JP2018022398A - Route identification device, route identification system and route identification method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、経路同定装置、経路同定システム及び経路同定方法に関する。 The present invention relates to a route identification device, a route identification system, and a route identification method.
携帯端末装置、カーナビゲーション装置等、時々刻々とその位置を変える移動端末装置は、複数のGPS(Global Positioning System)衛星から受信した信号を演算することによって自身の位置情報をリアルタイムで生成することができる。近時、このような位置情報に基づき、移動端末装置の地図上の位置を特定し、さらに移動端末装置が移動した経路を特定する技術が普及している。そして、このように特定された経路を基にして道路交通情報等が作成されることになる。移動端末装置のユーザは、多くの場合、車両、鉄道、徒歩のような手段で移動する。したがって、ある地点から他の地点までの最短距離を直線的に飛行して移動することは通常あり得ず、それ故に、ユーザが経由した経路を特定するという情報処理が必ず必要になる。ここでの経路とは、例えば地図上における一連の道路、鉄道路線等である。 A mobile terminal device that changes its position from moment to moment, such as a portable terminal device or a car navigation device, can generate its own location information in real time by calculating signals received from multiple GPS (Global Positioning System) satellites. it can. Recently, based on such position information, a technique for specifying a position of a mobile terminal device on a map and further specifying a route traveled by the mobile terminal device has become widespread. And road traffic information etc. will be created based on the route specified in this way. In many cases, a user of a mobile terminal device moves by means such as a vehicle, a railroad, or a walk. Therefore, it is usually impossible to fly and travel in the shortest distance from a certain point to another point, and therefore information processing for specifying the route through which the user has passed is always necessary. The route here is, for example, a series of roads, railway lines, etc. on a map.
このように経路を特定する技術において、移動端末装置は、位置情報(緯度、経度)、時刻情報、及び、自身の識別情報をサーバ等に所定の時間的周期又は距離的周期で離散的(間欠的)に送信する。このように送信される情報は、移動端末装置の時系列の移動軌跡を示しており、一般に“プローブデータ”と呼ばれる。 In the technology for specifying a route in this way, the mobile terminal device is discrete (intermittent) with position information (latitude, longitude), time information, and its identification information in a server or the like at a predetermined time period or distance period. Send). The information transmitted in this way indicates a time-series movement trajectory of the mobile terminal apparatus and is generally called “probe data”.
特許文献1の移動経路推定システムは、移動端末装置からプローブデータを受信する。移動端末装置が自身の位置情報を生成する際、測位誤差が発生する。つまり、プローブデータの緯度及び経度が示す“測位点”が地図上の道路上又は鉄道路線上にあることは必ずしも保証されていない。そこで、特許文献1の移動経路推定システムは、移動端末装置が実際に通過したと思われる地図上の基準点に測位点を対応させる。基準点は、測位点の近傍に位置する道路又は鉄道路線上に位置する。そのうえで、特許文献1の移動経路推定システムは、複数の基準点を結ぶ複数の経路の候補のうち、所要時間が実旅行時間に最も近いものを、実際の経路であると推定する。
The movement route estimation system of
しかしながら、特許文献1においては、測位点を地図上の基準点に対応させる具体的な方法が開示されておらず(特許文献1の段落0016)、単に測位精度が低い測位点は無視される旨記載されている(特許文献1の段落0030)。経路を推定するためには、測位点が基準点に正しく対応していることが当然の前提になる。測位精度が低い測位点を無視して、測位精度が高い基準点同士のみを繋ぐ経路を特定しようとすると、経路の候補が多く存在し処理負担が大きくなる。また、測位精度が高い測位点が連続する場合であっても、その測位点が対応付けられた基準点が、移動端末装置の真の位置を高い精度で反映しているか否かは不明である。すると、経路を正しく再現できなくなる。
However,
このような測位誤差に起因する基準点の特定エラー(マッチングエラー)を削減するためには、移動端末装置がプローブデータを生成し送信する周期を短くすることも考え得る。しかしながら仮にそうしても、プローブデータを発信する側及び受信する側の処理負担が増加し、通信コストも増加する割にはリアルタイム性が犠牲になるという結果に至る。
そこで、本発明は、プローブデータに基づいて移動経路を推定する処理を、高精度かつ低処理負担で実現することを目的とする。
In order to reduce the reference point specifying error (matching error) caused by such positioning error, it is conceivable to shorten the cycle in which the mobile terminal apparatus generates and transmits the probe data. However, even if it does so, the processing load on the side that transmits and receives the probe data increases, and the real-time property is sacrificed for the increase in communication cost.
Therefore, an object of the present invention is to realize a process of estimating a movement route based on probe data with high accuracy and a low processing load.
本発明の経路同定装置は、移動端末装置の時系列の移動軌跡であるプローブデータを移動端末装置から受信するプローブデータ受信部と、プローブデータが生成される周期に対応した異なる方法で移動端末装置が実際に移動したと看做される経路をマッチングするマッチング部と、を備えることを特徴とする。
その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。
The path identification device of the present invention includes a probe data receiving unit that receives probe data, which is a time-series movement trajectory of a mobile terminal device, from the mobile terminal device, and a mobile terminal device in a different manner corresponding to the cycle in which the probe data is generated. And a matching unit that matches a route that is considered to have actually moved.
