示すように、渋滞情報は道路種別に応じて走行速度を基に決定されるため、高速道路の出入口及び料金所の付近、並びにサービスエリア及びパーキングエリアの進入路及び退出路など、高速道路の本線部分に比べて、速度を落として走行する必要のある部分については、自動車が順調に走行しているにもかかわらず渋滞していることになってしまう場合がある。

特開２００８−２９９３７１号公報

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、携帯端末装置で生成されるプローブ情報に基づいて渋滞情報を生成する際、道路の部分毎に適切な渋滞情報を生成できるようにすることである。

本発明は、道路を移動中の携帯端末装置で生成されたプローブ情報に基づいて、渋滞情報を生成する渋滞情報生成装置であって、前記携帯端末装置で生成されたプローブ情報に基づいて、道路リンク毎に携帯端末装置の平均移動速度を算出する速度算出手段と、予め定められた道路種別の平均移動速度と、この平均移動速度を渋滞度の判断基準の速度閾値として設定された渋滞度とからなる渋滞度テーブルと、前記速度算出手段で算出された平均移動速度と前記渋滞度テーブルとから、前記道路リンクの渋滞度を特定し渋滞情報を生成する渋滞情報生成手段とを有し、前記渋滞度テーブルにおける渋滞度の判断基準の速度閾値が道路の部分毎に設定されている渋滞情報生成装置である。
また、本発明は、道路を移動中の携帯端末装置で生成されたプローブ情報に基づいて、渋滞情報を生成する渋滞情報生成方法であって、前記携帯端末装置で生成されたプローブ情報に基づいて、道路リンク毎に携帯端末装置の平均移動速度を算出する速度算出工程と、前記速度算出工程で算出された平均移動速度と、予め定められた道路種別の平均移動速度と、この平均移動速度を渋滞度の判断基準の速度閾値として設定された渋滞度とからなる渋滞度テーブルとから、前記道路リンクの渋滞度を特定し渋滞情報を生成する渋滞情報生成工程とを有し、前記渋滞度テーブルにおける渋滞度の判断基準の速度閾値が道路の部分毎に設定されている渋滞情報生成方法である。

［作用］
本発明によれば、道路の部分毎に渋滞度の判定基準の速度閾値を設定するため、道路の部分毎に適切な渋滞情報を生成することができる。

本発明によれば、携帯端末装置で生成されるプローブ情報に基づいて渋滞情報を生成する際、道路の部分毎に適切な渋滞情報を生成することができる。

本発明の実施形態の渋滞情報生成装置を含む渋滞情報提供システムを示す図である。 図１における携帯端末装置のブロック図である。 図１におけるセンタ装置のブロック図である。 図１における携帯端末装置の動作を示すフローチャートである。 図１におけるセンタ装置の概略動作を示すフローチャートである。 図５に示す各ステップのタイミング関係の一例を示す図である。 図５における渋滞情報の生成処理の内容の一例を示すフローチャートである。 道路リンクの渋滞度を算出する際の平均速度算出処理の一例を示す図である。 道路リンクの渋滞度を算出する際の平均速度算出処理の別の一例を示す図である。 道路リンクの渋滞度を算出する際の平均速度算出処理のさらに別の一例を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
〈渋滞情報提供システムの構成〉
図１は、本発明の実施形態の渋滞情報生成装置を含む渋滞情報提供システムを示す図である。このシステムは、インターネットなどのネットワーク１に接続されるセンタ装置２と、基地局３経由でネットワーク１に接続される携帯端末装置４からなる。携帯端末装置４は携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ＰＮＤ（Personal Navigation Device）などである。携帯端末装置４とセンタ装置２とは、基地局３及びネットワーク１を介して通信可能である。センタ装置２が本発明の渋滞情報生成装置に対応する。

〈携帯端末装置の構成〉
図２は携帯端末装置４のブロック図である。この携帯端末装置４は制御部４１、操作部４２、表示部４３、ＧＰＳ受信部４４、及び無線通信部４５を備えている。

制御部４１は携帯端末装置４の各部を制御するためのコントローラであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）４１２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）４１３とを備えている。ＣＰＵ４１１はＲＯＭ４１２に記憶されたプログラムをＲＡＭ４１３にロードして実行することで、後述する種々の処理を実現する。

