JP2015076069A - 平面グラフ生成装置、プログラム、及び方法 - Google Patents

平面グラフ生成装置、プログラム、及び方法 Download PDF

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Abstract

【課題】適切な分析結果を提供可能な平面グラフを得る。【解決手段】軌跡データα1〜α4の各々により平面グラフG1〜G4を生成する。平面グラフG1〜G4のそれぞれについてコストC*を計算する。コストC*は、他の軌跡データの各々との非近似性のコストと、当該平面グラフの複雑性のコストを加算した値である。平面グラフG1〜G4の内、コストC*が最小の平面グラフG3を選択する。選択された平面グラフG3に、残りの軌跡データα1、α2、α4に基づく3つ軌跡の各々を追加することにより平面グラフG31、G32、G34を生成する。生成された平面グラフ各々と、残りの軌跡データに基づく軌跡とのコストC*を計算する。平面グラフG31、G32、G34の内、コストC*が最小の平面グラフG31を選択する。以上と同様の処理を順次、最終的に全ての軌跡データが追加されるまで実施して、平面グラフを生成する。【選択図】図19

Description

開示の技術は、平面グラフ生成装置、プログラム、及び方法に関する。
従来、空間情報分析には、次のような経路分析がある。即ち、第1に、複数の軌跡データから、指定された出発地点と到着地点との経路を検索するOD(O=“Origin”:出発地点、D=“Destination”:到着地点)検索がある。第2に、複数の軌跡データから、所定回数(例えば、10回)以上出現する出発地点及び到着地点の組み合わせ((新宿駅、渋谷駅)、(品川駅、池袋駅)…)を求める頻出OD発見分析がある。第3に、軌跡データの中から、例えば、品川駅→(山手線外回り)→池袋駅を通過するものを検索する部分経路検索がある。第4に、軌跡データの中に、10回以上出現する部分経路を検索する頻出部分経路発見分析がある。このような経路分析において、軌跡データ内において分析対象となる経路があらかじめ分かっている場合には、適切な検索結果が得られる。
しかし、軌跡データ内において分析対象となる経路があらかじめ分かっていない場合には、適切な検索結果を得ることは難しい。例えば、人を対象として軌跡データを得る場合を考えてみる。即ち、緯度及び経度を定期的に検出するGPS(Global Positioning System)を内蔵するセンサを携帯電話、例えば、スマートフォン(smartphone)に内蔵させる。これにより、人の移動した位置(緯度及び経度)の座標データを得ることができる。その他、GSM(登録商標)やWiFiなどを使って座標データを得ることもできる。ところで、人は、オープンスペース(例:展示会会場)を自由に移動できる。移動した各位置の情報について、上記のような○○駅等のようなデータとしては得られない。
そこで、人の移動範囲を所定面積の複数の領域(メッシュ)に分割し、各座標点を、メッシュに変換する。上記経路分析におけるOD(出発地点、到着地点)はメッシュの組み合わせで、経路はメッシュの系列で表現する。
特開2001-125885号公報 特開2013-54640号公報
しかしながら、メッシュを用いた経路分析においては、メッシュの大きさを適切に決める必要がある。二人のほぼ同じ経路が、メッシュの面積が小さいと、異なる経路として表現される。二人の異なる経路が、メッシュの面積が大きいと、同じ経路として表現される。このようにメッシュの面積の調整の微妙なずれが分析結果に悪影響を及ぼす。更に、メッシュの境界付近では、二人の人がほぼ同じ地点に位置していたとしても、ある人は一方のメッシュに位置したと判断され、別の人は他方のメッシュに位置したと判断される等の微妙なずれの影響が分析結果に及ぶ。
また、ODをメッシュの組み合わせで、経路をメッシュの系列で表現して適切な分析結果を得るためには、人の移動範囲が地図等で予め分かっていることが前提となる。よって、地図が整備されていない地域では、適切な分析結果を得ることができない。また、地図がある地域であっても、当該地図に掲載されていない新しい道路等が設けられた場合には、同様に適切な分析結果を得ることができない。
開示の技術は、1つの側面として、適切な分析結果を提供可能な平面グラフを得ることが目的である。
開示の技術において、計算部は、移動体の移動した軌跡を示す軌跡データの集合であって処理される毎に他の軌跡データに処理が移行される当該集合内の各軌跡データについて、所定の値を計算する。所定の値は、当該軌跡データの軌跡の複雑性を示す値と、前記集合内の当該軌跡データ以外の他の全ての軌跡データの各々との間の非近似性を示す値とを要素とする値である。選択部は、上記集合の中から所定の値が最小の軌跡データを選択する。
選択された軌跡データの第1の軌跡と被追加対象軌跡データの第2の軌跡との各々には、所定距離以内に位置する部分がない場合とある場合とがある。追加部は、上記ない場合、選択された軌跡データ、及び追加される対象の被追加対象軌跡データに基づいて、選択された軌跡データを被追加対象軌跡データに追加する。追加部は、上記ある場合、各々所定距離以内に位置する第1の軌跡における第1の部分と第2の軌跡における第2の部分の少なくとも一方が所定部分に近似するように追加後の被追加対象軌跡データを生成する。また、追加部は、上記ある場合、追加後の被追加対象軌跡データの軌跡が所定部分を通過するように、追加後の被追加対象軌跡データを生成する。
計算部、選択部、及び追加部は、前記集合内の全ての軌跡データについて処理されるまで、各処理を実行する。
開示の技術は、1つの側面として、適切な分析結果を提供可能な平面グラフを得ることができる、という効果を有する。
本実施形態の経路モデル生成システムが示す図である。 経路モデル生成装置10を示すブロック図である。 (A)は、経路モデル生成装置10が実行する経路モデル生成プログラムの機能部を示し、(B)は、経路モデル生成プログラムのプロセスを示す図である。 経路モデル生成装置10が実行する経路モデル生成処理の一例を示すフローチャートである。 図4のステップ96の軌跡データα*を探索する軌跡データα*探索処理の一例を示すフローチャートである。 平面グラフへ軌跡を追加する軌跡追加処理の一例を示すフローチャートである。 平面グラフGに軌跡集合を追加する軌跡集合追加処理の一例を示すフローチャートである。 (A)は、軌跡データの集合Tを示し、(B)は、4つの軌跡データα1〜α4の具体的な位置データを示し、(C)は、軌跡データα1〜α4の各々に基づいて定まる軌跡が全てそのまま記述されたグラフを示し、(D)は、軌跡データα1〜α4の各々におけるすべての位置を1つの位置に近似させたグラフを示す図である。 (A)は、軌跡データα1に基づく軌跡を示し、(B)は、軌跡データα2に基づく軌跡を示し、(C)は、軌跡データα3に基づく軌跡を示し、(D)は、軌跡データα4に基づく軌跡を示す図である。 (A)は、ある軌跡と別の軌跡とに、距離が近い近似範囲200Aと非近似範囲とがある様子を示す図であり、(B)は、平面グラフG*における軌跡と、当該軌跡に追加する、軌跡データαに基づく軌跡とのそれぞれの部分で互いに、Frechet Distanceが所定値ε以内でマッチする部分を検出する方法を示し、(C)には、軌跡データαに基づく軌跡(節点p0〜p4)と経路πとを、近似させないで、重ねた軌跡を示し、(D)は、軌跡データαに基づく軌跡(節点p0〜p4)と経路πとを、近似できる部分を近似させて、重ねた軌跡を示す図である。 第1回目のループにおける各平面グラフと残りの軌跡データとの非近似性のコストの値の一覧表である。 (A)は、平面グラフG3に軌跡データα1が追加された平面グラフG31の軌跡を示し、(B)は、軌跡データα2に基づく軌跡を示し、(C)は、軌跡データα4に基づく軌跡を示す図である。 (A)は、平面グラフG3に軌跡データα2が追加された平面グラフG32の軌跡を示し、(B)は、軌跡データα1に基づく軌跡を示し、(C)は、軌跡データα4に基づく軌跡を示す図である。 (A)は、平面グラフG3に軌跡データα4が追加された平面グラフG34の軌跡を示し、(B)は、軌跡データα1に基づく軌跡を示し、(C)は、軌跡データα2に基づく軌跡を示す図である。 第2回目のループにおける各平面グラフと残りの軌跡データとの非近似性のコストの値の一覧表である。 (A)は、平面グラフG31に軌跡データα2が追加された平面グラフG312の軌跡を示し、(B)は、軌跡データα4に基づく軌跡を示す図である。 (A)は、平面グラフG31に軌跡データα4が追加された平面グラフG314の軌跡を示し、(B)は、軌跡データα2に基づく軌跡を示す図である。 (A)は、全ての軌跡データα1〜α4の軌跡をそのまま重ね合わせたグラフを示し、(B)は、最終的な平面グラフG*の軌跡を示す図である。 平面グラフをどのような観点で作成するのかを示す概念図である。 経路モデルを示す図である。
以下、図面を参照して開示の技術の実施形態の一例を詳細に説明する。
図1には、本実施形態の経路モデル生成システムが示されている。図1に示すように、経路モデル生成システムは、経路モデル生成装置10と軌跡データを記憶するデータベース12を有するサーバ14とを備えた生成システム16を備えている。後述するように、定期的データを受信する処理及び軌跡データを生成する処理と、平面グラフを生成する処理とをそれぞれ、サーバ14と経路モデル生成装置10とに分担させることにより、負荷をサーバ14及び経路モデル生成装置10に分散させることができる。
サーバ14には、複数、例えば、4個のネットワーク22、24、26、28のそれぞれを介して、車両42、44、46、48に搭載されたセンサ32、34、36、38から、後述する定期的データが定期的に送信される。なお、ネットワーク、車両、及びセンサのそれぞれの個数は4に限定されない。
経路モデル生成システムは、本開示の技術の平面グラフ生成システムの一例であり、生成システム16は、本開示の技術の生成システムの一例である。サーバ14は、本開示の技術の受信装置の一例である。経路モデル生成装置10は、本開示の技術の平面グラフ生成装置の一例である。車両42〜48は、本開示の技術の移動体の一例である。
センサ32、34、36、38の各々は、当該センサの位置する緯度及び経度を定期的に検出するGPS(Global Positioning System)を内蔵している。センサ32、34、36、38の各々は、定期的に検出された緯度及び経度、当該センサを搭載する車両の車両番号(ID)、緯度等を検出した時刻、及び付加的な属性値を含むデータを上記定期的データとしている。緯度及び経度のデータは、当該車両の位置を示す位置データという。なお、センサ32、34、36、38のそれぞれが上記定期的データを送信するタイミングは同期していない。