Other means will be described in the embodiment for carrying out the invention.
本発明によれば、プローブデータに基づいて移動経路を推定する処理を、高精度かつ低処理負担で実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a process of estimating a movement route based on probe data with high accuracy and a low processing load.
以降、本発明を実施するための形態(「本実施形態」という)を、図等を参照しながら詳細に説明する。具体的には、道路上を走行する自動車に搭載される移動端末装置(カーナビゲーション装置)から経路同定装置がプローブデータを受信する例を説明する。なお、本発明は、移動端末装置がカーナビゲーション装置以外の携帯端末装置等である場合、移動端末装置が搭載された移動手段が自動車以外の車両、鉄道、徒歩等である場合、移動手段が道路以外の線路を移動する場合等にも適用可能である。 Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings. Specifically, an example will be described in which the route identification device receives probe data from a mobile terminal device (car navigation device) mounted on an automobile traveling on a road. In the present invention, when the mobile terminal device is a portable terminal device other than the car navigation device, the moving means on which the mobile terminal device is mounted is a vehicle other than an automobile, a railroad, a walking, etc., the moving means is a road. The present invention can also be applied when moving on other tracks.
(用語)
移動端末装置とは、地球上を移動しつつプローブデータ(直ちに後記)を生成できる装置であり、自身の動力で移動するか、それとも、他の装置又は人間に携帯されて移動するかを問わない。
プローブデータとは、移動端末装置が位置する地球上の位置情報(緯度及び経度)と、位置情報が生成された時点とを含むデータである。プローブデータは、移動端末装置の時系列の移動軌跡であるとも言える。プローブデータは、通常、GPS衛星から受け取った信号に基づき、移動端末装置自身が生成する。プローブデータは、移動端末装置が移動して行く方向(北を0度として、0〜360度)を含んでもよい。仮にプローブデータが方向を含まなくても、前後2時点の位置関係によって移動していく方向を特定できる。
(the term)
A mobile terminal device is a device that can generate probe data (immediately described later) while moving on the earth, regardless of whether it moves with its own power or is carried by another device or a person. .
The probe data is data including position information (latitude and longitude) on the earth where the mobile terminal device is located and a point in time when the position information is generated. It can be said that the probe data is a time-series movement locus of the mobile terminal device. The probe data is usually generated by the mobile terminal device itself based on a signal received from a GPS satellite. The probe data may include the direction in which the mobile terminal device moves (0 to 360 degrees, where north is 0 degree). Even if the probe data does not include a direction, the moving direction can be specified by the positional relationship between the two points before and after.
プローブ周期とは、プローブデータが生成される間隔の長さである。当該間隔は、時間間隔であってもよいし、距離間隔であってもよい。例えば、移動端末装置が5分ごとにプローブデータを生成する場合、プローブ周期は“5分”である。移動端末装置が1km移動するごとにプローブデータを生成する場合、プローブ周期は“1km”である。
地図とは、地球上の緯度及び経度を2つの座標軸として有する平面であって(高さ情報を含む空間座標を用いても構わないが、本実施形態では説明のわかり易さのため、平面地図を用いて説明する)、地球上に存在する自然物及び人造物をその座標値が示す位置に描画したものである。
The probe period is the length of the interval at which probe data is generated. The interval may be a time interval or a distance interval. For example, when the mobile terminal device generates probe data every 5 minutes, the probe cycle is “5 minutes”. When the probe data is generated every time the mobile terminal device moves 1 km, the probe cycle is “1 km”.
A map is a plane having latitude and longitude on the earth as two coordinate axes (spatial coordinates including height information may be used, but in this embodiment, for ease of explanation, a plane map is used. The natural object and the artificial object existing on the earth are drawn at the positions indicated by the coordinate values.
測位点とは、プローブデータが含む位置情報が示す地点である。前記したように、測位点の座標値(x,y)は、測位誤差を含んでおり、移動端末装置が位置する真の座標値とは異なる。よって、測位点をそのまま地図上に表そうとすると、極端な場合、測位点が海上に表されることもある。
基準点とは、測位点に対応する地図上の地点である。本実施形態の経路同定装置は、移動端末装置を搭載した車両がある道路上の基準点を移動したと看做す。いま、測位点(x,y)を基準点(X,Y)に対応させる場合、地図上の測位点(x,y)が海上にあったとしても、地図上の基準点(X,Y)は、例えば海岸沿いの道路上にある。なお、“基準”という語は、その点を基準にして経路が探索される、という意味を含む。
A positioning point is a point indicated by position information included in probe data. As described above, the coordinate value (x, y) of the positioning point includes a positioning error and is different from the true coordinate value where the mobile terminal device is located. Therefore, if an attempt is made to directly display a positioning point on a map, in an extreme case, the positioning point may be displayed on the sea.