操作部４２は、この携帯端末装置４をユーザが操作するための各種ボタンからなる。表示部４３は、この携帯端末装置４の動作状態や、操作部４２からユーザが入力した情報などを表示するための液晶表示装置などからなる。

ＧＰＳ受信部４４は一定時間（例えば１秒）毎にＧＰＳ衛星から送信される電波を受信し、現在位置を測定（測位）する。そして、測位情報であるＧＰＳ位置情報、及び測位時刻情報をＧＰＳ情報として制御部４１へ出力する。

無線通信部４５は基地局３との間で無線通信を行うための回路である。無線通信部４５は基地局３を介してセンタ装置２にアクセスし、ＧＰＳ受信部４４で生成されたＧＰＳ情報、及びＲＯＭ４１２に保存されている携帯端末装置４の端末装置ＩＤを送信することができる。

〈センタ装置の構成〉
センタ装置２は、図３に示すように、制御部２１、通信部２２、及び記憶部２３を備えている。

制御部２１はＣＰＵ２１１、ＲＯＭ２１２、及びＲＡＭ２１３を含み、このセンタ装置全体の制御などを行う。また、ＣＰＵ２１１は、ＲＯＭ２１２に記憶されたプログラムをＲＡＭ２１３にロードして実行することで、後述する種々の処理を実現する。

通信部２２はネットワーク１及び基地局３を介して携帯端末装置４と通信を行う。記憶部２３はＨＤＤ（ハードディスク装置）からなり、プローブ情報ＤＢ（データベース）２３１、地図情報ＤＢ２３２、及び渋滞情報ＤＢ２３３が設けられている。

プローブ情報ＤＢ２３１には、携帯端末装置４から送信されたＧＰＳ情報（ＧＰＳ位置情報、測位時刻情報）が端末装置ＩＤに対応付けられて記憶される。地図情報ＤＢ２３２は、道路及び各種施設などを含む地図データ、道路リンクのリンクＩＤが予め記憶されている。道路リンクとは、対象道路の幅を制限せずに交差点、Ｔ字路の接合点等の間に定義したものである。渋滞情報ＤＢ２３３には渋滞情報が記憶される。渋滞情報とは、道路リンクの渋滞度、即ち道路リンクに対応付けた渋滞度である。

〈渋滞情報提供システムの動作〉
以上の構成を有する渋滞情報提供システムの概略動作について、図４及び図５に示すフローチャートを用いて説明する。ここで、図４は携帯端末装置４の動作であり、図５はセンタ装置２の動作である。携帯端末装置４は、センタ装置２にアクセスして、地図情報ＤＢ２３２からダウンロードした現在位置付近の地図を表示部４３に表示しつつ図４に示す動作を実行する。なお、携帯端末装置４に記憶されている地図データを表示することもできる。

図４に示すように、携帯端末装置４では、ＧＰＳ受信部４４が一定時間（例えば１秒）毎にＧＰＳ位置情報と、測位時刻情報とからなるＧＰＳ情報を生成し、制御部４１のＣＰＵ４１１に渡す（ステップＳ１）。ＣＰＵ４１１はＧＰＳ情報を受け取り、ＲＯＭ４１２から端末装置ＩＤを読み出すことで、ＧＰＳ情報と端末装置ＩＤからなるプローブ情報を取得する（ステップＳ２）。次いでＣＰＵ４１１は取得したプローブ情報を無線通信部４５へ渡し、無線通信部４５がセンタ装置２へ送信する（ステップＳ３）。

センタ装置２では、制御部２１のＣＰＵ２１１が、携帯端末装置４から送信されたプローブ情報を、通信部２２を通して受信し、プローブ情報ＤＢ２３１に格納する。このとき、ＣＰＵ２１１は、地図情報ＤＢ２３２を参照することにより、ＧＰＳ位置情報を道路にマッチングさせるとともに、道路リンクのリンクＩＤを取得し、そのリンクＩＤをプローブ情報に対応付ける。所定時間（例えば５分）分のプローブ情報を記憶することで、１回のプローブ情報収集動作が終わる（ステップＳ１１）。

