JP2014126500A - 旅行時間情報提供装置、旅行時間情報提供方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ノードとリンクで構成され、鉄道またはバスによって移動可能な交通網における旅行時間情報を利用者に提供する装置。利用者が交通網を構成するいずれかのノードに到着してから、車両に乗車して出発するまでの時間である乗車待ち時間、あるいは利用者が交通網を構成するいずれかのリンクを移動する際にかかる時間である移動時間を確率分布で表した確率分布データを、乗車待ち時間または移動時間が発生する箇所ごとに記憶する手段と、出発地と目的地とを結ぶ経路を特定する手段と、経路上において発生する乗車待ち時間および移動時間に対応する確率分布データを全て取得し、当該確率分布データを畳み込むことで、総旅行時間の確率分布を算出する手段と、算出した総旅行時間の確率分布に基づいて予想旅行時間を決定し、出力する手段と、を有する。
【選択図】図1
Description
ノードとリンクで構成され、鉄道またはバスによって移動可能な交通網における、旅行時間に関する情報を利用者に提供する旅行時間情報提供装置であって、利用者が前記交通網を構成するいずれかのノードに到着してから、車両に乗車して出発するまでの時間である乗車待ち時間を確率分布で表した第一の確率分布データと、利用者が前記交通網を構成
するいずれかのリンクを移動する際にかかる時間である移動時間を確率分布で表した第二の確率分布データを、前記乗車待ち時間または移動時間が発生する箇所ごとに記憶する確率分布記憶手段と、出発地と目的地とを結ぶ経路を取得する経路取得手段と、前記経路上において発生する乗車待ち時間に対応する第一の確率分布データと、前記経路上において発生する移動時間に対応する第二の確率分布データを全て取得し、取得した確率分布データを畳み込むことで、総旅行時間の確率分布を算出する旅行時間算出手段と、前記算出した総旅行時間の確率分布に基づいて予想旅行時間を決定し、出力する情報提供手段と、を有することを特徴とする。
また、移動時間とは、利用者がノード間を結ぶリンクを移動する際にかかる時間である。例えば、リンクを走行する列車があった場合、移動時間は、列車が出発ノードを発車してから到着ノードに到着するまでの時間となる。
きる。
<確率分布による旅行時間の演算>
まず、確率分布を用いた旅行時間の演算方法について説明する。図1は、ノードの配置と、ノード間の移動経路(リンク)を例示した図である。ノードとは、交通の拠点であり、本実施形態では鉄道の駅である。
まず、乗車駅であるノードAから、降車駅であるノードBに向かう例(図1(a))を用いて説明する。リンクABを走行する鉄道は、運行ダイヤグラムが存在せず、運行頻度(単位時間あたりに運行される列車の本数)のみが定められているものとする。
ここで、ノードAからノードBまでの旅行時間の確率分布をh1(t)とおくと、h1(t)は、fA(t)およびgAB(t)を畳み込み積分したものであるため、数式1のように表すことができる。
次に、出発地から目的地までの間に、待ち時間および移動時間が二回ずつ発生する場合の例を示す。ここでは、乗車駅であるノードAから、乗換駅であるノードCを経由して、降車駅であるノードBに向かうパターン(図1(b))を例示する。
以上に説明した計算方法によって、総旅行時間の確率分布を演算し、利用者に提示する経路情報提供装置の機能モジュール構成について、図3を参照しながら説明する。本発明の実施形態に係る経路情報提供装置10は、対象となる交通網を記憶しており、出発地と目的地を指定した場合に、経路の候補を抽出し、抽出した経路に対応する旅行時間情報を出力するコンピュータである。経路情報提供装置10は、交通網を構成するノードにて発生する待ち時間、およびリンクにて発生する移動時間の確率分布を全て記憶しており、当該確率分布を用いて旅行時間情報を生成する。
取得した経路探索条件に基づいて、経路の候補を抽出するモジュールである。経路の候補は、交通網情報にコストが記憶されている場合、当該コストを参照して、経路として適している順に複数個を抽出することが好ましい。また、交通網情報にコストが記憶されていない場合は、経由するリンクが少ない順に抽出してもよい。経路情報探索部13が行う経路探索動作は、公知の技術を用いたものであるため、詳細な説明は省略する。
このように、時間情報記憶部14は、対象の交通網において利用者が経由可能な全てのノードおよびリンクについて、待ち時間または移動時間の確率分布をそれぞれ記憶している。時間情報記憶部14に記憶される待ち時間の確率分布が、本発明における第一の確率分布データであり、移動時間の確率分布が、本発明における第二の確率分布データである。