The reference point is a point on the map corresponding to the positioning point. The route identification device according to the present embodiment considers that a reference point on a road on which a vehicle on which a mobile terminal device is mounted has moved. Now, when the positioning point (x, y) is made to correspond to the reference point (X, Y), even if the positioning point (x, y) on the map is on the sea, the reference point (X, Y) on the map For example on a road along the coast. Note that the term “reference” includes the meaning that a route is searched based on that point.
経路とは、移動端末装置を搭載した車両が走行したと経路同定装置によって推定された複数の道路を連続的に接続したものである。
マッチングとは、測位点に対応する基準点を地図上で特定する(同定する)ことである。一般に“同定する”という語は、“同じ意味を有する相当物を特定する”という意味の技術用語として使用される。基準点がマッチングされれば、基準点を繋ぐ経路をマッチングする(同定する)こともできる。本実施形態の“経路同定装置”という名称は、この意味を含む。
A route is obtained by continuously connecting a plurality of roads estimated by a route identification device that a vehicle equipped with a mobile terminal device has traveled.
Matching means specifying (identifying) a reference point corresponding to a positioning point on a map. In general, the term “identify” is used as a technical term meaning “identify equivalents having the same meaning”. If the reference points are matched, the paths connecting the reference points can be matched (identified). The name “route identification device” in this embodiment includes this meaning.
道路密度とは、地図上において道路が集中している程度を、2次元的な領域ごと、又は1次元的な道路ごとに定義した指標である。例えば、以下の指標が道路密度となり得る。
・○○市の領域における道路の長さの和
・○○市の領域における交差点(分岐点を含む)の数
・国道○○号線の◎◎交差点から□□交差点までの交差点の数
The road density is an index that defines the degree of concentration of roads on a map for each two-dimensional area or each one-dimensional road. For example, the following index can be road density.
-Sum of road lengths in the XX city area-Number of intersections (including branch points) in the XX city area-Number of intersections from the ◎◎ intersection to the □□ intersection on the national road XX line
混雑度とは、車両が渋滞している程度を、2次元的な領域ごと、又は1次元的な道路ごとに定義した指標である。例えば、以下の指標が混雑度となり得る。
・○○市の領域において現在走行している車両の数
・国道○○号線の◎◎交差点から□□交差点までの間に現在走行している車両の数
・国道○○号線の◎◎交差点から□□交差点までの車線の数(車線の数が少ないほど、混雑度は大きい)
・現在の時刻(深夜の混雑度はそれ以外の混雑度より小さい)
The degree of congestion is an index that defines the degree of congestion of vehicles for each two-dimensional area or each one-dimensional road. For example, the following index can be the congestion degree.
・ Number of vehicles currently driving in the area of XX city ・ Number of vehicles currently driving between the ◎◎ intersection of the national highway XX line □ ◎ From the ◎◎ intersection of the national highway XX line □□ Number of lanes to the intersection (the fewer lanes, the greater the congestion)
・ Current time (midnight congestion is less than other congestion)
慎重度とは、車両の運転が自然条件によって慎重に(より低速度に)ならざるを得ない程度を、2次元的な領域ごと、又は1次元的な道路ごとに定義した指標である。例えば、以下の指標が慎重度となり得る。
・○○市の領域の現在の天候(一般に、雪<雨<晴の順に車両の速度は小さい。すなわち、雪>雨>晴の順に慎重度は大きい)
・国道○○号線の◎◎交差点から□□交差点までの間の現在の天候
The degree of prudence is an index that defines the degree to which driving of a vehicle must be carefully (lower speed) due to natural conditions for each two-dimensional area or one-dimensional road. For example, the following indicators can be cautious.
・ Current weather in the XX city area (generally, the speed of the vehicle is small in the order of snow <rain <clear, ie, snow>rain> clear).
・ Current weather from the ◎◎ intersection to the □□ intersection
(プローブ周期)
経路同定装置は、道路密度、混雑度及び慎重度に応じて、適用すべきプローブ周期を変える。基本的には、道路密度が閾値THD未満である場合、経路同定装置は、長いプローブ周期を適用する。道路密度が閾値THD以上である場合、経路同定装置は、短いプローブ周期を適用する。
(Probe cycle)
The route identification device changes the probe period to be applied according to the road density, the congestion degree, and the cautiousness. Basically, if the road density is less than the threshold TH D, the path identification unit applies the longer probe cycle. If road density is the threshold value TH D above, the path identification unit applies a short probe cycle.
補助的に、経路同定装置は、混雑度が大きい場合は、そうでない場合に比して閾値THDを小さくする。つまり、より多くの場合で、短いプローブ周期が適用されることになる。経路同定装置は、慎重度が大きい場合も、そうでない場合に比して閾値THDを小さくする。 Subsidiarily, pathway identification device, when the congestion degree is large, reduce the threshold TH D than otherwise. That is, in more cases, a shorter probe period will be applied. Path determination apparatus, when carefully large degree, to reduce the threshold value TH D than otherwise.