サーバ14は、センサ32、34、36、38のそれぞれからサーバ14に送信された定期的データを、車両番号(ID)ごとに、時刻順に並べた(ソートした)状態で、データベース12に記憶する。従って、車両が、定期的に検出された各時刻においてどこに位置していたのかが特定される。よって、車両がある検出時刻に位置していた位置と、次の検出時刻に位置していた位置との関係(リンク)が特定される。そこで、サーバ14は、各位置間のリンクを示すリンクデータも、定期的データに対応してデータベース12に記憶する。上記車両番号(ID)ごとにソートされた状態で記憶された定期的データとリンクデータとに基づいて、上記車両番号(ID)により識別される車両がどのように移動したのかを示す軌跡が特定される。上記車両番号(ID)ごとの位置データとリンクデータとを含むデータを当該車両の軌跡データという。
図8(A)には、軌跡データの集合Tが示されている。軌跡データの集合Tには、複数、例えば、4つの軌跡データα1〜α4がある。軌跡データα1〜α4のそれぞれは、車両42、44、46、48の軌跡を示す。図8(B)には、4つの軌跡データα1〜α4の具体的な位置データが示されている。例えば、軌跡データα1は、位置データp1、p2、p3、p4を備えている。p1〜p4の順番は、上記リンクデータに基づいて定まる。その他の軌跡データα2〜α4も、軌跡データα1の構成と同様に、位置データがリンクデータにより定まる順番に従って並べられている。
図8(C)には、軌跡データα1〜α4の各々に基づいて定まる軌跡が全てそのまま記述された様子が示されている。図8(C)のグラフに示すように、軌跡データα1〜α4の各々に基づいて定まる軌跡を全てそのまま記述すると、グラフは複雑である。このような複雑な軌跡データから、経路分析等すると、計算量が多くなる。
一方、例えば、図8(C)の中央のやや下側に示すように、位置p11と位置p7は、これらの間隔距離が短い(所定値未満である)。よって、位置p11と位置p7との関係は、それぞれに対応する車両46、44が同じ位置にいた可能が高いことを示す。そこで、位置p11と位置p7を1つの点で近似しても、経路分析等の結果に大きな誤差を生じさせない。よって、位置p11と位置p7を1つの点で近似処理すると、経路分析等は、計算量が少なくなって、効率的である。
計算量を少なくすることのみを考慮すれば、図8(D)に示すように、軌跡データα1〜α4の各々におけるすべての位置を1つの位置に近似させることも考えられる。しかし、これでは、各車両42〜48の位置の誤差が大きく、経路分析等に大きな誤差が生ずる。
本実施形態は、各車両42〜48の位置を、できる限り精度よく反映させると共に、各車両42〜48の位置を、できる限り簡素化させたグラフ(後述する平面グラフ)を作成することが目的である。経路モデル生成装置10には、サーバ14から軌跡データを取り込む。経路モデル生成装置10は、取り込んだ軌跡データに基づいて後述する平面グラフを生成する。
サーバ14及び経路モデル生成装置10はそれぞれ同様の構成であるので、以下、経路モデル生成装置10を説明し、サーバ14の構成の説明を省略する。
図2には、経路モデル生成装置10のブロック図が示されている。図2に示すように、経路モデル生成装置10は、CPU(中央処理装置:Central Processing Unit)52、ROM(Read Only Memory)54、及びメモリ(RAM(Random Access Memory))56が、バス58を介して相互に接続されている。バス58には更に、2次記憶装置60、及び磁気ディスクドライブ装置64が接続されている。なお、磁気ディスクドライブ装置64には、磁気ディスク62が内蔵されている。経路モデル生成装置10は、表示制御部66、表示制御部66に接続された表示装置68、入力装置70、及び通信制御部72を備えている。通信制御部72には、サーバ14の通信制御部72が接続されている。2次記憶装置60には、後述する平面グラフを記憶するための平面グラフ記憶領域60A,及び経路グラフを記憶するための経路グラフを記憶するための記憶領域60Bが設けられている。表示装置68としては、液晶表示装置(LCD)、ブラウン管(CRT)、有機エレクトロルミネセンス表示装置(OELD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、電界放出ディスプレイ(FED)等が適用できる。入力装置70としては、キーボード(keyboard)やマウス(mouse)などが適用できる。
図3(A)には、経路モデル生成装置10が実行する経路モデル生成プログラムの機能部が示されている。経路モデル生成プログラムの機能部は、データベース12から軌跡データを入力し軌跡データを探索する軌跡データ探索部82を備えている。上記機能部は、探索された軌跡データに基づいて平面グラフを作成し、作成した平面グラフを記憶領域60Aに記憶する平面グラフ生成部84を備えている。上記機能部は、後述する平面グラフのコスト(C*)を算出する平面グラフコスト算出部86を備えている。
ROM54には、経路モデル生成プログラムが記憶されている。CPU52は、ROM54から経路モデル生成プログラムを読み出してメモリ56に展開し、経路モデル生成プログラムが有するプロセスを実行する。
図3(B)には、経路モデル生成プログラムのプロセスが示されている。経路モデル生成プログラムのプロセスは、軌跡データ探索プロセス83、平面グラフ生成プロセス85、及び平面グラフコスト算出プロセス87を有する。
なお、CPU52が、図3(B)に示す上記プロセス83〜87の各々を実行することにより、図3(A)の上記各部82〜86として動作する。
平面グラフコスト算出部86は、本開示の技術の計算部の一例である。平面グラフ生成部84は、本開示の技術の選択部、及び追加部の一例である。ROM54は、本開示の技術の記憶媒体の一例である。
なお、ここでは経路モデル生成プログラムをROM54から読み出す場合を例示したが、必ずしも最初からROM54に記憶させておく必要はない。例えば、経路モデル生成装置10に接続させたSSD(Solid State Drive)、DVDディスク、ICカード、光磁気ディスク、CD−ROMなどの任意の「可搬型の記憶媒体」に先ずは経路モデル生成プログラムを記憶させておいてもよい。そして、経路モデル生成装置10がこれらの可搬型の記憶媒体からは経路モデル生成プログラムを取得して実行するようにしてもよい。また、通信回線を介して経路モデル生成装置10に接続される他のコンピュータ又はサーバ装置等の記憶部に経路モデル生成プログラムを記憶させておいてもよい。この場合、経路モデル生成装置10は他のコンピュータ又はサーバ装置等から経路モデル生成プログラムを取得して実行する。
図4には、経路モデル生成装置10が実行する経路モデル生成処理の一例がフローチャートとして示されている。
図8(C)のグラフに示すように、軌跡データα1〜α4の各々に基づいて定まる軌跡が全てそのまま記述されると、複数の移動体の各々の位置を精度よく反映させたグラフが得られる。しかし、複数の移動体の各々の位置を精度よく反映させたグラフは複雑である。このような複雑な軌跡データから、経路分析等すると、計算量が多くなって、非効率である。一方、計算量を少なくすることのみを考慮すれば、図8(D)に示すように、軌跡データα1〜α4の各々におけるすべての位置を1つの位置に近似させることも考えられる。しかし、これでは、各移動体の位置の誤差が大きく、経路分析等に大きな誤差が生ずる。そこで、経路モデル生成装置10は、経路モデル生成処理を実行することにより、軌跡データの集合Tから、複数の車両の各々の位置をできる限り精度よく反映させると共に、各車両の位置をできる限り簡素化させた平面グラフを生成する。平面グラフは、節点のデータ及び節点間のリンクのデータを含んで構成される。
即ち、軌跡データを順次1つずつ追加すると共に追加する際に、近似処理できる部分があれば近似する。よって、平面グラフをより簡素化することができる。
しかし、順次加算する際に近似できない部分が存在する。この場合、平面グラフに、任意に選択された軌跡データを追加すると、複数の車両の各々の位置を精度よく反映させることはできるが、得られた平面グラフが複雑となる場合がある。逆に、得られた平面グラフを簡素化できたが、複数の車両の各々の位置を精度よく反映させることができない場合がある。
そこで、本実施形態は、経路モデル生成処理により、複数の車両の各々の位置をできる限り精度よく反映させると共に、各車両の位置をできる限り簡素化させた平面グラフを得る。
平面グラフは、本開示の技術の追加軌跡データの一例である。
経路モデル生成処理がスタートすると、ステップ92で、平面グラフ生成部84は、本経路モデル生成処理で使用する変数を初期化する。後述するように、上記平面グラフは、平面グラフG*に、移動体の位置(以下、節点という)を示す節点データ(位置データ)と節点間のリンクを示すリンクデータとを登録することにより、生成される。よって、平面グラフG*は、節点データの集合Vと、リンクデータの集合Eを含む。ステップ92では、集合V及び集合Eは空にされる。また、後述する最小コストminCが無限大にセットされる。本ステップ92では、軌跡データ探索部82は、サーバ14から、データベース12に記憶された全ての軌跡データを取り込み、軌跡データの集合Tに登録する。
ステップ94で、平面グラフ生成部84は、軌跡データの集合Tが空となっているか否かを判断する。軌跡データの集合Tが空となっていなければ、経路モデル生成処理は、ステップ96に進み、軌跡データの集合Tが空となっていれば、経路モデル生成処理は、ステップ106に進む。
ステップ96で、平面グラフ生成部84は、軌跡データの集合Tの中から、コストを最も下げるような軌跡データα*とその時のコストC*を探索する。ステップ96の処理は、本開示の技術の計算部の処理の一例である。コストC*は、本開示の技術の所定値の一例である。
ステップ96の具体的な処理の内容は後述するが、最初に、コストC*を説明する。
図19には、全ての軌跡データを追加して得られる平面グラフをどのような観点で作成するのかを示す概念図が示されている。平面グラフ生成部84は、最初に、全ての軌跡データα1〜α4の各々に基づく軌跡により中間の平面グラフG1〜G4を生成する。なお、この段階の中間の平面グラフは、対応する軌跡データと一致する。次に、平面グラフコスト算出部86は、平面グラフG1〜G4において、複雑性のコストと、当該軌跡を生成するために用いた軌跡データ以外の残りの軌跡データの各々に基づく各軌跡との非近似性のコストとを加算したC*を計算する。例えば、軌跡データα1に基づく平面グラフG1において、複雑性のコストと、軌跡データα1以外の軌跡データα2〜α4のそれぞれに基づく軌跡との非近似性のコストとを加算したコストC*を計算する。中間の平面グラフG1〜G4の内、コストC*が最小の平面グラフを選択する。例えば、中間の平面グラフG3が選択される。次に、選択された平面グラフG3に、残りの軌跡データα1、α2、α4に基づく3つ軌跡の各々を追加することにより平面グラフG31、G32、G34を生成する。生成された平面グラフの各々についてコストC*を計算する。平面グラフG31、G32、G34の内、コストC*が最小の平面グラフが選択される。例えば、平面グラフG31が選択される。以上と同様の処理を順次行う。最終的に全ての軌跡データの軌跡が重なった平面グラフを生成する。
