JP2015175826A - 経路探索システム、経路探索方法、および、コンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】自転車を列車等の公共交通機関で運んだ後に、目的地まで自転車で移動する経路を探索可能な技術を提供する。【解決手段】経路探索システムは、駅の位置を表す駅情報と、各駅のつながり状態を表す路線情報と、道路のつながり状態を表す道路情報と、を記憶する記憶部と、出発地、目的地、および、自転車で走行する予定の距離を表す走行予定距離を取得する取得部と、出発地から目的地までの経路を探索する探索部と、を備える。探索部は、目的地から出発地に向かって走行予定距離後退した地点の周囲に存在する駅を、記憶部を参照して検索し、出発地から駅までの経路と駅から目的地までの経路とを記憶部を参照して探索する。【選択図】図１

Description

本発明は、経路探索システム、経路探索方法、および、コンピュータプログラムに関する。

近年、自転車に最適な経路を探索する経路探索システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような経路探索システムを用いることにより、ユーザは、事前にツーリング等の経路を検討することができる。

特開２０１１−１１２４７９号公報

ツーリング等では、列車に自転車を持ち込んで所望の場所まで運んだ後に、自転車で目的地まで走行する場合がある。例えば、日本では、自転車を分解して輪行袋に収納することで、列車内に持ち込むことができる。しかし、従来の経路探索システムは、自転車を列車に持ち込むことについては何ら考慮されていなかった。そのため、自転車を列車等の公共交通機関で運んだ後に、目的地まで自転車で移動する経路を探索可能な技術が望まれている。その他、従来の経路探索システムにおいては、使い勝手の向上や、処理負担の軽減、通信量の削減、などが望まれている。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、経路探索システムが提供される。この経路探索システムは、駅の位置を表す駅情報と、各駅のつながり状態を表す路線情報と、道路のつながり状態を表す道路情報と、を記憶する記憶部と；出発地、目的地、および、自転車で走行する予定の距離を表す走行予定距離を取得する取得部と；前記出発地から前記目的地までの経路を探索する探索部と、を備える。そして、前記探索部は、前記目的地から前記出発地に向かって前記走行予定距離後退した地点の周囲に存在する駅を、前記記憶部を参照して検索し、前記出発地から前記駅までの経路と前記駅から前記目的地までの経路とを前記記憶部を参照して探索する。このような形態の経路探索システムによれば、自転車を列車に持ち込んで移動した後に、自転車で目的地まで移動する経路を探索することができる。しかも、自転車での移動を開始する駅が、自転車の走行予定距離に応じて検索されるため、ユーザの体力やツーリングの計画に応じた最適な経路を探索することができる。

（２）上記形態の経路探索システムにおいて、前記駅情報には、ロッカーが設置されているか否かを表す情報が記録されており、前記探索部は、前記駅として、ロッカーが設置された駅を検索してもよい。このような態様であれば、自転車での移動時に不要な荷物をロッカーに収納しておくことができるので、利便性を向上させることができる。

（３）上記形態の経路探索システムにおいて、前記走行予定距離は、直線距離または道路に沿った距離であってもよい。走行予定距離が直線距離であれば、駅の検索を容易に行うことができるので、システムの処理負担を軽減することができる。走行予定距離が道路に沿った距離であれば、想定よりも長い距離の経路が探索されてしまうことがない。

本発明は、経路探索システム以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、経路探索システムが実行する方法や、コンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムが記録された一時的でない記録媒体、等の形態で実現することができる。

経路探索システムの構成を示す説明図である。 経路探索処理のフローチャートである。 経路探索処理の概要を表す図である。 第２実施形態において実行される経路探索処理のフローチャートである。 第２実施形態における経路探索処理の概要を表す図である。 第２実施形態における経路探索処理の概要を表す図である。 第２実施形態における経路探索処理の概要を表す図である。 第２実施形態における経路探索処理の概要を表す図である。

Ａ．第１実施形態：
Ａ１．システム構成：
図１は、本発明の一実施形態としての経路探索システム１０の構成を示す説明図である。経路探索システム１０は、端末装置としてスマートフォン１００と、経路探索サーバ２００と、を備える。

スマートフォン１００は、通信キャリア７０を介して、インターネット８０に接続された経路探索サーバ２００にアクセスすることができる。通信キャリア７０には、送受信アンテナと無線基地局と交換局とが含まれる。スマートフォン１００は、制御部１１０と、無線通信部１２０と、タッチパネル１２４と、表示部１２６と、マイク１２８と、スピーカ１３０と、ＧＰＳ受信機１３６と、を備えている。