(道路密度に応じたプローブ周期の決定)
図1に沿って、道路密度とプローブ周期を説明する。図1は、上側が北である道路地図でもある。図1においては、幹線道路53が東西方向に通じている。幹線道路の北側の中央よりやや東寄りの地域は、市街地であり、他の地域に比して道路密度が高い。図1の西半分は、比較的道路密度が低い。いま、移動端末装置を搭載した車両(自動車)が、西から東に向かって走行しており、移動端末装置は、所定の時間間隔でプローブデータを生成しているとする。図1の○印55等は、測位点であり、移動端末装置が所定の時間間隔で生成した位置情報(緯度及び経度)をそのまま地図上にドットしたものである。
(Determination of probe cycle according to road density)
The road density and the probe cycle will be described with reference to FIG. FIG. 1 is also a road map with north on the upper side. In FIG. 1, the
車両が東に進むにつれて、○印同士の距離は、徐々に短くなっている。このことは例えば以下のことを示している。
・図1の西半分では、交差点が少なく車両は比較的高速度でスムーズに流れていること。
・図1の東半分では、交差点が多く自然渋滞が発生し、車両の速度が落ちていること。
As the vehicle travels east, the distance between the circles gradually decreases. This indicates, for example, the following.
-In the western half of Fig. 1, there are few intersections and the vehicle is flowing smoothly at a relatively high speed.
-In the eastern half of Fig. 1, there are many intersections, natural traffic congestion has occurred, and the speed of the vehicle has dropped.
道路密度が高い領域52においては、比較的多数の測位点が存在する。したがって、そのうちのある測位点が測位誤差を含んでいたとしても、前後の測位点が殆ど測位誤差を含んでいなければ、多くの正確な基準点が得られ、太い実線で示す正しい経路54(幹線道路53に一致)が得られる。ただし、交差点の数が多いため、車両が一旦幹線道路53からそれて市街地に入り、その後再び幹線道路53に合流することもある。したがって、道路密度が高い領域において経路をマッチングするには、交差点と次の交差点との間に少なくとも1つの測位点が得られる程度に、プローブ周期は短く設定されることが好ましい。逆に、交差点と交差点との間に少なくとも1つの測位点が存在すれば、経路は自ずとマッチングされる(詳細後記)。
In the
一方、道路密度が低い領域51においては、比較的少数の測位点が存在する。図1を一見すると、車両は、測位点55を通過した後しばらく幹線道路53を東に進み、やがて進行方向右側の脇道57にそれ、市街地に入る寸前で再度幹線道路53に合流し、測位点58に至ったと解釈できる。実際に渋滞回避のために車両がこのように移動する場合は多い。いま、例えば測位点56が測位誤差を含んでいるとする。すると、車両は前記したように渋滞回避のために脇道57にそれたのか、それとも、車両は幹線道路53を継続して走行していたにもかかわらず、脇道57にそれたように見えるのか、判断がつかなくなる。
On the other hand, in the
一般に、道路密度が低く交差点の数が少なければ、プローブ周期が長くても基準点が誤ってマッチングされることは少ない。むしろ、処理負担の軽減等の観点から、原則的にはプローブ周期が長いことが好ましい。しかしながら、前記の例のように、決定的なタイミングで測定誤差が生じると、例外的に、何らかの方法で複数の候補から経路をマッチングする必要が生じる。道路密度が高い領域のように、多くの測位点があることに起因して経路は自ずとマッチングされる、ということは期待できない(詳細後記)。 In general, if the road density is low and the number of intersections is small, the reference points are unlikely to be erroneously matched even if the probe period is long. Rather, in principle, it is preferable that the probe period is long from the viewpoint of reducing the processing load. However, when a measurement error occurs at a decisive timing as in the above example, it is necessary to match routes from a plurality of candidates by some method. It cannot be expected that the route will naturally be matched due to the presence of many positioning points, such as in areas with high road density (details below).
本実施形態において、経路同定装置は、道路密度の高低に応じて、異なる2つのプローブ周期を移動端末装置に指示する。移動端末装置は、指示されたプローブ周期によってプローブデータを生成する。経路同定装置は、道路密度の高低に対応する(すなわち、それぞれのプローブ周期に対応する)2つの異なる方法でマッチングを行う。つまり、経路同定装置は、道路密度が高い領域においては、処理負担が大きい経路検索を省略できるようにプローブ周期を短く設定する。一方、経路同定装置は、道路密度が低い領域においては、プローブ周期を長く設定し、プローブデータ生成等に関する処理負担を削減するとともに、経路探索を実行する。 In the present embodiment, the route identification device instructs the mobile terminal device to perform two different probe periods according to the road density. The mobile terminal device generates probe data according to the instructed probe cycle. The route identification device performs matching by two different methods corresponding to high and low road density (that is, corresponding to each probe period). That is, the route identification device sets the probe period to be short so that route search with a large processing load can be omitted in an area where the road density is high. On the other hand, the route identification device sets a long probe cycle in an area where the road density is low, reduces the processing load related to probe data generation and the like, and executes route search.