次にＣＰＵ２１１は、収集済みの所定時間分のプローブ情報をプローブ情報ＤＢ２３１から読み出し、道路リンク毎の平均速度を算出し、道路リンク毎の渋滞情報を生成し、渋滞情報ＤＢ２３３に記憶する（ステップＳ１２）。このステップの詳細については後述する。

なお、隣同士の道路リンクや複数の連続する道路リンクを統合した統合道路リンクについて、各道路リンクの平均速度、渋滞情報から統合道路リンクの平均速度を算出して渋滞情報を生成したり、各道路リンクの渋滞度を平均化することで、統合道路リンクの渋滞情報を生成したりすることもできる。統合対象となる道路リンクの数は任意であり、統合リンクの道路幅、リンク長も任意である。また、平均速度を算出できない道路リンクがあった場合、その道路リンクを除いて算出したり、除かずに算出したりすることもできる。

次にＣＰＵ２１１は、生成済みの所定時間分の道路リンク毎の渋滞情報を、通信部２２を通して携帯端末装置４へ送信することで、携帯端末装置４に提供する（ステップＳ１３）。携帯端末装置４は渋滞情報を受信し、表示部４３に表示する。

Ｓ１１〜Ｓ１３のタイミング関係の一例を図６に示す。図示のように、所定時間（例えば５分）のプローブ情報の収集（Ｓ１１）が終了する毎に新たな渋滞情報を生成し（Ｓ１２）、それが終了する毎に新たな渋滞情報を提供する（Ｓ１３）。つまり、携帯端末装置４に提供される渋滞情報は所定時間毎に更新される。

《渋滞情報生成処理の詳細》
ステップＳ１２の詳細を図７に示す。
まずＣＰＵ２１１は、道路リンクを選択し（ステップＳ２１）、携帯端末装置を選択する（ステップＳ２２）。次に、選択した道路リンクにおける選択した携帯端末装置のＧＰＳ情報をプローブ情報ＤＢ２３１からＲＡＭ２１３に読み込む（ステップＳ２３）。

次いで、選択した道路リンクに他の携帯端末装置のプローブ情報があるか否かを判定する（ステップＳ２４）。判定の結果、あった場合（Ｓ２４：YES）は、プローブ情報の読み込み対象である携帯端末装置を変更し、ステップＳ２３に戻り、上記処理を繰り返す。判定の結果、なかった場合（Ｓ２４：NO）は、選択した道路リンクにおける全携帯端末装置に対して上記処理が終了しているので、ステップＳ２６へ進み、選択した道路リンクの集計処理を行う（ステップＳ２６）。集計処理の結果を渋滞情報ＤＢ２３３に保存する(ステップＳ２７)。

ステップＳ２６において、道路リンク毎に携帯端末装置４の速度を算出し、さらに道路リンク毎の速度とＲＯＭ２１２に格納されている下記の表２に示すテーブルを用いて道路種別に応じて道路リンク毎の渋滞度を算出する。

高速道路の本線以外の部分を走行している自動車は、順調な走行状態でも、本線部分を走行している自動車と比べると速度が遅くなる。そこで、本実施形態では、表２に示すように、本線以外の部分については、渋滞度の判定基準となる速度を一般道路と同じにすることで、適切な渋滞情報を生成することができる。ここでは、本線以外の部分について一般道路の閾値を採用したが、本線部分より低速であれば他の速度でもよい。
なお、本線部分と本線以外の部分の速度の算出については、例えば、本線と本線以外とは異なる道路リンクであるので、プローブ情報が対応付けられたリンクＩＤから本線部分と本線以外の部分を特定することができ、本線部分と本線以外の部分を分けての速度を算出することができる。
また、本線から本線以外へ分岐する手前の本線と本線以外の道路が平行している道路には、同一の道路に複数の道路リンクを設定したり、複数の路線からなる道路には道路の路線毎に道路リンクを設定してプローブ情報を対応付ければ、本線部分と本線以外の部分の速度を算出することができる。

《平均速度算出処理その１》
図７のステップＳ２６において、道路リンクの平均速度を算出する処理の一例について図８を用いて説明する。この図においては、始端Ｐｓから終端Ｐｅに至る道路リンクの長さは４４０ｍである。Ｐ１〜Ｐ５は、道路リンクにマッチングさせたプローブ情報のサンプルであり、位置情報として道路リンクの終端Ｐｅからの距離が図示されている。時刻情報は測位時刻である。