制御部１１０は、ＣＰＵやメモリを備えたコンピュータとして構成されており、スマートフォン１００の動作全体を制御する。無線通信部１２０は、制御部１１０からの指示に基づき、通信キャリア７０を介してデータ通信や音声通信を行う。表示部１２６は、制御部１１０からの指示に基づき、種々の画像やグラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）を表示する。タッチパネル１２４は、表示部１２６に重畳して設けられており、指やペンによるユーザからのタッチ操作を受け付け、制御部１１０に伝達する。ＧＰＳ受信機１３６は、ＧＰＳ（Global Positioning System／全地球測位システム）を構成する人工衛星から受信した電波に基づいて、スマートフォン１００（ユーザ）の現在位置（経度・緯度）を測位し、制御部１１０に伝達する。マイク１２８は、音声通信時等において音声を入力する。スピーカ１３０は、音声通信時等において音声を出力する。

経路探索サーバ２００は、通信部２１０と、制御部２２０と、記憶部２３０と、を備えている。通信部２１０は、インターネット８０を介してスマートフォン１００と通信を行う。

制御部２２０は、ＣＰＵやメモリを備えている。ＣＰＵがメモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、制御部２２０は、探索部２２２として機能する。コンピュータプログラムは、種々の記録媒体に記録されていてもよい。探索部２２２は、スマートフォン１００から指定された出発地から目的地までの経路を、記憶部２３０に記憶された種々の情報を参照して探索する。

記憶部２３０には、駅情報と道路情報と路線情報とが記憶されている。駅情報には、各駅の位置と、コインロッカーがその駅に設置されているか否かを表す情報とが含まれる。

道路情報には、徒歩、車あるいは自転車で走行可能な経路を探索するために用いる道路ネットワークデータが含まれる。道路ネットワークデータは、交差点や屈曲点、端点の位置を表すノードと、ノード間をつなぐ道路を表すリンクとを含む。各リンクには、そのリンクが表す道路の距離や平均移動時間（旅行時間）がコストとして対応付けられている。

路線情報には、鉄道の経路を探索するために用いる鉄道ネットワークデータが含まれる。鉄道ネットワークデータは、駅の位置を表すノードと、ノード間をつなぐ線路区間を表すリンクとを含む。各リンクには、そのリンクが表す線路区間の距離や平均移動時間（旅行時間）がコストとして対応付けられている。

Ａ２．経路探索処理：
図２は、経路探索サーバ２００において実行される経路探索処理のフローチャートである。図３は、この経路探索処理の概要を表す図である。この経路探索処理では、まず、経路探索サーバ２００の探索部２２２は、通信部２１０を通じて、スマートフォン１００から、ユーザが自転車で目的地まで走行する予定の距離（以下、「走行予定距離」という）を取得し（ステップＳ１００）、更に、出発地および目的地を表す情報を取得する（ステップＳ１０２）。具体的には、まず、スマートフォン１００が、インターネット８０を介して経路探索サーバ２００にアクセスすることにより、経路探索サーバ２００によって提供されるＧＵＩを表示部１２６に表示する。そして、スマートフォン１００は、そのＧＵＩを通じてユーザから走行可能距離、出発地および目的地の指定を受け付け、経路探索サーバ２００にそれらの情報を送信する。走行予定距離は、予め経路探索サーバ２００に設定されていてもよい。

続いて、探索部２２２は、出発地から目的地までの距離（直線距離）が、走行予定距離以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。出発地から目的地までの距離が走行予定距離以下であれば（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、探索部は、記憶部２３０に記憶された道路情報を参照して、出発地から目的地までの自転車による経路を探索し（ステップＳ１０６）、その探索結果を、スマートフォン１００に送信して表示部１２６に表示させる（ステップＳ１０８）。なお、ステップＳ１０４では、直線距離ではなく、出発地から目的地までの経路に沿った距離と走行予定距離とを対比してもよい。

上記ステップＳ１０４において、出発地から目的地までの距離が走行予定距離よりも長いと判断された場合には（ステップＳ１０４：ＮＯ）、探索部２２２は、出発地から目的地までの直線距離（図３では１２０ｋｍ）から走行予定距離（図３では９０ｋｍ）を差し引くことで、出発地から、自転車による走行を開始する地点までの距離Ｙ（図３では３０ｋｍ）を算出する（ステップＳ１１０）。