図2に沿って、マッチングの方法を説明する。移動端末装置は、ある所定の時点においてプローブデータを生成し経路同定装置に送信している。経路同定装置は、そのプローブデータに基づいて地図上に測位点paを描画している。その後、移動端末装置は、次の所定の時点においてプローブデータを生成し経路同定装置に送信している。経路同定装置は、そのプローブデータに基づいて地図上に測位点pbを描画している。なお、測位点pa及び測位点pbは、矢先形状の図形で表されている。この矢先が示す方向に向かって車両が移動している。 A matching method will be described with reference to FIG. The mobile terminal device generates probe data at a predetermined time point and transmits it to the route identification device. The route identification device draws a positioning point pa on the map based on the probe data. Thereafter, the mobile terminal device generates probe data at the next predetermined time point and transmits it to the route identification device. Route identification device is to draw a positioning point p b on the map based on the probe data. Incidentally, the positioning point p a and the positioning point p b is represented graphically in arrowhead shape. The vehicle is moving in the direction indicated by the arrow tip.
測位点paは、地図上では、4本の道路に囲まれたブロックの内部(例えば住宅等が建て込んでいる)に入り込んでいる。本来、車両はこの地点を走行することができない。それにもかかわらず、経路同定装置が測位点をそのまま地図上に描画すると、前記した測位誤差に起因して、このような不自然が発生する。そこで、経路同定装置は、4本の道路のそれぞれに垂線を下ろし、道路と垂線との交点(垂線の足)を、それぞれ基準点の候補Pa1、Pa2、Pa3及びPa4とする。車両は、これらの4つの基準点の候補のうちのいずれかを走行していたはずである。 Positioning point p a, in the map, and enters the interior of the block surrounded by the four road (e.g. a house or the like is in built up). Originally, the vehicle cannot travel at this point. Nevertheless, when the route identification device draws the positioning point on the map as it is, such unnaturalness occurs due to the positioning error described above. Therefore, the route identification device draws a perpendicular to each of the four roads, and sets the intersections of the road and the perpendiculars (vertical legs) as reference point candidates P a1 , P a2 , P a3 and P a4 , respectively. The vehicle would have been driving any of these four reference point candidates.
同様に、測位点pbは、地図上では、4本の道路に囲まれたブロックの内部に入り込んでいる。そこで同様に、経路同定装置は、基準点の候補Pb1、Pb2、Pb3及びPb4を求める。 Similarly, the positioning point p b, in the map, and enters the interior of the block surrounded by four roads. Similarly, the path identification device obtains reference point candidates P b1 , P b2 , P b3 and P b4 .
経路同定装置は、測位点paに対応する基準点を、基準点の候補Pa1、Pa2、Pa3及びPa4のうちから決定する。このとき、測位点paと基準点の候補Paiとの間の距離が最も短い候補が最も基準点として相応しいといえる。なお、i=1、2、3、4である。また、別の見方をすると、車両の移動方向と道路の方向との差分である角度差が最も小さい道路上にある候補が、最も基準点として相応しいともいえる。経路同定装置は、これらの距離及び角度差のそれぞれに対し所定の重みを乗算したうえで和を求め、その結果を“評価値”とする。評価値は、基準点の候補ごとに算出される。経路同定装置は、このうち評価値が最も小さい候補(高評価である候補)を、測位点paに対応する基準点Paとする。同様に経路同定装置は、測位点pbに対応する基準点Pbを決定する。 Path determination unit, a reference point corresponding to the positioning point p a, determined from among the reference point candidate P a1, P a2, P a3 and P a4. In this case, it can be said that suitable as most reference point is the shortest candidate distance between the candidate P ai of the positioning point p a and the reference point. Note that i = 1, 2, 3, and 4. From another viewpoint, it can be said that a candidate on a road having the smallest angle difference, which is the difference between the moving direction of the vehicle and the direction of the road, is most suitable as the reference point. The route identification device multiplies each of these distances and angle differences by a predetermined weight, obtains a sum, and sets the result as an “evaluation value”. The evaluation value is calculated for each reference point candidate. Route identification device, the out evaluation value is the smallest candidate (candidate is high rating), and the reference point P a corresponding to the positioning point p a. Similarly path determination device determines the reference point P b corresponding to the positioning point p b.
例えば経路同定装置は、基準点として、Pa4及びPb2を決定したとする。この段階では、基準点Pa4から基準点Pb2に至る経路が未だマッチングされていない。図2において、経路の候補は、3つ存在し、それらは、r1、r2及びr3である。敢えて遠回りする他の経路も存在するが、説明の簡単化のためここでは捨象する。経路同定装置は、経路r1、r2及びr3のそれぞれについて、推定所要時間を算出する。推定所要時間の算出方法の例として、例えば以下が挙げられる。 For example, it is assumed that the path identification device determines P a4 and P b2 as reference points. At this stage, the path from the reference point P a4 to the reference point P b2 has not been matched yet. In FIG. 2, there are three path candidates, which are r 1 , r 2 and r 3 . There are other routes that dare to go around, but are omitted here for simplicity. The route identification device calculates an estimated required time for each of the routes r 1 , r 2, and r 3 . The following is an example of a method for calculating the estimated required time.