上記のように、本実施形態で、1つずつ軌跡データを追加する理由は次の通りである。車両の位置を精度よく反映させかつ簡単な最適な平面グラフを生成するため、全ての組み合わせについて平面グラフを生成することも、理論上は考えられる。しかし、軌跡データの個数が多くなると、計算量が膨大となる。そこで、本実施形態では、1つずつ軌跡を重ねる際に、コストC*が最小の組み合わせを選択することにより、軌跡を重ねる候補を絞ることにより、計算量を低減している。よって、軌跡データの個数が多くなっても、比較的少ない計算量で最終的な平面グラフを生成することができる。
ここで、コストC*は、上記のように非近似性のコストΣα∈Tδ(G,α)と、複雑性のコスト|G|とを加算した値である。即ち、コストC*は、Σα∈Tδ(G,α)+|G|である。δ(G,α)は、本開示の技術の非近似性を示す値の一例である。|G|は、本開示の技術の複雑性を示す値の一例である。
まず、非近似性のコストΣα∈Tδ(G,α)を説明する。
後述するように、ある平面グラフ(G)に、集合T内の当該平面グラフ(G)以外の軌跡データ(α)を追加することにより各中間の平面グラフが生成される。δ(G,α)は、ある平面グラフ(G)と軌跡データ(α)のそれぞれに基づく軌跡が互いに近似しない程度を表す値である。即ち、δ(G,α)が大きければ大きい程、ある平面グラフ(G)とある軌跡データ(α)とのそれぞれに基づく軌跡が互いに近似しない程度が大きい。逆に、例えば、ある平面グラフ(G)とある軌跡データ(α)とのそれぞれに基づく軌跡が完全に一致すると、δ(G,α)は0となる。また、ある平面グラフ(G)とある軌跡データ(α)のそれぞれに基づく軌跡が互いに近い(所定距離以内)の場合も、δ(G,α)は0となる。後述するように、所定距離以内に位置する軌跡の部分は近似されるので、両軌跡は一致することになるからである。所定距離以内に位置する軌跡の部分を近似範囲という。
一方、ある平面グラフ(G)上の経路(π)とある軌跡データ(α)に、近い(所定距離以内の)部分(近似範囲)と遠い(所定距離を超えている)部分(非近似範囲)とがある場合もある。図10(A)には、平面グラフ(G)上のある経路(π)とある軌跡データ(α)に、近似範囲200Aと非近似範囲とがある様子が示されている。この場合、上記のように、近似範囲200Aについての非近似性のコストは0となる。近似範囲内の部分は近似されるので、経路と軌跡は一致することになるからである。しかし、非近似範囲は、平面グラフ(G)上のある経路(π)とある軌跡データ(α)とが互いに近似しない部分である。この近似しない部分における近似しない程度を示す物理量としては、経路と軌跡において、非近似範囲に存在する節点(p3、p4)の数(2個)を採用できる。また、当該物理量としては、非近似範囲に存在する節点間のリンクの数や当該リンクの長さの合計も採用できる。更には、非近似範囲に存在する全ての節点に所定面積の円を想定し、リンクが存在する場合には各リンクを長手方向の中心軸とした長方形を想定し、これら想定した円や長方形の面積の合計を上記物理量とすることができる。加えて、非近似範囲に存在する節点の中で最も離れている節点間の距離を上記物理量とすることができる。更には、これらを組み合わせたものを上記物理量とすることもできる。なお、以下は、節点の数を非近似性のコストとして採用した例を説明する。
非近似性のコストΣα∈Tδ(G,α)は、平面グラフ(G)と、当該平面グラフ(G)を生成するために用いた軌跡データ以外の全ての軌跡データ(α)の各々とが近似しない程度を示す物理量δ(G,α)の合計値である。
従って、非近似性のコストΣα∈Tδ(G,α)の大きさから、どの軌跡データ(α)が、他の残りの軌跡と近似しないのか特定される。よって、非近似性のコストΣα∈Tδ(G,α)が小さい軌跡データ(α)を考慮すれば、当該平面グラフ(G)について他の軌跡データを追加させれば、得られた軌跡データに基づく軌跡は、近似された部分が多く含まれる。よって、得られた平面グラフは、簡単なものとなる。また、近似された部分は車両が同じ位置に位置したと判断できる。つまり、上記得られた平面グラフは、車両の位置をより精度よく反映している。よって、非近似性のコストΣα∈Tδ(G,α)が小さい平面グラフ(G)を考慮して上記平面グラフを作成することで、本実施形態における一部の目的を達成できる。
次に、複雑性のコスト|G|を説明する。複雑性のコスト|G|は、平面グラフG1〜G4それぞれの複雑の度合いを示す値である。車両が多くの位置に移動すると、これに応じて節点の数、リンクの数、及びリンクの合計の長さが多くなる。よって、複雑性のコスト|G|としては、節点の数、リンクの数、及びリンクの合計の長さ、またはこれらの組み合わせを採用できる。以下は、複雑性のコスト|G|として、節点の数を用いた例を説明する。複雑性のコスト|G|を考慮して上記平面グラフを作成することで、本実施形態における残りの目的を達成できる。
上記のように、コストC*は、非近似性のコストΣα∈Tδ(G,α)と、複雑性のコスト|G|とを加算した値である。本実施形態では、コストC*を考慮して上記平面グラフを作成する。上記のように、非近似性のコストΣα∈Tδ(G,α)が低いと複数の移動体の各々の位置をできる限り精度よく反映させた平面グラフを作成することができる。しかし、近似処理された部分が多くても、平面グラフが複雑な場合もある。よって、各移動体の位置をできる限り簡素化させた平面グラフを作成するためには、複雑性のコスト|G|が必要となる。よって、本実施形態では、非近似性のコストΣα∈Tδ(G,α)と、複雑性のコスト|G|とを加算した値であるコストC*を採用した。
上記ステップ96では、図19に示す中間の平面グラフG1〜G4の内、コストC*が小さい平面グラフに対応する軌跡データαを選択する。例えば、平面グラフG3に対応する軌跡データα3が軌跡データα*として採用される。
ステップ98で、平面グラフ生成部84は、コストC*がminCより小さいか否か判断する。コストC*がminCより小さいと判断された場合には、経路モデル生成処理は、ステップ100に進む。
ステップ100で、平面グラフ生成部84は、平面グラフG*に軌跡データα*を追加し、新たに平面グラフG*を得る。上記例では、軌跡データα*として軌跡データα3が採用されているので、平面グラフG3(図19も参照)が生成される。
ステップ102で、平面グラフ生成部84は、作業変数を更新する。具体的には、平面グラフ生成部84は、軌跡データの集合Tから軌跡データα*を削除する。これにより、上記例では、集合Tには、軌跡データα1、α2、α4が残る。また。ステップ102では、平面グラフ生成部84は、minCにC*をセットする。その後、経路モデル生成処理は、ステップ94に進む。
以上のように経路モデル生成処理において、処理(94〜102)が最初にループ(第1回目のループ)すると、平面グラフG*には1つの軌跡データα*が追加される。即ち、軌跡データα*として、上記例では、軌跡データα3が平面グラフG*に追加される。軌跡データα3の節点が近似されずそのままの状態で平面グラフG*に追加される。よって、平面グラフG*の軌跡は、平面グラフG3に基づく軌跡(図9(C)参照)に等しい。
次に、上記ステップ96の処理の具体的内容を説明する。図5には、軌跡データα*を探索する軌跡データα*探索処理(ステップ96)の一例がフローチャートとして示されている。
ステップ112で、平面グラフ生成部84は、作業変数を初期化する。具体的には、平面グラフ生成部84は、最小コストminCを無限大にセットし、最小軌跡データα*にnone(無)をセットする。
ステップ114で、平面グラフ生成部84は、軌跡データの集合T中の軌跡データαの全てについて処理終了したか否かを判断する。即ち、軌跡データの集合T中の各軌跡データを識別する変数を用いて、ステップ114〜118(120)が繰り返し実行される毎に、上記変数を1インクリメントする。変数の値が集合T内の軌跡データの総数になったか否かを判断する。ステップ114の判定結果が肯定判定の場合、軌跡データα*探索処理は、ステップ122に進む。
一方、ステップ114の判定結果が否定判定の場合には、軌跡データα*探索処理は、ステップ116に進む。
ステップ116で、平面グラフ生成部84は、平面グラフG*に、軌跡データαを追加し、平面グラフGを生成する。なお、ステップ116が繰り返し実行される毎に、軌跡データαは、集合T内の他の軌跡データに代わる。ステップ117で、平面グラフ生成部84は、平面グラフGに軌跡データの集合T−{α}を追加し、その時のコストCを算出する。ステップ118で、平面グラフ生成部84は、コストCがminCより小さいか否かを判断する。ステップ118の判定結果が否定判定の場合には、軌跡データα*探索処理は、ステップ114に戻る。一方、ステップ118の判定結果が肯定判定の場合には、軌跡データα*探索処理はステップ120に進む。
ステップ114〜120の処理の詳細は後述するが、ここで、これらの処理を概説する。まず、経路モデル生成処理(図4)が開始された時は、平面グラフG*には何も規定されていない。これは、図19の上端の位置に経路モデル生成処理が位置することに等しい。軌跡データα1〜α4に対応する平面グラフG1〜G4の内、コストC*が最小な平面グラフが判断される。この判断は、図19の上端から、どのルートを選択すべきかの判断に相当する。
ステップ116が繰り返される毎に順に、軌跡データα1〜α4のそれぞれに対応する平面グラフG1〜G4が生成される。ステップ117が繰り返される毎に順に、平面グラフG1〜G4のそれぞれのコストC*が計算される。
ここで、平面グラフG*と平面グラフGとがある理由は次の通りである。上記のように最終的に生成したい平面グラフは、平面グラフG*に、節点及びリンクを登録することにより、生成される。上記のように、平面グラフG*にどの軌跡データを追加すればいいのかを判断するためのコストC*が計算される。平面グラフG*を上書きすることなく、平面グラフG*中の軌跡データにどの軌跡データを追加すると、コストC*が最小となるのかを判断するため、平面グラフG*を代替する平面グラフGが使用される。よって、ステップ116及びステップ117では、平面グラフG*内の軌跡データを平面グラフGに登録して、平面グラフGが用いられて、ステップ116及びステップ117の処理が実行される。
次に、ステップ116の処理の具体的内容を説明する。図6には、平面グラフへ軌跡データを追加する軌跡追加処理の一例がフローチャートとして示されている。