距離Ｙを算出すると、探索部２２２は、出発地から目的地に向けて距離Ｙだけ進んだ地点（換言すれば、目的地から出発地に向かって走行予定距離だけ後退した地点）の周辺（例えば、周囲５ｋｍ内）にあり、かつ、ロッカーの設置された駅を、駅情報を参照して検索する（ステップＳ１１２）。このとき、複数の駅が検索された場合には、探索部２２２は、乗り換え回数の少ない駅、運賃が安い駅、到着時間が早い駅、など、予めユーザによって指定された条件に基づく駅を、路線情報に基づき検索する。こうして検索された駅のことを、以下では、「走行開始駅」ともいう。

走行開始駅を検索すると、探索部２２２は、出発地から走行開始駅までの経路を、ユーザから指定された移動手段に応じて道路情報と路線情報とを参照して探索し、更に、走行開始駅から目的地までの自転車による経路を、道路情報を参照して探索する（ステップＳ１１４）。そして、探索部２２２は、これらの経路を合わせた経路全体をスマートフォン１００に送信して表示部１２６に表示させる（ステップＳ１０８）。その後、スマートフォン１００は、経路上に、ＧＰＳ受信機１３６によって測位した現在位置を表示することで、経路案内を行う。

以上で説明した本実施形態の経路探索システム１０によれば、自転車を列車に持ち込んで走行開始駅まで移動した後に、自転車で目的地まで移動する経路を探索することができる。しかも、自転車での移動を開始する走行開始駅が、自転車の走行予定距離に応じて検索されるため、ユーザの体力やツーリングの計画に応じた最適な経路を探索することができる。

また、上記実施形態では、走行開始駅として、ロッカーが設置された駅が検索されるので、自転車を収納するための輪行袋など、自転車での移動に不要な荷物を走行開始駅のロッカーに預けておくことができる。そのため、自転車での走行を快適に行うことができる。

Ｂ．第２実施形態：
上述した第１実施形態では、自転車の走行予定距離を、直線距離であるものとして経路の探索を行っている。これに対して、第２実施形態では、走行予定距離は、道路に沿った距離であるものとして経路の探索を行う。本実施形態における経路探索システム１０の構成は、第１実施形態と同じである。

図４は、第２実施形態において実行される経路探索処理のフローチャートである。図５〜８は、第２実施形態における経路探索処理の概要を表す図である。この経路探索処理では、まず、経路探索サーバ２００の探索部２２２は、通信部２１０を通じて、スマートフォン１００から、走行予定距離を表す情報を取得し（ステップＳ２００）、更に、出発地および目的地を表す情報を取得する（ステップＳ２０２）。

続いて、探索部２２２は、出発地から目的地までの距離（直線距離）が、走行予定距離以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０４）。出発地から目的地までの距離が走行予定距離以下であれば（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、探索部は、記憶部２３０に記憶された道路情報を参照して、出発地から目的地までの自転車による経路を探索し（ステップＳ２０６）、その探索結果を、スマートフォン１００に送信して表示部１２６に表示させる（ステップＳ２０８）。なお、ステップＳ２０４では、出発地から目的地までの経路に沿った距離と走行予定距離とを対比してもよい。

上記ステップＳ２０４において、出発地から目的地までの距離が走行予定距離よりも長いと判断された場合には（ステップＳ２０４：ＮＯ）、探索部２２２は、出発地から目的地までの直線距離から走行予定距離を差し引くことで、第１実施形態と同様に距離Ｙ（図５参照）を算出する（ステップＳ２１０）。

距離Ｙを算出すると、探索部２２２は、距離Ｙに、所定の比例定数ａ（ａは１以上）を乗じて、距離Ｚを求める（ステップＳ２１２）。距離Ｚは、距離Ｙよりも長い距離である。このステップＳ２１２において、距離Ｚを求める理由は、走行予定距離が道路に沿った距離（以下、「道路距離」という）だとすると、道路距離は、確実に直線距離よりも長くなるため、まず、走行予定距離に比例定数ａを乗ずることで、走行開始駅の検索範囲を目的地側に近づけるためである。なお、比例定数は、例えば、１．３３などの一定の値とすることができる。また、エリア毎に予め比例定数を求めておいてもよい。もしくは、これまでの経路探索結果から、出発地から目的地までの直線距離に対する道路距離の比率の平均値を求めてもよい。

距離Ｚを求めると、探索部２２２は、出発地（検索基準点）から目的地に向けて距離Ｚだけ進んだ地点の周辺にあり、かつ、ロッカーの設置された走行開始駅の候補を、出発地から遠い順にＮ件（例えば、３件）、駅情報を参照して検索する（ステップＳ２１４、図６参照）。