・当該経路上の基準点Pa4と基準点Pb2との間の距離を、基準点Pa4に至る直前の当該車両の速度で除算する。
・当該車両以外の任意の車両が、当該経路上の基準点Pa4と基準点Pb2との間を移動した際の所要時間を複数蓄積しておく。そして、蓄積された所要時間の平均値を、推定所要時間とする。
The distance between the reference point P a4 and the reference point P b2 on the route is divided by the speed of the vehicle immediately before reaching the reference point Pa4 .
A plurality of required times are accumulated when an arbitrary vehicle other than the vehicle moves between the reference point P a4 and the reference point P b2 on the route. Then, the average value of the accumulated required time is set as the estimated required time.
経路同定装置は、プローブデータから、実際の所要時間(当該車両が、経路は不明ではあるが、測位点paから測位点pbまで実際に移動した所要時間)を取得する。そして、経路同定装置は、推定所要時間から実際の所要時間を減算し、減算結果の絶対値が最も小さい候補を、実際の経路と看做す。なお、車両は常に所要時間が最も短い経路を選好するとの前提のもとに、経路同定装置は、推定所要時間が最も短い候補を実際の経路と看做してもよい。
以降では、経路同定装置が、プローブ周期の長さに応じて、基準点を2つの方法でマッチングして行く処理を、より動的に説明する。
Path identification unit, the probe data, the actual time required (the vehicle is, the path is the unknown, required time actually moved from the positioning point p a to the positioning point p b) to obtain the. Then, the route identification device subtracts the actual required time from the estimated required time, and considers the candidate having the smallest absolute value of the subtraction result as the actual route. Note that, on the assumption that the vehicle always prefers the route with the shortest required time, the route identification device may consider the candidate with the shortest estimated required time as the actual route.
Hereinafter, the process in which the path identification device matches the reference point by two methods in accordance with the length of the probe cycle will be described more dynamically.
(プローブ周期が短い場合のマッチング)
図3(a)に沿って、プローブ周期が所定の基準に比して短い場合のマッチング方法を説明する。移動端末装置は、比較的短いプローブ周期(例えば、10秒ごと)で、時点t1、t2、t3、t4及びt5においてプローブデータを生成している。経路同定装置が各時点の測位点をそのまま地図上に表そうとすると、それらは、測位点p1、p2、p3、p4及びp5のように表される(道路上にはない)。
(Matching when probe period is short)
A matching method when the probe period is shorter than a predetermined reference will be described with reference to FIG. The mobile terminal device generates probe data at time points t 1 , t 2 , t 3 , t 4, and t 5 with a relatively short probe period (for example, every 10 seconds). If the route identification device tries to display the positioning points at each time point on the map as they are, they are represented as positioning points p 1 , p 2 , p 3 , p 4 and p 5 (not on the road). ).
経路同定装置は、まず、測位点p1に対応する基準点P1をマッチングする。このとき、マッチングされる基準点を含む道路は、その方向と車両の移動方向との角度差が小さく、かつ、その距離が車両の位置から近いものである。続いて、経路同定装置は、同様にして、測位点p2に対応する基準点P2をマッチングする。さらに、経路同定装置は、P3、P4及びP5をマッチングしていく。車両が次の交差点に至るまでの間に少なくとも1つのプローブデータが取得される程度に、プローブ周期は短くなっている。したがって、基準点P1がマッチングされれば、それを含む道路が経路の一部としてマッチングされ、基準点P2がマッチングされれば、それを含む道路が経路の一部としてマッチングされる。以下同様に、経路全体がマッチングされることになる。 The route identification device first matches a reference point P 1 corresponding to the positioning point p 1 . At this time, the road including the reference point to be matched has a small angle difference between the direction and the moving direction of the vehicle, and the distance is close to the position of the vehicle. Subsequently, the path identification unit, similarly, to match the reference point P 2 corresponding to the positioning point p 2. Further, the path identification device matches P 3 , P 4 and P 5 . The probe cycle is shortened to such an extent that at least one probe data is acquired until the vehicle reaches the next intersection. Therefore, if the matching reference points P 1, a road comprising it are matched as part of the route, if matched reference point P 2 is the road containing it are matched as part of the path. Similarly, the entire route is matched.
(プローブ周期が長い場合のマッチング)
図3(b)に沿って、プローブ周期が所定の基準に比して長い場合のマッチング方法を説明する。移動端末装置は、比較的長いプローブ周期(例えば、40秒ごと)で、時点t1、t5及びt9においてプローブデータを取得している。経路同定装置が各時点の測位点をそのまま地図上に表そうとすると、それらは、測位点p1、p5及びp9のように表される(道路上にはない)。
(Matching when probe period is long)
A matching method when the probe period is longer than a predetermined reference will be described with reference to FIG. The mobile terminal apparatus acquires probe data at time points t 1 , t 5, and t 9 in a relatively long probe cycle (for example, every 40 seconds). If the route identification device tries to display the positioning points at each time point on the map as they are, they are represented as positioning points p 1 , p 5 and p 9 (not on the road).