図6のステップ132で、平面グラフ生成部84は、後述する節点pをnil(無)とし、節点sを軌跡データαの始点とし、コスト変数Aを0に初期化する。なお、節点pは、軌跡データαにおける節点sの1つ前の節点である。
ステップ134で、平面グラフ生成部84は、平面グラフGにおける軌跡と、当該軌跡に追加する、軌跡データαに基づく軌跡とのそれぞれでの部分で互いに、Frechet Distanceが所定値ε以内でマッチする部分を検出する。即ち、平面グラフ生成部84は、軌跡データαにおけるマッチする部分の節点sを始点とする軌跡と、平面グラフGで当該マッチする部分の経路πが算出される。平面グラフ生成部84は、軌跡データαにおけるマッチする部分の節点sを始点とする軌跡の始点と終点をそれぞれs、gとする。平面グラフ生成部84は、経路πの始点と終点をそれぞれt、hとする。
以上のステップ134の処理を、図10(B)を参照して説明する。本実施形態では、平面グラフGと軌跡データαの部分で所定値ε以内の部分を探すために、Frechet Distanceのアルゴリズムが採用される。なぜなら、Frechet Distanceのアルゴリズムを用いると、平面グラフ中の経路の距離の計算を非常に効率よくできるからである。具体的には次の処理が実行される。
図10(B)には、平面グラフGと、当該平面グラフに追加する、軌跡データαとのそれぞれでの部分で互いに、Frechet Distanceが所定値ε以内でマッチする部分を検出する方法が示されている。図10(B)には、平面グラフに追加する軌跡データが節点sから節点gまでの軌跡として示されている。また、図10(B)には、当該軌跡(節点s〜節点g)に、所定値ε以内に位置する経路が、始点である節点p1〜終点である節点p8の経路として示されている。節点p1〜節点p8の経路は、具体的には次のようにして求められる。
即ち、まず、節点sを中心とする円252内にある節点p1が求められる。続いて、この節点p1にリンクによって接続された節点で、当該節点を中心とした円が経路(節点sからの矢印参照)と交差する節点が探索される。この探索では、節点p1にリンク202で接続された節点p2が得られる。この処理を順次繰り返すことによって、リンク202〜210、節点p3、p4、p5、p6、p7が探索される。最終的に節点gの円258に含まれる節点p8が得られる。このようにして、平面グラフに追加する軌跡データとFrechet Distanceが所定値ε以内にある平面グラフG上の経路π(p1、p2、p3、p5、p7、p8)が得られる。このアルゴリズムの計算量は、軌跡の長さとグラフのサイズの積に比例する。
なお、上記例では、Frechet Distanceのアルゴリズムが用いられている。しかし、ユークリッド距離を用いてもよい。
ステップ136で、平面グラフ生成部84は、節点sについて、節点sを中心とする円252内に、平面グラフGの節点(図10(B)の節点p1に相当する節点)が得られなかったか否かを判断することにより、経路πが存在しないか否かを判断する。ステップ136の判定結果が肯定判定の場合には、軌跡追加処理は、ステップ138に進み、ステップ136の判定結果が否定判定の場合には、軌跡追加処理は、ステップ144に進む。
以後の処理を、図10(C)を参照して説明する。図10(C)には、軌跡データαに基づく軌跡(節点p0〜p4)と上記経路π(節点p13〜p14)とが重なった軌跡が示されている。図10(C)には、経路と軌跡との部分のFrechet Distanceが所定値ε以内にある範囲が近似範囲200Bとして示されている。なお、後述するように、近似範囲200Bの範囲内にある節点p3、p4が近似される。
ステップ138で、平面グラフ生成部84は、節点p≠nilか否か判断する。平面グラフ生成部84は、節点p≠nilならば、節点pを平面グラフGの節点集合Vに、リンク(p,s)を平面グラフGのリンク集合Eに追加する。平面グラフコスト算出部86は、コスト変数を1増やす。
節点pは、節点sの1つ前の節点である。最初に軌跡追加処理が実行される際は、ステップ134で節点sが節点p0とされる。よって、節点pはnil(無)である。よって、最初に軌跡追加処理が実行される際は、ステップ138はスキップされる。
次のステップ140で、平面グラフ生成部84は、節点pを節点sとし、節点sを軌跡α上の節点sの直後の節点とする。最初に軌跡追加処理が実行される際のステップ140では、節点pは節点p=節点p0とされる。節点sは、節点s=節点p1とされる。ステップ142で、平面グラフ生成部84は、節点sは軌跡αの終点(節点p4)か否かを判断する。節点sは軌跡αの終点(節点p4)と判断された場合には、軌跡追加処理は終了し、処理は図5のステップ117に処理が移行される。上記例の場合には、節点sは節点p1であるので、ステップ142の判定結果が否定判定となる。この場合には、軌跡追加処理は、ステップ134に戻る。
この段階では、節点sが節点p1としてステップ134の処理が実行される。図10(C)に示すように、節点s(=節点p1)について経路πは存在しない。よって、ステップ136が肯定判定となる。上記のように、この段階では、節点p=p0である。よって、ステップ138では、節点p≠nilと判断される。よって、節点p(=節点p0)が平面グラフGの節点集合Vに追加される。また、リンク(p,s)=リンク(p0、p1)が平面グラフGのリンク集合Eに追加される。そして、上記のように節点p0は、近似される範囲外である。軌跡αと平面グラフGとの非近似性を示す値は、ここでは、近似される範囲外の節点の数である。よって、近似性を示す値を計算するためのコスト変数Aが1増やされる。なお、この段階では、平面グラフとしては、既にある平面グラフ(経路πを含む)と、節点p0と節点p0と節点p1とのリンクまでが生成される。
次のステップ140では、今度は、節点pは節点s=節点p1とされる。節点sは節点p2とされる。この段階では、ステップ142の判定結果が否定判定となる。節点sを節点p2としてステップ134が実行されると、上記経路πが存在するので、軌跡における始点sは節点p2で終点gは節点p4、経路πの始点tは節点p13で終点gは節点p14とされる。節点sが節点p2の場合、ステップ136が否定判定となり、ステップ144で、節点p≠nilか否か判断する。平面グラフ生成部84は、節点p≠nilならば、節点pを平面グラフGの節点集合Vに、リンク(p、s)およびリンク(s、t)を平面グラフのリンク集合Eに追加する。上記のように節点pはp1であり、節点p≠nilである。よって、節点p=節点p1が平面グラフGの節点集合Vに追加される。リンク(p、s)=リンク(p1、p2)およびリンク(s、t)=リンク(p2、p13)(図10(D)のリンク260参照)が平面グラフのリンク集合Eに追加される。平面グラフコスト算出部86は、上記と同様の理由により、コスト変数Aを2増やす。
次のステップ148で、平面グラフ生成部84は、節点gが軌跡αの終点であるか否かを判断する。節点gが軌跡αの終点でなければ、ステップ134に戻る。一方、上記例では、節点gは軌跡αの終点p4である。よって、ステップ148の判定結果が肯定判定となる。処理は図5のステップ117に移行される。
図6の処理は、本開示の技術の追加部の処理の一例である。
軌跡追加処理が終了すると、上記例における平面グラフは、図10(D)に示すように、経路πと、節点p0、p1、p2、p13までの部分とを含む。近似範囲200Bにあった節点p3、p4が経路πの節点p13、p14に近似されることになる。コスト変数A(=δ)は2(節点p0、p1)である。
なお、近似範囲200B内における近似方法として、上記の例では、軌跡データαの節点p3、p4を、既に平面グラフ上の経路π上の節点p13、p14に近似している。よって、すでにある平面グラフに、節点p0、p1、p2と、リンク(p0、p1)、リンク(p1、p2)、リンク(p2、p13)(リンク260参照)とが追加されることにより、新たな平面グラフ(追加軌跡データ)が生成される。
しかし、近似処理する方法は、この方法に限定されず、次の2つの方法がある。第1に、経路π上の節点p13、p14を軌跡データαの節点p3、p4に近似してもよい。この場合には、平面グラフは、節点p0、p1、p2、p3、p4を結ぶ軌跡となる。第2に、経路π上の節点p13と軌跡データαの節点p3との中間の点(第1の中間点)に近似し、同様に、節点p14と節点p4との中間の点(第2の中間点)に近似してもよい。この場合には、平面グラフは、節点p0、p1、p2、第1の中間点、第2の中間点を結ぶ軌跡となる。
図7には、図5のステップ117の平面グラフGに軌跡集合を追加する軌跡集合追加処理の一例がフローチャートとして示されている。
図5の処理の最初の段階では、例えば、軌跡データα1を例にとると、図5のステップ116では、平面グラフGには軌跡データα1が存在する。平面グラフG(軌跡データα1)に基づく軌跡は、図9(A)に示す通りである。なお、ステップ118又はステップ120の処理後、ステップ116が繰り返される。よって、平面グラフGに軌跡データα2〜α4が順に追加される。
ステップ117が繰り返される毎に順に、例えば、軌跡データα1を例にとると、平面グラフG(軌跡データα1)に、当該軌跡データα1以外の他の全ての軌跡データα2〜α4が順に追加される。
図7のステップ152で、平面グラフ生成部84は、平面グラフGの複雑性のコスト|G|を計算し、複雑性のコストと非近似性のコストを加算するためのコスト変数Cを0に初期化し、複雑性のコスト|G|を、コスト変数Cに加算する。ステップ154で、平面グラフ生成部84は、軌跡データの集合T中の軌跡データはすべて追加済みか否か判断する。ステップ154の判定結果が肯定判定の場合には、ステップ159の処理後、軌跡集合追加処理は終了して、図5のステップ118に進む。ステップ154の判定結果が否定判定の場合には、軌跡集合追加処理はステップ156に移行する。ステップ156で、平面グラフ生成部84は、未追加の軌跡を1つ選び軌跡データαとし、ステップ158で、平面グラフ生成部84は、平面グラフGに軌跡データαを追加し、新たに平面グラフGを得る。この時のコストAをコスト変数Cに加える。なお、ステップ158の処理の具体的内容は、上記説明した図6の処理である。
図5の処理の最初の段階では、例えば、軌跡データα1を例にとると、上記のように、図5のステップ116の処理結果として、図9(A)に示す軌跡に対応する軌跡データα1の平面グラフG1が生成されている。この状態で、ステップ117が実行されると、図9(A)に示す平面グラフG1(軌跡データα1)に、軌跡データα2〜α4のそれぞれが順に追加され、図6の軌跡追加処理により、コストが計算される。この場合の非近似性のコストが、図11のG1に対応する行に記載されている。ステップ159で、平面グラフ生成部84は、コストCを、コストCが利用可能なように、出力する。