走行開始駅の候補を検索すると、探索部２２２は、探索された各駅から目的地までの自転車による経路を、道路情報を参照してそれぞれ探索する（ステップＳ２１６）。そして、探索された各経路の道路距離が、走行予定距離に近い値（例えば、走行予定距離±５ｋｍ）であるか否かを判断する（ステップＳ２１８）。探索されたすべての経路の道路距離が、走行予定距離に近い値でなければ（ステップＳ２１８：ＮＯ）、探索部２２２は、走行開始駅を検索する基準点を、出発地から目的地側に所定の距離（例えば、５ｋｍ）ずらす（ステップＳ２２０、図７参照）。そして、探索部２２２は、目的地までの道路距離が、走行予定距離に近い値になる走行開始駅の候補が検索されるまで、ステップＳ２１４からステップＳ２１８までの処理を繰り返す。これらの処理を繰り返す際には、ステップＳ２１４では、ステップＳ２２０においてずらした基準点に基づき、ロッカーのある駅を検索する。

上記ステップＳ２１６において、走行予定距離に近い道路距離となる経路が探索されると（ステップＳ２１８：ＹＥＳ）、探索部２２２は、出発地から、探索されたその経路の始点である走行開始駅までの経路を、ユーザから指定された移動手段に応じて道路情報および路線情報を参照して探索する（ステップＳ２２２）。なお、上記ステップＳ２１６において、走行予定距離に近い道路距離の経路が複数探索された場合には、上記ステップＳ２２２では、探索部２２２は、そのうち、乗り換えの少ない駅、運賃が安い駅、到着時間が早い駅、など、予めユーザによって指定された条件に基づく駅を始点とする経路を選択し、出発地からその駅（走行開始駅）までの経路を探索する。

最後に、探索部２２２は、ステップＳ２２２において探索された出発地から走行開始駅までの経路と、ステップＳ２１６において探索された経路（走行開始駅から目的地までの経路）とを含む経路全体をスマートフォン１００に送信して表示部１２６に表示させる（ステップＳ２０８、図８参照）。その後、スマートフォン１００は、経路上に、ＧＰＳ受信機１３６によって測位した現在位置を表示することで、経路案内を行う。

以上で説明した第２実施形態の経路探索システム１０によれば、走行予定距離に近い道路距離となる自転車の経路を探索することができるので、想定よりも長い距離の経路が探索されてしまうことがない。また、上記経路探索処理では、段階的に検索の中心を目的地に近づけて駅から目的地までの経路を探索するので、すべてのエリアに存在する駅から目的地までの経路を探索するよりも、経路探索サーバ２００に掛かる処理負担を軽減することができる。また、本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を奏する。

なお、上記ステップＳ２２０によって検索基準点を目的地側へ何度もずらした場合には、道路距離が走行予定距離に近い値になる経路が探索されず、検索基準点が目的地付近に到達してしまう場合があり得る。探索部２２２は、このようにして検索基準点が目的地付近に到達してしまった場合に、それまで探索された経路のうち、最も走行予定距離に近い道路距離となった経路を選択し、ステップＳ２２２の処理を実行してもよい。

Ｃ．変形例：
＜第１変形例＞
上記実施形態において、探索部２２２は、走行開始駅から目的地までの経路を、自転車での移動に関する所定の探索条件に基づいて探索してもよい。具体的には、例えば、自転車での移動時におけるユーザへの負担が少なくなる経路として、信号の少ない経路や、上り坂の少ない経路、平坦な経路、下り坂の多い経路、交通量の少ない経路、を探索してもよい。こうした探索を行うため、道路情報には、ノードに信号の有無が対応付けられていてもよい。また、リンクには、勾配の方向や交通量の程度が対応付けられていてもよい。

＜第２変形例＞
上記実施形態では、探索部２２２は、出発地から目的地まで片道の経路について探索を行っている。これに対して、出発地から目的地までの往復の経路を探索してもよい。この場合、探索部２２２は、上記実施形態における走行予定距離の半分の距離に基づいて走行可能駅の検索を行う。こうすることにより、出発地から目的地までの往路の経路が求まり、その反対方向の経路が復路の経路になる。

＜第３変形例＞
上記実施形態において、駅情報には、駅構内におけるロッカーの設置位置が記録されていてもよい。そして、探索部２２２は、その設置位置に最も近い駅の出口から目的地までの経路を探索してもよい。こうすることにより、ロッカーの設置位置に応じて最適な経路を探索することができる。