経路同定装置は、まず、測位点p1に対応する基準点P1をマッチングする。次に、経路同定装置は、同様にして、測位点p5に対応する基準点P5をマッチングする。これらのとき基準点をマッチングする方法は、図3(a)の例と同じである。図3(a)の例とは異なり、基準点P1から基準点P5に至る経路は当然にはマッチングされない。なぜならば、プローブ周期が長いので、車両が次の交差点に至るまでの間に少なくとも1つのプローブデータが取得されることが必ずしも保証されないからである。つまり、車両の交差点での動きが不明となるからである。 The route identification device first matches a reference point P 1 corresponding to the positioning point p 1 . Next, the route identification device, similarly, to match a reference point P 5 corresponding to the positioning point p 5. The method of matching the reference points at these times is the same as the example of FIG. Unlike the example of FIG. 3 (a), the path from the reference point P 1 to the reference point P 5 is naturally not matched. This is because the probe cycle is long, so that it is not always guaranteed that at least one probe data is acquired until the vehicle reaches the next intersection. That is, the movement at the intersection of the vehicle becomes unclear.
そこで、経路同定装置は、3つの経路の候補r1、r2及びr3のうちから、経路として最も相応しいものをマッチングする。ここでのマッチングは、前記したように経路の候補の推定所要時間を実際の所要時間と比較することによって行われる。 Therefore, the route identification device matches the most suitable route among the three route candidates r 1 , r 2, and r 3 . The matching here is performed by comparing the estimated required time of the route candidate with the actual required time as described above.
その後、経路同定装置は、測位点p9に対応する基準点P9をマッチングする。さらにその後、経路同定装置は、3つの経路の候補r4、r5及びr6のうちから、経路として最も相応しいものをマッチングする。 Thereafter, the path identification unit, matching the reference point P 9 corresponding to the positioning point p 9. Further, after that, the path identification device matches the most suitable path among the three path candidates r 4 , r 5 and r 6 .
以降では、経路同定装置が行う情報処理の内容を、より一般的かつ数学的に説明する。
いま、測位点pは、n個の道路によって囲まれるn角形のブロックの中にあるとする。n角形の辺のそれぞれに対して測位点から垂線を下ろす。するとその垂線の足Pは、その辺に含まれる点のうち、測位点からの距離が最も短い点である。n個の垂線の足が設定され、それらのそれぞれを“基準点の候補”Piと呼ぶ。なお、i=1、2、3、・・・、nである。θは、測位点において車両が移動する方向である。Θiは、i番目の基準点が存在する道路の方向である。
Hereinafter, the contents of information processing performed by the route identification device will be described more generally and mathematically.
Now, it is assumed that the positioning point p is in an n-square block surrounded by n roads. A perpendicular is drawn from the positioning point for each of the sides of the n-gon. Then, the perpendicular foot P is the point having the shortest distance from the positioning point among the points included in the side. n perpendicular legs are set, each of which is called a “reference point candidate” P i . Note that i = 1, 2, 3,..., N. θ is the direction in which the vehicle moves at the positioning point. Θ i is the direction of the road where the i th reference point exists.
di(p, Pi)は、測位点pとi番目の基準点の候補Piとの間の距離である。gi(θ,Θi)は、測位点pにおいて車両が移動する方向と、i番目の基準点の候補Piが属する道路の方向との角度差である。本実施形態では、θが0〜360度の範囲で1つの値を取り得るのに対し、道路が一方通行ではない場合、Θiは、0〜360度の範囲で2つの値(例えば50度及び230度)を取る。いま、この2つの値を、Θ1i及びΘ2iと表す。すると、ここでのgi(θ,Θi)は、θとΘ1iとの角度差、及び、θとΘ2iとの角度差のうち小さい方であり、0〜90度の範囲を取る。他方で、道路が一方通行である場合、Θiは、0〜360度の範囲で1つの値(例えば135度)を取る。すると、ここでのgi(θ,Θi)は、単純にθとΘiとの角度差であり、0〜180度の範囲を取る。 d i (p, P i ) is a distance between the positioning point p and the i th reference point candidate P i . g i (θ, Θ i ) is an angle difference between the direction in which the vehicle moves at the positioning point p and the direction of the road to which the i th reference point candidate P i belongs. In the present embodiment, θ can take one value in the range of 0 to 360 degrees, whereas Θ i has two values in the range of 0 to 360 degrees (for example, 50 degrees when the road is not one-way). And 230 degrees). Now, these two values are represented as Θ 1i and Θ 2i . Then, g i (θ, Θ i ) here is the smaller of the angular difference between θ and Θ 1i and the angular difference between θ and Θ 2i, and takes a range of 0 to 90 degrees. On the other hand, if the road is one-way, Θ i takes a single value (eg, 135 degrees) in the range of 0 to 360 degrees. Then, g i (θ, Θ i ) here is simply an angle difference between θ and Θ i and takes a range of 0 to 180 degrees.