例えば、平面グラフG1(図9(A))と、軌跡データα2に基づく軌跡(図9(B))とは、近似している範囲がない。このため、軌跡データα2の全ての節点の個数(5)が非近似性のコストとして計算される。
また、平面グラフG1(図9(A))と、軌跡データα3(図9(C))とにおいては、平面グラフG1の節点p2と軌跡データα3の節点p11とが近似範囲内にある。このため、軌跡データα3の節点の内、節点p11以外の節点の個数(2)が非近似性のコストとして計算される。
また、平面グラフG1(図9(A))と、軌跡データα4(図9(D))においては、平面グラフG1の節点p3と軌跡データα4の節点p13と、また、平面グラフG1の節点p4と軌跡データα4の節点p14とがそれぞれ近似範囲内にある。このため、軌跡データα4に基づく軌跡の節点の内、節点p13、14以外の節点の個数(0)が非近似性のコストとして計算される。
以上は非近似性のコストであり、複雑性のコストを含めてコスト変数Cにおいて計算されている。この場合の最終的なコストCは、11となる。
次のステップ118(図5)で、コストCがminCより小さいか否かを判断する。上記ステップ112ではminCが無限大にセットされ、図5の処理(ステップ114〜117)が一回実行されると、コストC=11<minC=無限大であり、ステップ118が肯定判定される。ステップ118の判定結果が肯定判定の場合には、軌跡データα*探索処理は、ステップ120に進む。ステップ120で、平面グラフ生成部84は、作業変数を更新する。即ち、平面グラフ生成部84は、minCにコストC(11)をセットし、軌跡データα*に、現段階でコストが小さい軌跡データがセットされる。
ステップ120の処理は、本開示の技術の選択部の処理の一例である。
ステップ120の後は、軌跡データα*探索処理は、ステップ114に進む。今度は、軌跡データα2を上記軌跡データαとして、ステップ116、117が実行される。なお、ステップ117の集合T−αは、軌跡データα1、α3、α4となる。上記の近似性のコストの計算結果が、図11のグラフG2に対応する行に記載されている。平面グラフG2の複雑性のコストは5である。よって、最終的なコストCは、4+1+2+5=12である。上記のようにminCは11である。よって、ステップ118の判定結果が否定判定となって、軌跡データα*探索処理は、ステップ114に戻る。
今度は、軌跡データα3を軌跡データαとしてステップ116、117の処理が実行される。この結果、非近似性のコストは、図11の平面グラフG3に対応する行に記載されている。平面グラフG3の複雑性のコストは3であり、最終的なコストCは、3+2+1+3=9であり、ステップ118の判定結果が肯定判定となる。ステップ120が実行され、minCに上記9がセットされ、軌跡データα*にα3がセットされる。
そして、軌跡データα4についてステップ116、117の処理が実行される。この結果、非近似性のコストは、図11の平面グラフG4に対応する行に記載されている値となる。平面グラフG4の複雑性のコストは2であり、最終的なコストCは、10であり、ステップ118の判定結果が否定判定となる。ステップ120がスキップされて、軌跡データα*探索処理はステップ114に戻る。今度は、ステップ114の判定結果が肯定判定となって、軌跡データα*探索処理は、ステップ122に進む。
ステップ122で、平面グラフ生成部84は、コストが最小の軌跡データα*と最小コストminCを出力する。上記例では、最小の軌跡データα*はα3であり、minCは9である。これはコストC*である。
ステップ122が実行されると、軌跡データα*探索処理は終了して、処理は図4のステップ98に移行される。
図4の処理が最初に実行されたとき、即ち、平面グラフG*に未だ軌跡データが規定されていない段階では、コストC*<minC(=無限大)であるので、経路モデル生成処理は、ステップ100に進む。
ステップ100では、平面グラフ生成部84は、平面グラフG*に軌跡データα*、上記例では、軌跡データα3を追加する。こにより、新たな平面グラフG*が得られる。この場合の軌跡は、図9(C)に示す通りである。この段階は、図19の上端から1つ下の段階の平面グラフG*としてグラフG3が生成された段階である。
以上のように平面グラフG*には、軌跡データα*(α3)が追加された。よって、軌跡データα*を平面グラフG*に再度追加しないように、ステップ102で、平面グラフ生成部84は、軌跡データの集合Tから軌跡データα*を削除する。
また、平面グラフ生成部84は、minCに、コストC*をセットする。この段階で、集合Tには、軌跡データα1、α2、α4が存在する。よって、ステップ94の判定結果が否定判定となる。経路モデル生成処理は、ステップ96に進み、第2回目のループに入る。
第2回目のループにおける上記ステップ96では、平面グラフG*が平面グラフG3として実行される。具体的には、平面グラフG*に軌跡データα1が追加されたものが平面グラフG(G31)として、生成される(ステップ116(図5参照))。平面グラフG31の軌跡は図12(A)に示す通りである。図12(A)に示すように、平面グラフG31では、軌跡データα1における節点p2が平面グラフG3における節点p11に近似されている。
平面グラフG31に、残りの軌跡データα2(図12(B)参照)、軌跡データα4(図12(C)参照)が追加されかつコストが計算される(ステップ117(図5参照))。この場合の非近似性のコストは、図15の平面グラフG31に対応する行に示すように、順に、2、0である。
図12(A)と図12(B)とを比較して理解されるように、軌跡データα2における節点p5、p6(図12(B)参照)が、平面グラフG31(図12(A)参照)の節点p10に近似される。また、軌跡データα2における節点p7(図12(B)参照)が、平面グラフG31(図12(A)参照)の節点p11に近似される。非近似性のコストは、軌跡データα2における残りの節点の個数、即ち、節点p8、節点p9の2である。
また、図12(A)と図12(C)とを比較して理解されるように、軌跡データα4における節点p13、p14(図12(B)参照)が、平面グラフG31(図12(A)参照)の節点p3、p4に近似される。非近似性のコストは、軌跡データα4における残りの節点の個数、即ち、0である。平面グラフG31の複雑性のコストは6である。よって、最終的なコストCは8である。
また、図13(A)に示すように、平面グラフG*に軌跡データα2に基づく軌跡が追加されたものが平面グラフG(G32)(ステップ116(図5参照))として、生成される。図13(A)の平面グラフG32では、軌跡データα2における節点p5、p6、p7が平面グラフG3における節点p10、p11に近似される。
平面グラフG32に、残りの軌跡データα1(図13(B)参照)、軌跡データα4(図13(C)参照)が追加されかつコストが計算される(ステップ117(図5参照))。この場合の非近似性のコストは、図15の平面グラフG32に対応する行に示すように、順に、3、1である。
図13(A)と図13(B)とを比較して理解されるように、軌跡データα1における節点p2(図13(B)参照))が、平面グラフG32(図13(A)参照)の節点p12に近似される。非近似性のコストは、軌跡データα1における残りの節点の個数、即ち、節点p1、節点p3、節点p4の3である。
また、図13(A)と図13(C)とを比較して理解されるように、軌跡データα4における節点p13(図13(C)参照)が、平面グラフG32(図13(A)参照)の節点p11に近似される。非近似性のコストは、軌跡データα4における残りの節点P14の個数、即ち、1である。平面グラフG32の複雑性のコストは5である。よって、最終的なコストCは9である
また、図14(A)に示すように、平面グラフG*に軌跡データα4に基づく軌跡が追加されたものが平面グラフG(G34)(ステップ116(図5参照))として、生成される。図14(A)の平面グラフG34では、軌跡データα4における節点p13が平面グラフG3における節点p11に近似される。
平面グラフG34に、残りの軌跡データα1(図14(B)参照)、軌跡データα2(図14(C)参照)が追加されかつコストが計算される(ステップ117(図5参照))。この場合の非近似性のコストは、図15の平面グラフG34に対応する行に示すように、順に、3、2である。
図14(A)と図14(B)とを比較して理解されるように、軌跡データα1における節点p2(図14(B)参照))が、平面グラフG34(図14(A)参照)の節点p11に近似される。非近似性のコストは、軌跡データα1における残りの節点の個数、即ち、節点p1、節点p3、節点p4の3である。
また、図14(A)と図14(C)とを比較して理解されるように、軌跡データα2における節点p5、p7、p9(図14(C)参照)が、平面グラフG34(図14(A)参照)の節点p10、p11、p14に近似される。非近似性のコストは、軌跡データα1における残りの節点の個数、即ち、2である。平面グラフG34の複雑性のコストは4である。よって、最終的なコストCは9である。
以上から、平面グラフG*に追加してコストが最小となる軌跡データは軌跡データα1である。今回のループにおける最小のコストCは8である。前回のループにおける最小のコストは9である。よって、ステップ98の判定結果が肯定判定となる。そこで、ステップ100(図4)において、平面グラフG*に軌跡データα1が追加されて、平面グラフG31が生成される。この段階は、図19における上端から2番目の段階である。ステップ102で、軌跡データの集合Tから軌跡データα1が削除される。集合Tには、軌跡データα2、α4が残っている。よって、ステップ94の判定結果が否定判定となって、経路モデル生成処理は、第3回目のループに入る。
第3回目のループにおける上記ステップ96では、平面グラフG*が平面グラフG31として実行される。
具体的には、図16(A)に示すように、まず、平面グラフG*に軌跡データα2が追加されたものが平面グラフG(G312)(ステップ116(図5参照))として、生成される。図16(A)の平面グラフG312では、軌跡データα2における節点p5、p6が節点p10に近似され、軌跡データα1における節点p7がp11に近似される。平面グラフG312に、残りの軌跡データα4(図16(B)参照)が追加されかつコストが計算される(ステップ117(図5参照))。この場合、軌跡データα4の節点p13、p14は、平面グラフG312の節点p3、p4に近似され、非近似性のコストは0である。最終的なコストは、平面グラフG312の複雑性のコスト=8のみの値となる。