同様に、本実施形態では、駅同士を結ぶ経路をリンクとおいているが、ある駅間において複数の鉄道路線が走行しているような場合は、路線別にリンクを定義し、経路に対応するものを使用するようにしてもよい。
前述した畳み込みの方法は、確率分布が関数で与えられていた場合の例であるが、本実
施形態では、確率分布はヒストグラムで表された離散確率分布である。そのため、旅行時間算出部15は、関数に対して積分を行うかわりに、離散値の総和を求めることで畳み込みを行う。例えば、数式1においてfA(t)およびgAB(t)が離散確率分布である場合、総旅行時間の確率分布は数式3のように表すことができる。
ここで、総旅行時間の確率分布から、利用者に提示する旅行時間情報を生成する例について述べる。図5は、出発地と目的地とを結ぶ経路が二つあった場合に、それぞれ算出された総旅行時間の確率分布の例である。
このようにすることで、予想旅行時間がどの程度ばらついているかを利用者に提示することができ、利用者は、複数の経路の中から、より適した経路を選択することができる。例えば、希望の時刻までに確実に到着したい場合は、旅行時間のばらつきが少ない経路Bを選択し、少しでも早く到着できる可能性がある経路を利用したい場合は、経路Aを選択するといったことが可能になる。
この他にも、図6(b)のように、算出した確率分布の特性に基づいて、当該経路の評価点を表示するようにしてもよい。評価点は例えば数式4のような評価式によって決定することができる。数式4中、T0は中央値、T1は25パーセンタイル値、T2は75パーセンタイル値である。すなわち、到着時刻のばらつきが少なく、かつ早く到着できる経路ほど点数が高くなる。
(1)運賃が安いほど評価点を高くする
(2)乗り換え回数が少ないほど評価点を高くする
(3)中央値または最頻値が小さいほど評価点を高くする
(4)標準偏差σを求め、σが小さいほど評価点を高くする
また、経路が複数ある場合、評価点が高い順に経路を利用者に提示するようにしてもよい。
次に、本実施形態に係る経路情報提供装置が行う、旅行時間の算出処理について、図7を参照しながら具体的に説明する。
まず、ステップS11で、探索条件取得部11が、不図示の入出力手段から経路探索条件を取得し、一時的に記憶する。入力される条件は、出発地ノードと目的地ノードの二つを含んでいればよいが、出発希望時間、到着希望時間、優先経路の指定、経由地の指定などを含んでいてもよい。本例では、「出発地ノード」「目的地ノード」「出発時間帯」の三つとする。
そして、ステップS14で、旅行時間算出部15が、選択した経路を移動する際に発生する待ち時間および移動時間に関連付いた確率分布データを時間情報記憶部14から抽出する。また、この際、経路探索条件で指定された出発時間帯(例えば8:00〜9:00)でデータを絞り込む。そして、抽出した確率分布データを畳み込み積分することで、総旅行時間の確率分布を生成する。
生成された総旅行時間の確率分布は、経路と関連付けられ、旅行時間算出部15によって一時的に記憶される(S15)。
上記の実施形態はあくまでも一例であって、本発明はその要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施しうる。
この場合の、待ち時間の確率分布とは、「ある交通機関がノードに到着してから、乗り換え先の交通機関が当該ノードを発車するまでの待ち時間」の確率分布である。例えば「A駅に到着するバスは、所定の時間内に列車の到着が見込まれる場合は到着を待ってから発車する」など、乗り換えを考慮した運行計画が立てられている場合は、このようにすることで、旅行時間をより正確に算出することができる。
また、特定のノードについて、待ち時間の確率分布を複数定義し、選択的に使用するようにしてもよい。例えば、利用者が徒歩でA駅に到着して列車に乗る場合と、利用者がA駅で列車同士を乗りかえる場合とで別の確率分布を使用してもよい。
例示した実施形態では、ノードに到着してから乗車できるまでの待ち時間を確率分布で定義したが、待ち時間の確率分布は、発車予定時刻に対する実際の発車時刻を蓄積したデータがあれば生成することができる。
例えば、運行ダイヤ上の発車時刻が8時22分と8時27分であって、実際の発車時刻の頻度分布が図8(a)のような形式で記憶されていたとする。このデータを変形することで、図8(b)のように、駅到着時刻ごとの待ち時間の頻度分布を生成することができる。運行ダイヤが定まっている場合は、このような方法で待ち時間の頻度分布を間接的に記憶してもよい。