道路リンクの平均速度を下記ａ〜ｄの規則に基づいて算出する。
ａ：道路リンクにおいて、プローブ情報のサンプルの位置における速度を算出する。この速度は、対象位置の前又は後の同一道路リンク内のサンプルの位置との間の距離を測位時刻の差（以下、時間差）で割ることにより算出する。
ｂ：道路リンク内にプローブ情報のサンプルが複数存在する場合は、算出された複数の速度の平均値を算出し、それを道路リンクの平均速度とする。
ｃ：道路リンク内にプローブ情報のサンプルが一つのみ存在する場合は、その一つのサンプルの位置における算出速度を道路リンクの平均速度とする。
ｄ：道路リンク内にプローブ情報のサンプルが存在しない場合は、算出不能である。

以下、図８に示す道路リンクについて具体的に説明する。
この道路リンクにはＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５からなる５つのプローブ情報のサンプルがある。Ｐ１における速度は、Ｐ２との間の距離１００ｍを時間差１３秒で割ることにより、２７．７ｋｍ／ｈとなる。同様に、Ｐ２における速度は、Ｐ３との間の距離４０ｍを時間差１５秒で割ることにより、９．６ｋｍ／ｈ、Ｐ３における速度は、Ｐ４との間の距離１２０ｍを時間差１０秒で割ることにより、４３．２ｋｍ／ｈ、Ｐ４における速度は、Ｐ５との間の距離１２０ｍを時間差１２秒で割ることにより、３６．０ｋｍ／ｈとなる。従って、道路リンクの平均速度は、（２７．７ｋｍ／ｈ＋９．６ｋｍ／ｈ＋４３．２ｋｍ／ｈ＋３６．０ｋｍ／ｈ）／４＝２９．１ｋｍ／ｈとなる。

なお、図８では、対象位置の後の同一リンク内のサンプルの位置との間の距離を時間差で割ることにより、対象位置の速度を算出しているが、対象位置の前の同一リンク内の位置との間の距離を時間差で割ることにより算出してもよい。この場合、Ｐ５における速度が算出可能となり、Ｐ１における速度が算出不能となる。

《平均速度算出処理その２》
図７のステップＳ２６において、道路リンクの平均速度を算出する処理の別の一例について図９を用いて説明する。この図においては、始端Ｐｓから終端Ｐｅに至る道路リンクの長さは４４０ｍである。Ｐ１１〜Ｐ１４は、道路リンクにマッチングさせたプローブ情報であり、位置情報として道路リンクの終端Ｐｅからの距離が図示されている。時刻情報は測位時刻である。

道路リンクの平均速度を下記ｅ〜ｇの規則に基づいて算出する。
ｅ：道路リンク内にプローブ情報のサンプルが複数存在する場合は、両端のサンプルの位置の間の距離を時間差で割った値を平均速度とする。
ｆ：道路リンク内にプローブ情報のサンプルが一つのみ存在する場合は、前又は後の同一リンク内のサンプルとの間の距離を時間差で割った値を平均速度とする。即ち《平均速度算出処理その１》の規則ｃと同じである。
ｇ：道路リンク内にプローブ情報のサンプルが存在しない場合は、算出不能である。

以下、図９に示す道路リンクについて具体的に説明する。
この道路リンクにはＰ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４からなる４つのプローブ情報のサンプルがある。規則ｅにより、道路リンクの平均速度は、Ｐ１１とＰ１４との間の距離２６０ｍを時間差３８秒で割ることにより、２５ｋｍ／ｈとなる。

《平均速度算出処理その３》
図７のステップＳ２６において、道路リンクの平均速度を算出する処理の別の一例について図１０を用いて説明する。この図においては、始端Ｐｓから終端Ｐｅに至る第１道路リンクの長さは４４０ｍであり、第２道路リンクの長さは２００ｍである。第１道路リンクの終端は第２道路リンクの始端である。Ｐ２１〜Ｐ３０は、道路リンクにマッチングさせたプローブ情報であり、数字の２１〜３０は測位時刻の早い順に付けた番号である。