また、図17(A)に示すように、まず、平面グラフG*に軌跡データα4が追加されたものが平面グラフG(G314)(ステップ116(図5参照))として、生成される。図17(A)の平面グラフG314では、軌跡データα4における節点p13、p14が節点p11、p4に近似される。平面グラフG314に、残りの軌跡データα2(図17(B)参照)が追加されかつコストが計算される(ステップ117(図5参照))。この場合、軌跡データα2の節点p5、p7、p9は、平面グラフG314の節点p10、p11、p4に近似され、非近似性のコストは節点p6、p8の2である。平面グラフG314の複雑性のコスト=6である。よって、最終的なコストは、8となる。
上記のように第3回目のループにおける最終的なコストC*(=8)は、現段階のminC(第2回目のループにおける最小値=8)と同じである。図4のステップ98の判定結果が否定判定となる。この場合には、経路モデル生成処理は、ステップ104に進む。
ステップ104で、平面グラフ生成部84は、平面グラフG*に軌跡データの集合T(軌跡データα2、α4)を追加し、平面グラフコスト算出部86は、新たに平面グラフG*とその時の複雑性のコストと非近似性のコストを含むコストCを算出する。なお、この処理は図6の処理である。これにより、最終的な平面グラフG*が生成される。この段階は図19の最下端の位置に該当する。
そして、ステップ106で、平面グラフコスト算出部86は、最終的な平面グラフG*と当該グラフG*のコストC*を2次記憶装置60の記憶領域60Aに出力(記憶)する。 最終的な平面グラフG*は、経路モデルとして、図18(B)に示すグラフG3124として生成される。
全ての軌跡データα1〜α4の軌跡をそのまま重ね合わせたグラフは、図18(A)に示すように、節点は14個であったが、経路モデルは、図18(B)に示すように、節点は8個に低減することができた。
以上のように経路モデルが生成されると、最終的な平面グラフG*(図18(B)参照)が、図20に示すように、経路モデルにマッピングされる。この経路モデルは、2次記憶装置60の記憶領域60Bに記憶される。軌跡データα1は、節点A→B→G→Hの経路となる。また、軌跡データα2は、節点D→B→E→Fとなる。軌跡データα3は、節点D→B→Cとなる。そして、軌跡データα4は、節点B→G→Hとなる。この経路モデルに基づいて、頻出部分経路発見分析が実行される。具体的には、同じ経路を通過する車両の個数が計算される。よって、次の結果が得られる。第1に、頻出部分経路として、節点B→G→Hが得られる。なぜなら、この部分経路は、軌跡データα1と軌跡データα4の車両が通過していると判断できるからである。第2に、別の頻出部分経路として、節点D→Bが得られる。なぜなら、この部分経路は、軌跡データα2と軌跡データα3の車両が通過していると判断できるからである。
このような結果から、例えば、節点Bは混雑していると考えられる。よって、混雑の緩和のためには、節点Bを迂回するような、新たな交差点や道路を設置することが必要であることが求められる。
次に、本実施形態の効果を説明する。
(第1の効果)
オープンスペース(例:展示会会場)を自由に移動できる人を対象として軌跡データを得るために、従来は、人の移動範囲を所定面積の複数の領域(メッシュ)に分割し、各座標点を、メッシュに変換する。経路分析におけるOD(出発地点、到着地点)はメッシュの組み合わせで、経路はメッシュの系列で表現していた。
しかしながら、メッシュの面積が小さいと、微妙なずれが分析結果に悪影響を及ぼす。逆に、メッシュの面積が大きいと、有益な情報を見落とすおそれがある。よって、メッシュを用いた経路分析においては、メッシュの大きさを適切に決める必要がある。
また、ODをメッシュの組み合わせで、経路をメッシュの系列で表現して適切な分析結果を得るためには、人の移動範囲が地図等で予め分かっていることが前提となる。よって、地図が整備されていない地域では、適切な分析結果を得ることができない。また、地図がある地域であっても、当該地図に掲載されていない新しい道路等が設けられた場合には、同様に適切な分析結果を得ることができない。
この点、本実施形態は、分析の対象となる平面グラフを軌跡データのみを用いて生成している。よって、本実施形態は、メッシュ自体の導入を不要とすることができると共に、メッシュの粗さのチューニングも不要とすることができる。
本実施形態は、軌跡データの集合のみに基づいて得られた平面グラフから、出発地点と到着地点の検索、頻出する出発地点と到着地点の発見、部分経路の検索、頻出部分経路の発見をすることができる。
よって、地図が整備されていない地域でも、軌跡データのみを用いて生成された平面グラフから、適切な分析結果を得ることができる。また、地図がある地域において、当該地図に掲載されていない新しい道路等が設けられた場合でも、軌跡データのみを用いて生成された平面グラフから、適切な分析結果を得ることができる。
このように、本実施形態は、適切な分析結果を提供可能な平面グラフ(追加軌跡データ)を得ることができる、という効果を有する。
(第2の効果)
本実施形態は、1つずつ軌跡データを追加して平面グラフを生成する際に、軌跡が所定距離以内の部分は近似すると共に、非近似性のコストと複雑性のコストを要素にしたコストが最小の軌跡データを平面グラフに追加する。非近似性のコストが小さい軌跡データを平面グラフに追加することは、平面グラフの軌跡データに、より近似している軌跡データを追加することを意味する。よって、きるだけ精度よく近似している平面グラフが得られる。平面グラフの軌跡データに、より近似している軌跡データを追加することだけを考慮すると、生成された平面グラフが複雑化する場合もある。そこで、本実施形態では、更に、複雑性のコストを用いている。複雑性のコストが小さい軌跡データを平面グラフに追加することは、生成された平面グラフをより簡素化することを意味する。このように、本実施形態では、1つずつ軌跡データを追加して平面グラフを生成する際に、軌跡が所定距離以内の部分は近似すると共に、非近似性のコストと複雑性のコストを要素にしたコストが最小の軌跡データを平面グラフに追加する。よって、本実施形態は、できるだけ簡潔にかつできるだけ精度よく近似している平面グラフを算出することができるという効果を有する。
(第3の効果)
図19には、4つの軌跡データα1〜α4の各々に基づく軌跡を1つずつ重ねて平面グラフを生成する際の全ての組み合わせが記載されている。この全ての組み合わせについて平面グラフを作成することも、理論上は考えられる。しかし、軌跡データの個数が多くなると、計算量が膨大となる。しかし、本実施形態では、1つずつ軌跡を重ねる際に、コストC*が最小の組み合わせを選択することにより、追加する軌跡データを絞るので、計算量を低減する。よって、軌跡データの個数が多くなっても少ない計算量で最終的な平面グラフを生成することができる
(第4の効果)
本実施形態では、1つずつ軌跡を平面グラフに追加する際に、コストが最小の軌跡を選択して追加して中間の平面グラフを生成する。中間の平面グラフに、次に軌跡を追加する際に、求めたコストが、既に生成した中間の平面グラフの生成の際のコストより小さくならない場合がある。この場合は、これ以上コストを下げられない、即ち、できるだけ簡潔にかつできるだけ精度よく近似している平面グラフをこれ以上算出することができないと判断することができる。本実施形態では、これ以上コストを下げられない場合は、残りの軌跡データに基づく軌跡を単純に追加する。よって、本実施形態は、計算量を軽減することができるという効果を有する。
(第5の効果)
従来、渋滞回避ルートの探索が行われていた。しかし、上記のように、本実施形態における頻出部分経路分析により、大局的な交通状況を踏まえた渋滞回避ルートの探索への道を開くことができる。また、頻出部分経路分析により、どこで交通の渋滞が発生しやすいのかを予測すると共にどこの経路に迂回するのかを予測することができる。よって、人や車の行先を予測しやすくなる。更に、上記のように、迂回ルートを建設する等の交通網の整備に役立てることができる。このように、本実施形態は、人の動きをグラフ上で俯瞰することができるという効果を有する。
次に、本実施形態の変形例を説明する。
(第1の変形例)
本実施形態は、非近似性のコストと複雑性のコストを要素にしたコストとして、両コストを単純加算した値を用いた。しかし、本開示の技術では、例えば、複雑性のコストに重みづけをした重みづけ加算をした値を用いることができる。重みづけ係数は、計算結果に応じて調整することができる。
(第2の変形例)
本実施形態は、非近似性のコストとして、節点の数を用いた。しかし、本開示の技術では、近似範囲以外に存在する節点間のリンクの数や当該リンクの長さの合計を非近似性のコストとして用いることができる。更には、近似範囲以外に存在する全ての節点に所定面積の円を想定し、リンクが存在する場合には各リンクを長手方向の中心軸とした長方形を想定し、これら想定した円や長方形の面積の合計を上記コストとすることができる。加えて、近似範囲以外に存在する節点の中で最も離れている節点間の距離を上記コストとすることができる。更には、これらを組み合わせてものを上記コストとすることもできる。
(第3の変形例)
本実施形態は、複雑性のコストとして、節点の数を用いた。しかし、本開示の技術では、リンクの数、及びリンクの合計の長さ、または、これらの組み合わせを用いることができる。
(第4の変形例)
本実施形態は、平面グラフにおける軌跡と、当該軌跡に追加する軌跡とのそれぞれでの部分で互いに、距離が所定値ε以内でマッチする部分を検出する方法として、Frechet Distanceのアルゴリズムを用いている。しかし、本開示の技術では、ユークリッド距離を用いたアルゴリズムを用いることができる。
(第5の変形例)
本実施形態は、平面グラフにおける軌跡の節点に、当該軌跡に追加する軌跡の節点を近似させる。しかし、本開示の技術では、追加する軌跡の節点に平面グラフにおける軌跡の節点を近似させたり、両節点の中間の点に近似させたりすることができる。
(第6の変形例)
本実施形態は、移動体として車両を用いた。しかし、本開示の技術は、人や、動物、例えば、野生動物を対象にすることができる。例えば、上記センサを携帯電話、例えば、スマートフォン(smartphone)に内蔵させることにより、人も対象とすることができる。更には、本開示の技術は、人、車、飛行体を対象として、緯度及び経度の情報に加えて高さの情報を位置データとして、3次元のグラフ(追加軌跡データ)を生成することができる。
(第7の変形例)
本実施形態における上記各分析は地図の整備が十分な地域における道路ネットワークを対象にしている。しかし、本開示の技術は、地図の整備が不十分な地域における道路ネットワークの自動的で集合知的な作成やメンテナンスに用いることができる。更に、アンケートではなく、実際のデータに基づく交通統計調査(交通センサス)に応用することができる。これにより、調査のコストダウンを図ることができる。
(第8の変形例)
本実施形態におけるステップ102で軌跡データを集合Tから削除し、ステップ94で集合Tが空集合となったか否か判断している。しかし、本開示の技術は、ステップ102では、集合T内の複数の軌跡データの各々について処理を移行させ、ステップ94では、集合T内の複数の軌跡データの全てについて処理されたのかを判断することができる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