まわない。また、運行ダイヤが無い交通機関と、運行ダイヤがある交通機関を組み合わせて移動する場合、または、徒歩による移動など移動時間が確定的なリンクを含める場合は、それぞれ演算した時間を足しあわせることで全体の旅行時間を算出することができる。
11 探索条件取得部
12 交通網情報記憶部
13 経路情報探索部
14 時間情報記憶部
15 旅行時間算出部
16 経路情報提供部
Claims (10)
- ノードとリンクで構成され、鉄道またはバスによって移動可能な交通網における、旅行時間に関する情報を利用者に提供する旅行時間情報提供装置であって、
利用者が前記交通網を構成するいずれかのノードに到着してから、車両に乗車して出発するまでの時間である乗車待ち時間を確率分布で表した第一の確率分布データと、利用者が前記交通網を構成するいずれかのリンクを移動する際にかかる時間である移動時間を確率分布で表した第二の確率分布データを、前記乗車待ち時間または移動時間が発生する箇所ごとに記憶する確率分布記憶手段と、
出発地と目的地とを結ぶ経路を取得する経路取得手段と、
前記経路上において発生する乗車待ち時間に対応する第一の確率分布データと、前記経路上において発生する移動時間に対応する第二の確率分布データを全て取得し、取得した確率分布データを畳み込むことで、総旅行時間の確率分布を算出する旅行時間算出手段と、
前記算出した総旅行時間の確率分布に基づいて予想旅行時間を決定し、出力する情報提供手段と、
を有する、旅行時間情報提供装置。 - 前記情報提供手段は、前記総旅行時間の確率分布のばらつきを表す情報を生成し、前記予想旅行時間とともに出力する、
請求項1に記載の旅行時間情報提供装置。 - 前記情報提供手段は、前記予想旅行時間内に目的地に到着できる確率を、前記予想旅行時間とともに出力する、
請求項1または2に記載の旅行時間情報提供装置。 - 前記情報提供手段は、前記総旅行時間の確率分布から、中央値または最頻値を抽出し、予想旅行時間として出力する、
請求項1から3のいずれかに記載の旅行時間情報提供装置。 - 前記経路取得手段は、出発地と目的地とを結ぶ経路を探索して複数個の経路候補を取得し、
前記旅行時間算出手段は、前記取得した経路候補ごとに総旅行時間の確率分布を生成し、
前記情報提供手段は、前記取得した経路候補ごとに予想旅行時間を決定し、経路に関する情報とともに出力する、
請求項1から4のいずれかに記載の旅行時間情報提供装置。 - 前記情報提供手段は、経路ごとの総旅行時間の確率分布に基づいて、当該経路に対する評価値をそれぞれ算出し、評価値が高い順に前記経路に関する情報を出力する、
請求項5に記載の旅行時間情報提供装置。 - 前記評価値は、前記予想旅行時間が長い場合よりも短い場合においてより高くなり、かつ、前記総旅行時間の確率分布のばらつきが大きい場合よりも小さい場合においてより高くなる、
請求項6に記載の旅行時間情報提供装置。 - 前記確率分布記憶手段が記憶する、各ノードにおける乗車待ち時間の確率分布とは、
利用者が当該ノードにランダムな時刻に到着してから、当該利用者が当該ノードを出発するまでの時間の確率分布である、
請求項1から7のいずれかに記載の旅行時間情報提供装置。 - 前記確率分布記憶手段が記憶する、各ノードにおける乗車待ち時間の確率分布とは、
利用者が鉄道またはバスによって当該ノードに到着してから、当該利用者が当該ノードを出発するまでの時間の確率分布である、
請求項1から8のいずれかに記載の旅行時間情報提供装置。 - ノードとリンクで構成され、鉄道またはバスによって移動可能な交通網における、旅行時間に関する情報を利用者に提供する旅行時間情報提供装置が行う旅行時間情報提供方法であって、
出発地と目的地とを結ぶ経路を取得するステップと、
前記経路上にあるノードにて発生する、利用者が当該ノードに到着してから、車両に乗車して出発するまでの時間である乗車待ち時間を、確率分布の形式で全て取得するステップと、
前記経路上にあるリンクにおいて発生する、利用者が当該リンクを移動する際にかかる時間である移動時間を、確率分布の形式で全て取得するステップと、
取得した複数の確率分布を畳み込むことで、総旅行時間の確率分布を算出するステップと、
前記算出した総旅行時間の確率分布に基づいて予想旅行時間を決定し、出力するステップと、
を含む、旅行時間情報提供方法。
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