各道路リンクの平均速度を下記ｈ〜ｊの規則に基づいて算出する。
ｈ：道路リンク内に測位時刻が連続するプローブ情報のサンプルが存在する場合は、それらの内、その道路リンクの始端に最も近いサンプルと終端に最も近いサンプルとの距離を時間差で割った値をその道路リンクの平均速度とする。
ｉ：道路リンク内に測位時刻が連続するプローブ情報のサンプルが存在しない場合は、速度不能である。
ｊ：規則ｈにおいて、測位時刻が連続するプローブ情報のサンプルが複数組存在する場合は、組毎の速度の平均値を道路リンクの平均速度とする。

以下、図１０に示す各道路リンクについて具体的に説明する。
第１道路リンクに存在するプローブ情報のサンプルは、Ｐ２１〜Ｐ２４、Ｐ２６、Ｐ２７の６個である。これらの内、Ｐ２１〜Ｐ２４が時間的に連続し、Ｐ２６、Ｐ２７が時間的に連続する。規則ｈ及びｊより、第１道路リンクの平均速度は、Ｐ２１、Ｐ２４間の距離を時間差で割った値と、Ｐ２６、Ｐ２７間の距離を時間差で割った値との平均値となる。

第２道路リンクに存在するプローブ情報のサンプルはＰ２５、Ｐ２８〜Ｐ３０の４個である。これらの内、時間的に連続するのはＰ２８〜Ｐ３０である。規則ｈより、第２道路リンクの平均速度は、Ｐ２８、Ｐ２９間の距離を時間差で割った値となる。

また、第１道路リンクと第２道路リンクを統合して統合道路リンクとし、第１道路リンクと第２道路リンクで算出した平均速度を用いて統合道路リンクの平均速度を算出することもできる。

なお、以上の実施形態では、プローブ情報を道路リンクにマッチングさせ、それらのＩＤに対応付ける処理をセンタ装置２で実行しているが、携帯端末装置４で実行することもできる。

また、以上の実施形態では、携帯端末装置４がセンタ装置２にアクセスして、地図情報ＤＢ２３２からダウンロードした現在位置付近の地図を表示部４３に表示しつつ図４に示す動作を実行するものとしたが、携帯端末装置４はプローブ情報を送信すればよく、現在位置付近の地図を表示することは必須ではない。

２…センタ装置、４…携帯端末装置、２１…制御部、２２…通信部、２３…記憶部、２３１…プローブ情報ＤＢ、２３３…渋滞情報ＤＢ。

Claims (4)

1. 道路を移動中の携帯端末装置で生成されたプローブ情報に基づいて、渋滞情報を生成する渋滞情報生成装置であって、
   前記携帯端末装置で生成されたプローブ情報に基づいて、道路リンク毎に携帯端末装置の平均移動速度を算出する速度算出手段と、
   予め定められた道路種別の平均移動速度と、この平均移動速度を渋滞度の判断基準の速度閾値として設定された渋滞度とからなる渋滞度テーブルと、
   前記速度算出手段で算出された平均移動速度と前記渋滞度テーブルとから、前記道路リンクの渋滞度を特定し渋滞情報を生成する渋滞情報生成手段とを有し、
   前記渋滞度テーブルにおける渋滞度の判断基準の速度閾値が道路の部分毎に設定されている渋滞情報生成装置。
2. 請求項１に記載された渋滞情報生成装置において、
   前記道路種別が高速道路の場合、前記道路の部分は本線部分及び本線以外の部分であり、かつ後者の速度閾値が前者の速度閾値よりも低速である渋滞情報生成装置。
3. 道路を移動中の携帯端末装置で生成されたプローブ情報に基づいて、渋滞情報を生成する渋滞情報生成方法であって、
   前記携帯端末装置で生成されたプローブ情報に基づいて、道路リンク毎に携帯端末装置の平均移動速度を算出する速度算出工程と、
   前記速度算出工程で算出された平均移動速度と、予め定められた道路種別の平均移動速度と、この平均移動速度を渋滞度の判断基準の速度閾値として設定された渋滞度とからなる渋滞度テーブルとから、前記道路リンクの渋滞度を特定し渋滞情報を生成する渋滞情報生成工程とを有し、
   前記渋滞度テーブルにおける渋滞度の判断基準の速度閾値が道路の部分毎に設定されている渋滞情報生成方法。
4. コンピュータを、請求項１又は２に記載された渋滞情報生成装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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