移動体の移動した軌跡を示す軌跡データの集合であって処理される毎に他の軌跡データに処理が移行される当該集合内の各軌跡データについて、当該軌跡データの軌跡の複雑性を示す値と、前記集合内の当該軌跡データ以外の他の全ての軌跡データの各々との間の非近似性を示す値とを要素とする所定の値を計算する計算部と、
前記集合の中から前記所定の値が最小の軌跡データを選択する選択部と、
前記選択された軌跡データ、及び追加される対象の被追加対象軌跡データに基づいて、前記選択された軌跡データの第1の軌跡と前記被追加対象軌跡データの第2の軌跡との各々に、所定距離以内に位置する部分がない場合、前記選択された軌跡データを前記被追加対象軌跡データに追加し、前記第1の軌跡と前記第2の軌跡との各々に、前記所定距離以内に位置する部分がある場合、各々前記所定距離以内に位置する前記第1の軌跡における第1の部分と前記第2の軌跡における第2の部分の少なくとも一方が所定部分に近似しかつ追加後の被追加対象軌跡データの軌跡が前記所定部分を通過するように、追加後の被追加対象軌跡データを生成する追加部と、
を備え、
前記計算部、前記選択部、及び前記追加部は、前記集合内の全ての軌跡データについて処理されるまで、各処理を実行する
平面グラフ生成装置。
(付記2)
前記集合に軌跡データが残っておりかつ前記計算部により計算された前記所定値が前回の所定値を下回らなかったか否かを判断する判断部を更に備え、
前記集合に軌跡データが存在しかつ前記計算において計算された前記所定値が前回の所定値を下回らなかったと判断された場合に、前記追加部は、前記集合に残っている軌跡データの全てを前記追加対象軌跡データに追加する
付記1に記載の平面グラフ生成装置。
(付記3)
前記計算部は、前記軌跡データと前記他の全ての軌跡データの各々とのそれぞれの軌跡に、所定距離以内に位置する部分があるか否か判断し、前記それぞれの軌跡に前記所定距離以内に位置する部分がある場合には、前記所定距離以内に位置する部分以外の部分の軌跡データの内容に基づいて、前記非近似性を示す値を計算し、前記それぞれの軌跡に前記所定距離以内に位置する部分がない場合には、前記軌跡データの内容と前記他の全ての軌跡データの各々の内容とに基づいて、前記非近似性を示す値を計算する付記1又は付記2に記載の平面グラフ生成装置。
(付記4)
前記所定の値は、前記複雑性を示す値と、前記非近似性を示す値との加算値である付記1〜付記3の何れか1項に記載の平面グラフ生成装置。
(付記5)
前記加算値は、重みづけ加算値である付記4に記載の平面グラフ生成装置。
(付記6)
前記軌跡データは、前記移動体の移動した軌跡上の位置を示す複数の位置データと、位置間のリンクを示すリンクデータとを含み、
前記軌跡の複雑性を示す値は、前記位置データにより示される位置の個数、前記リンクの数、及び前記リンクの長さの合計の少なくとも1つにより示される
付記1〜付記5の何れか1項に記載の平面グラフ生成装置。
(付記7)
前記軌跡データは、前記移動体の移動した軌跡上の位置を示す複数の位置データと、位置間のリンクを示すリンクデータとを含み、
前記非近似性を示す値は、前記軌跡データと前記他の軌跡データとの各々の軌跡における、所定距離以内に位置する部分以外の、前記位置の個数、前記リンクの数、前記リンクの長さの合計、前記位置及び前記リンクから定まる面積、及び前記位置間の最大距離の少なくとも1つにより示される
付記1〜付記5の何れか1項に記載の平面グラフ生成装置。
(付記8)
前記非近似性を示す値は、前記軌跡データと前記他の軌跡データとの各々の軌跡における、所定距離以内に位置する部分以外の、前記位置の個数、前記リンクの数、前記リンクの長さの合計、前記位置及び前記リンクから定まる面積、及び前記位置間の最大距離の少なくとも1つにより示される
付記6に記載の平面グラフ生成装置。
(付記9)
コンピュータに、
移動体の移動した軌跡を示す軌跡データの集合であって処理される毎に他の軌跡データに処理が移行される当該集合内の各軌跡データについて、当該軌跡データの軌跡の複雑性を示す値と前記集合内の当該軌跡データ以外の他の全ての軌跡データの各々との間の非近似性を示す値とを要素とする所定の値を計算し、
前記集合の中から前記所定の値が最小の軌跡データを選択し、
前記選択された軌跡データ、及び追加される対象の被追加対象軌跡データに基づいて、前記選択された軌跡データの第1の軌跡と前記被追加対象軌跡データの第2の軌跡との各々に、所定距離以内に位置する部分がない場合、前記選択された軌跡データを前記被追加対象軌跡データに追加し、前記第1の軌跡と前記第2の軌跡との各々に、前記所定距離以内に位置する部分がある場合、各々前記所定距離以内に位置する前記第1の軌跡における第1の部分と前記第2の軌跡における第2の部分の少なくとも一方が所定部分に近似しかつ追加後の被追加対象軌跡データの軌跡が前記所定部分を通過するように、追加後の被追加対象軌跡データを生成する
ことを含む処理を実行させると共に、
前記計算、前記選択、及び前記生成は、前記集合内の全ての軌跡データについて処理されるまで、実行される平面グラフ生成プログラム。
(付記10)
前記処理は、前記集合に軌跡データが残っておりかつ前記計算において計算された前記所定値が前回の所定値を下回らなかったか否かを判断することを更に含み、
前記集合に軌跡データが存在しかつ前記計算において計算された前記所定値が前回の所定値を下回らなかったと判断された場合に、前記生成では、前記集合に残っている軌跡データの全てを前記追加対象軌跡データに追加する
付記9に記載の平面グラフ生成プログラム。
(付記11)
前記計算では、前記軌跡データと前記他の全ての軌跡データの各々とのそれぞれの軌跡に、所定距離以内に位置する部分があるか否か判断し、前記それぞれの軌跡に前記所定距離以内に位置する部分がある場合には、前記所定距離以内に位置する部分以外の部分の軌跡データの内容に基づいて、前記非近似性を示す値を計算し、前記それぞれの軌跡に前記所定距離以内に位置する部分がない場合には、前記軌跡データの内容と前記他の全ての軌跡データの各々の内容とに基づいて、前記非近似性を示す値を計算する付記9又は付記10に記載の平面グラフ生成プログラム。
(付記12)
前記所定の値は、前記複雑性を示す値と、前記非近似性を示す値との加算値である付記9〜付記11の何れか1項に記載の平面グラフ生成プログラム。
(付記13)
前記加算値は、重みづけ加算値である付記12に記載の平面グラフ生成プログラム。
(付記14)
前記軌跡データは、前記移動体の移動した軌跡上の位置を示す複数の位置データと、位置間のリンクを示すリンクデータとを含み、
前記軌跡の複雑性を示す値は、前記位置データにより示される位置の個数、前記リンクの数、及び前記リンクの長さの合計の少なくとも1つにより示される
付記9〜付記13の何れか1項に記載の平面グラフ生成プログラム。
(付記15)
前記軌跡データは、前記移動体の移動した軌跡上の位置を示す複数の位置データと、位置間のリンクを示すリンクデータとを含み、
前記非近似性を示す値は、前記軌跡データと前記他の軌跡データとの各々の軌跡における、所定距離以内に位置する部分以外の、前記位置の個数、前記リンクの数、前記リンクの長さの合計、前記位置及び前記リンクから定まる面積、及び前記位置間の最大距離の少なくとも1つにより示される
付記9〜付記13の何れか1項に記載の平面グラフ生成プログラム。
(付記16)
前記非近似性を示す値は、前記軌跡データと前記他の軌跡データとの各々の軌跡における、所定距離以内に位置する部分以外の、前記位置の個数、前記リンクの数、前記リンクの長さの合計、前記位置及び前記リンクから定まる面積、及び前記位置間の最大距離の少なくとも1つにより示される
付記14に記載の平面グラフ生成プログラム。
(付記17)
コンピュータに、
移動体の移動した軌跡を示す軌跡データの集合であって処理される毎に他の軌跡データに処理が移行される当該集合内の各軌跡データについて、当該軌跡データの軌跡の複雑性を示す値と前記集合内の当該軌跡データ以外の他の全ての軌跡データの各々との間の非近似性を示す値とを要素とする所定の値を計算し、
前記集合の中から前記所定の値が最小の軌跡データを選択し、
前記選択された軌跡データ、及び追加される対象の被追加対象軌跡データに基づいて、前記選択された軌跡データの第1の軌跡と前記被追加対象軌跡データの第2の軌跡との各々に、所定距離以内に位置する部分がない場合、前記選択された軌跡データを前記被追加対象軌跡データに追加し、前記第1の軌跡と前記第2の軌跡との各々に、前記所定距離以内に位置する部分がある場合、各々前記所定距離以内に位置する前記第1の軌跡における第1の部分と前記第2の軌跡における第2の部分の少なくとも一方が所定部分に近似しかつ追加後の被追加対象軌跡データの軌跡が前記所定部分を通過するように、追加後の被追加対象軌跡データを生成する
ことを含む処理を実行させると共に、
前記計算、前記選択、及び前記生成は、前記集合内の全ての軌跡データについて処理されるまで、実行される平面グラフ生成プログラム。
(付記18)
前記処理は、前記集合に軌跡データが残っておりかつ前記計算において計算された前記所定値が前回の所定値を下回らなかったか否かを判断することを更に含み、
前記集合に軌跡データが存在しかつ前記計算において計算された前記所定値が前回の所定値を下回らなかったと判断された場合に、前記生成では、前記集合に残っている軌跡データの全てを前記追加対象軌跡データに追加する
付記17に記載の平面グラフ生成プログラム。
(付記19)
前記計算では、前記軌跡データと前記他の全ての軌跡データの各々とのそれぞれの軌跡に、所定距離以内に位置する部分があるか否か判断し、前記それぞれの軌跡に前記所定距離以内に位置する部分がある場合には、前記所定距離以内に位置する部分以外の部分の軌跡データの内容に基づいて、前記非近似性を示す値を計算し、前記それぞれの軌跡に前記所定距離以内に位置する部分がない場合には、前記軌跡データの内容と前記他の全ての軌跡データの各々の内容とに基づいて、前記非近似性を示す値を計算する付記17又は付記18に記載の平面グラフ生成プログラム。
(付記20)
前記所定の値は、前記複雑性を示す値と、前記非近似性を示す値との加算値である付記17〜付記19の何れか1項に記載の平面グラフ生成プログラム。
(付記21)
前記加算値は、重みづけ加算値である付記20に記載の平面グラフ生成プログラム。
(付記22)
前記軌跡データは、前記移動体の移動した軌跡上の位置を示す複数の位置データと、位置間のリンクを示すリンクデータとを含み、
前記軌跡の複雑性を示す値は、前記位置データにより示される位置の個数、前記リンクの数、及び前記リンクの長さの合計の少なくとも1つにより示される
付記17〜付記21の何れか1項に記載の平面グラフ生成プログラム。