＜第４変形例＞
上記実施形態では、探索部２２２は、ロッカーが設置されている走行開始駅を検索している。これに対して、ロッカーの設置されていない走行開始駅を検索してもよい。また、走行開始駅の検索にあたり、ロッカーが設置されていることを条件とするか否かを、ユーザがスマートフォン１００を通じて探索部２２２に指定可能であってもよい。

＜第５変形例＞
上記実施形態では、探索部２２２は、自転車を列車に持ち込む場合の経路を探索している。これに対して、探索部２２２は、自転車をバスや航空機、船、などの他の公共交通機関に持ち込む場合の経路を探索してもよい。もちろん、探索部２２２は、自転車を複数の交通機関に持ち込む場合の経路を探索してもよい。

＜第６変形例＞
上記実施形態において、駅情報と路線情報と道路情報とは、それぞれ、異なる記憶部に記憶されていてもよい。また、駅情報と他の情報（道路情報または路線情報）とは統合されていてもよい。

＜第７変形例＞
上記実施形態では、経路探索処理を経路探索サーバ２００が実行している。これに対して、経路探索処理は、スマートフォン１００が実行してもよい。この場合、スマートフォン１００は、駅情報や道路情報、路線情報を、自己の記憶装置に記憶していることが好ましい。

＜第８変形例＞
上記実施形態では、端末装置としてスマートフォン１００を適用している。しかし、端末装置はスマートフォンに限らず、例えば、一般的な携帯電話（フィーチャーフォン）や、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯音楽プレーヤ、携帯型ゲーム機、カーナビゲーションシステム、ポータブルナビゲーションシステム（ＰＮＤ）など、様々な装置によって構成することが可能である。

本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…経路探索システム
７０…通信キャリア
８０…インターネット
１００…スマートフォン
１１０…制御部
１２０…無線通信部
１２４…タッチパネル
１２６…表示部
１２８…マイク
１３０…スピーカ
１３６…ＧＰＳ受信機
２００…経路探索サーバ
２１０…通信部
２２０…制御部
２２２…探索部
２３０…記憶部

Claims (5)

1. 経路探索システムであって、
   駅の位置を表す駅情報と、各駅のつながり状態を表す路線情報と、道路のつながり状態を表す道路情報と、を記憶する記憶部と、
   出発地、目的地、および、自転車で走行する予定の距離を表す走行予定距離を取得する取得部と、
   前記出発地から前記目的地までの経路を探索する探索部と、を備え、
   前記探索部は、
   前記目的地から前記出発地に向かって前記走行予定距離後退した地点の周囲に存在する駅を、前記記憶部を参照して検索し、
   前記出発地から前記駅までの経路と前記駅から前記目的地までの経路とを前記記憶部を参照して探索する、
   経路探索システム。
2. 請求項１に記載の経路探索システムであって、
   前記駅情報には、ロッカーが設置されているか否かを表す情報が記録されており、
   前記探索部は、前記駅として、ロッカーが設置された駅を検索する、経路探索システム。
3. 請求項１または請求項２に記載の経路探索システムであって、
   前記走行予定距離は、直線距離または道路に沿った距離である、経路探索システム。
4. 経路探索方法であって、
   コンピュータが、出発地、目的地、および、自転車で走行する予定の距離を表す走行予定距離を取得する工程と、
   コンピュータが、前記目的地から前記出発地に向かって前記走行予定距離後退した地点の周囲に存在する駅を、駅の位置を表す駅情報を参照して検索する工程と、
   コンピュータが、前記出発地から前記駅までの経路と前記駅から前記目的地までの経路とを、各駅のつながり状態を表す路線情報と道路のつながり状態を表す道路情報とを参照して探索する工程と、
   を含む経路探索方法。
5. コンピュータプログラムであって、
   出発地、目的地、および、自転車で走行する予定の距離を表す走行予定距離を取得する取得機能と、
   前記出発地から前記目的地までの経路を探索する探索機能と、
   をコンピュータに実現させるコンピュータプログラムであり、
   前記探索機能は、
   前記目的地から前記出発地に向かって前記走行予定距離後退した地点の周囲に存在する駅を、駅の位置を表す駅情報を参照して検索し、
   前記出発地から前記駅までの経路と前記駅から前記目的地までの経路とを、各駅のつながり状態を表す路線情報と道路のつながり状態を表す道路情報とを参照して探索する、
   コンピュータプログラム。

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