(付記23)
前記軌跡データは、前記移動体の移動した軌跡上の位置を示す複数の位置データと、位置間のリンクを示すリンクデータとを含み、
前記非近似性を示す値は、前記軌跡データと前記他の軌跡データとの各々の軌跡における、所定距離以内に位置する部分以外の、前記位置の個数、前記リンクの数、前記リンクの長さの合計、前記位置及び前記リンクから定まる面積、及び前記位置間の最大距離の少なくとも1つにより示される
付記17〜付記21の何れか1項に記載の平面グラフ生成プログラム。
(付記24)
前記非近似性を示す値は、前記軌跡データと前記他の軌跡データとの各々の軌跡における、所定距離以内に位置する部分以外の、前記位置の個数、前記リンクの数、前記リンクの長さの合計、前記位置及び前記リンクから定まる面積、及び前記位置間の最大距離の少なくとも1つにより示される
付記22に記載の平面グラフ生成プログラム。
(付記25)
移動体から定期的に送信された当該移動体の位置を示す位置データを受信すると共に、前記受信した複数の位置データに基づいて、前記移動体の移動した軌跡を示す複数の軌跡データを生成し、当該生成した複数の軌跡データを記憶する受信装置と、
平面グラフ生成装置と、
を備えた生成システムであって、
前記平面グラフ生成装置は、
前記複数の軌跡データを受け取り、受け取った前記複数の軌跡データを集合として記憶すると共に当該集合では、処理される毎に他の軌跡データに処理が移行される、記憶部と、
前記集合内の各軌跡データについて、当該軌跡データの軌跡の複雑性を示す値と、前記集合内の当該軌跡データ以外の他の全ての軌跡データの各々との間の非近似性を示す値とを要素とする所定の値を計算する計算部と、
前記集合の中から前記所定の値が最小の軌跡データを選択する選択部と、
前記選択された軌跡データ、及び追加される対象の被追加対象軌跡データに基づいて、前記選択された軌跡データの第1の軌跡と前記被追加対象軌跡データの第2の軌跡との各々に、所定距離以内に位置する部分がない場合、前記選択された軌跡データを前記被追加対象軌跡データに追加し、前記第1の軌跡と前記第2の軌跡との各々に、前記所定距離以内に位置する部分がある場合、各々前記所定距離以内に位置する前記第1の軌跡における第1の部分と前記第2の軌跡における第2の部分の少なくとも一方が所定部分に近似しかつ追加後の被追加対象軌跡データの軌跡が前記所定部分を通過するように、追加後の被追加対象軌跡データを生成する追加部と、
を備え、
前記計算部、前記選択部、及び前記追加部は、前記集合内の全ての軌跡データについて処理されるまで、各処理を実行する
生成システム。
(付記26)
移動体に設けられると共に、前記移動体の位置を示す位置データを定期的に送信する送信機と、
前記移動体から前記位置データを複数受信すると共に、前記複数受信した位置データに基づいて、前記移動体の移動した軌跡を示す複数の軌跡データを生成し、当該生成した複数の軌跡データを記憶する受信装置と、
平面グラフ生成装置と、
を備えた平面グラフ生成システムであって、
前記平面グラフ生成装置は、
前記複数の軌跡データを受け取り、受け取った前記複数の軌跡データを集合として記憶すると共に当該集合では、処理される毎に他の軌跡データに処理が移行される、記憶部と、
前記集合内の各軌跡データについて、当該軌跡データの軌跡の複雑性を示す値と、前記集合内の当該軌跡データ以外の他の全ての軌跡データの各々との間の非近似性を示す値とを要素とする所定の値を計算する計算部と、
前記集合の中から前記所定の値が最小の軌跡データを選択する選択部と、
前記選択された軌跡データ、及び追加される対象の被追加対象軌跡データに基づいて、前記選択された軌跡データの第1の軌跡と前記被追加対象軌跡データの第2の軌跡との各々に、所定距離以内に位置する部分がない場合、前記選択された軌跡データを前記被追加対象軌跡データに追加し、前記第1の軌跡と前記第2の軌跡との各々に、前記所定距離以内に位置する部分がある場合、各々前記所定距離以内に位置する前記第1の軌跡における第1の部分と前記第2の軌跡における第2の部分の少なくとも一方が所定部分に近似しかつ追加後の被追加対象軌跡データの軌跡が前記所定部分を通過するように、追加後の被追加対象軌跡データを生成する追加部と、
を備え、
前記計算部、前記選択部、及び前記追加部は、前記集合内の全ての軌跡データについて処理されるまで、各処理を実行する
平面グラフ生成システム。
(付記27)
平面グラフ生成プログラムを記憶した記憶媒体であって、
前記平面グラフ生成プログラムは、
コンピュータに、
移動体の移動した軌跡を示す軌跡データの集合であって処理される毎に他の軌跡データに処理が移行される当該集合内の各軌跡データについて、当該軌跡データの軌跡の複雑性を示す値と前記集合内の当該軌跡データ以外の他の全ての軌跡データの各々との間の非近似性を示す値とを要素とする所定の値を計算し、
前記選択された軌跡データ、及び追加される対象の被追加対象軌跡データに基づいて、前記選択された軌跡データの第1の軌跡と前記被追加対象軌跡データの第2の軌跡との各々に、所定距離以内に位置する部分がない場合、前記選択された軌跡データを前記被追加対象軌跡データに追加し、前記第1の軌跡と前記第2の軌跡との各々に、前記所定距離以内に位置する部分がある場合、各々前記所定距離以内に位置する前記第1の軌跡における第1の部分と前記第2の軌跡における第2の部分の少なくとも一方が所定部分に近似しかつ追加後の被追加対象軌跡データの軌跡が前記所定部分を通過するように、追加後の被追加対象軌跡データを生成する
ことを含む処理を実行させると共に、
前記計算、前記選択、及び前記生成は、前記集合内の全ての軌跡データについて処理されるまで、実行される
記憶媒体。
10 経路モデル生成装置
42〜48 車両
82 軌跡データ探索部
84 平面グラフ生成部
86 平面グラフコスト算出部

Claims (5)

  1. 移動体の移動した軌跡を示す軌跡データの集合であって処理される毎に他の軌跡データに処理が移行される当該集合内の各軌跡データについて、当該軌跡データの軌跡の複雑性を示す値と、前記集合内の当該軌跡データ以外の他の全ての軌跡データの各々との間の非近似性を示す値とを要素とする所定の値を計算する計算部と、
    前記集合の中から前記所定の値が最小の軌跡データを選択する選択部と、
    前記選択された軌跡データ、及び追加される対象の被追加対象軌跡データに基づいて、前記選択された軌跡データの第1の軌跡と前記被追加対象軌跡データの第2の軌跡との各々に、所定距離以内に位置する部分がない場合、前記選択された軌跡データを前記被追加対象軌跡データに追加し、前記第1の軌跡と前記第2の軌跡との各々に、前記所定距離以内に位置する部分がある場合、各々前記所定距離以内に位置する前記第1の軌跡における第1の部分と前記第2の軌跡における第2の部分の少なくとも一方が所定部分に近似しかつ追加後の被追加対象軌跡データの軌跡が前記所定部分を通過するように、追加後の被追加対象軌跡データを生成する追加部と、
    を備え、
    前記計算部、前記選択部、及び前記追加部は、前記集合内の全ての軌跡データについて処理されるまで、各処理を実行する
    平面グラフ生成装置。
  2. コンピュータに、
    移動体の移動した軌跡を示す軌跡データの集合であって処理される毎に他の軌跡データに処理が移行される当該集合内の各軌跡データについて、当該軌跡データの軌跡の複雑性を示す値と前記集合内の当該軌跡データ以外の他の全ての軌跡データの各々との間の非近似性を示す値とを要素とする所定の値を計算し、
    前記集合の中から前記所定の値が最小の軌跡データを選択し、
    前前記選択された軌跡データ、及び追加される対象の被追加対象軌跡データに基づいて、前記選択された軌跡データの第1の軌跡と前記被追加対象軌跡データの第2の軌跡との各々に、所定距離以内に位置する部分がない場合、前記選択された軌跡データを前記被追加対象軌跡データに追加し、前記第1の軌跡と前記第2の軌跡との各々に、前記所定距離以内に位置する部分がある場合、各々前記所定距離以内に位置する前記第1の軌跡における第1の部分と前記第2の軌跡における第2の部分の少なくとも一方が所定部分に近似しかつ追加後の被追加対象軌跡データの軌跡が前記所定部分を通過するように、追加後の被追加対象軌跡データを生成する
    ことを含む処理を実行させると共に、
    前記計算、前記選択、及び前記生成は、前記集合内の全ての軌跡データについて処理されるまで、実行される平面グラフ生成プログラム。
  3. コンピュータに、
    移動体の移動した軌跡を示す軌跡データの集合であって処理される毎に他の軌跡データに処理が移行される当該集合内の各軌跡データについて、当該軌跡データの軌跡の複雑性を示す値と前記集合内の当該軌跡データ以外の他の全ての軌跡データの各々との間の非近似性を示す値とを要素とする所定の値を計算し、
    前記集合の中から前記所定の値が最小の軌跡データを選択し、
    前記選択された軌跡データ、及び追加される対象の被追加対象軌跡データに基づいて、前記選択された軌跡データの第1の軌跡と前記被追加対象軌跡データの第2の軌跡との各々に、所定距離以内に位置する部分がない場合、前記選択された軌跡データを前記被追加対象軌跡データに追加し、前記第1の軌跡と前記第2の軌跡との各々に、前記所定距離以内に位置する部分がある場合、各々前記所定距離以内に位置する前記第1の軌跡における第1の部分と前記第2の軌跡における第2の部分の少なくとも一方が所定部分に近似しかつ追加後の被追加対象軌跡データの軌跡が前記所定部分を通過するように、追加後の被追加対象軌跡データを生成する
    ことを含む処理を実行させると共に、
    前記計算、前記選択、及び前記生成は、前記集合内の全ての軌跡データについて処理されるまで、実行される平面グラフ生成方法。
  4. 前記処理は、前記集合に軌跡データが残っておりかつ前記計算において計算された前記所定値が前回の所定値を下回らなかったか否かを判断することを更に含み、
    前記集合に軌跡データが存在しかつ前記計算において計算された前記所定値が前回の所定値を下回らなかったと判断された場合に、前記生成では、前記集合に残っている軌跡データの全てを前記追加対象軌跡データに追加する
    請求項3に記載の平面グラフ生成方法。
  5. 複数の座標の連続性を表す軌跡データを取得し、前記軌跡データに基づいて平面グラフをコンピュータが生成する方法であって、
    前記平面グラフの複雑性を算出する第1の算出処理と、
    前記軌跡データと前記平面グラフとの非近似性を算出する第2の算出処理と、
    前記第1の算出処理と前記第2の算出処理とから得られる評価値に基づいて、
    前記平面グラフの生成に用いる軌跡データについて、近似処理または追加処理を切り換えて平面グラフを生成する方法。
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