いま、連続して得られた2つの測位点pa及びpbが存在し、2つの測位点に対応するそれぞれの基準点Pa及びPbは既にマッチングされているとする。2つの基準点間の経路がm個存在するとする。それらのそれぞれを“経路の候補”rjと呼ぶ。なお、j=1、2、3、・・・、mである。tj(pa,pb,rj)は、測位点paに対応する基準点Paから経路rjを経由して測位点pbに対応する基準点Pbに至る推定所要時間と、測位点paから測位点pbに至った実際の所要時間と、の差である。 Now, there are two positioning points p a and p b obtained in succession, each of the reference points P a and P b corresponding to the two positioning points already to have been matched. Assume that there are m paths between two reference points. Each of them is called a “route candidate” r j . J = 1, 2, 3,..., M. t j (p a, p b , r j) is the estimated time to reach the reference point P b, which via a route r j from the reference point P a corresponding to the positioning point p a corresponds to the positioning point p b , the actual and required time that led from the positioning point p a to the positioning point p b, which is the difference.
経路同定装置は、プローブ周期が所定の基準に比して短い場合、経路は問題にせず、基準点をマッチングする。具体的には、経路同定装置は、以下のF1(i)を最小化する“i”を求める。
F1(i)=αdi(p, Pi)+βgi(θ,Θi)
ここで、α及びβは、それぞれdi(p, Pi)及びgi(θ,Θi)に対して乗算される重みであり、α+β=1、0≦α≦1及び0≦β≦1が成立している。経路同定装置が測位点の数だけ、この処理を繰り返していくと、測位点のそれぞれに対応する基準点が次々にマッチングされることになる。
When the probe period is shorter than the predetermined reference, the path identification device matches the reference point without causing the path. Specifically, the route identification device obtains “i” that minimizes the following F 1 (i).
F 1 (i) = αd i (p, P i ) + β g i (θ, Θ i )
Here, α and β are weights multiplied by d i (p, P i ) and g i (θ, Θ i ), respectively, and α + β = 1, 0 ≦ α ≦ 1, and 0 ≦ β ≦. 1 is true. When the route identification device repeats this process for the number of positioning points, the reference points corresponding to the positioning points are successively matched.
経路同定装置は、プローブ周期が所定の基準に比して長い場合、以下の処理を行う。
(1)まず、経路同定装置は、最初の基準点について、前記したF1(i)を最小化する“i”を求める。つまり、測位点を基準点にマッチングする。
(2)経路同定装置は、2番目の基準点について、前記したF1(i)を最小化する“i”を求める。
(3)経路同定装置は、最初の基準点と2番目の基準点との間の経路について、以下のF2(j)を最小化する “j”を求める。つまり、複数の経路の候補のうちから、車両が実際に移動したと看做される経路をマッチングする。
F2(j)=tj(pa,pb,rj)
The path identification device performs the following processing when the probe cycle is longer than the predetermined reference.
(1) First, the path identification device obtains “i” for minimizing the aforementioned F 1 (i) for the first reference point. That is, the positioning point is matched with the reference point.
(2) The route identification device obtains “i” that minimizes F 1 (i) described above for the second reference point.
(3) The route identification device obtains “j” that minimizes the following F 2 (j) for the route between the first reference point and the second reference point. That is, a route that is considered to have actually moved from among a plurality of route candidates is matched.
F 2 (j) = t j (p a , p b , r j )
(4)経路同定装置は、3番目の基準点について、前記したF1(i)を最小化する“i”を求める。
(5)経路同定装置は、2番目の基準点と3番目の基準点との間の経路について、前記したF2(j)を最小化する “j”を求める。
(6)以降、経路同定装置は、(4)及び(5)の処理を繰り返す。
(4) The route identification device obtains “i” that minimizes F 1 (i) described above for the third reference point.
(5) The path identification device obtains “j” that minimizes the aforementioned F 2 (j) for the path between the second reference point and the third reference point.
(6) Thereafter, the route identification device repeats the processes (4) and (5).
前記では説明のわかり易さのために、経路同定装置が基準点及び経路を逐次的にマッチングする例を説明した。しかしながら、経路同定装置は、すべての基準点及び経路を同時に決定してもよい。すなわち、経路同定装置は、以下のF(i,j)を最小化するような、“i”及び “j”を同時に求めてもよい。ここで求められる“i”の個数は、測位点の数に等しく、求められる“j”の個数は、測位点の数−1に等しい。 In the above description, for the sake of easy understanding, the example in which the route identification device sequentially matches the reference point and the route has been described. However, the path identification device may determine all reference points and paths simultaneously. That is, the route identification device may obtain “i” and “j” simultaneously so as to minimize the following F (i, j). The number of “i” obtained here is equal to the number of positioning points, and the number of “j” obtained is equal to the number of positioning points−1.
F(i,j)=Σαdi(p, Pi)+Σβgi(θ,Θi)+Σγtj(pa,pb,rj)
右辺の第1項は、dの加重和であり、重みαを乗算されたうえで加算されるdの数は、測位点の数に等しい。右辺の第2項は、gの加重和であり、重みβを乗算されたうえで加算されるgの数は、測位点の数に等しい。右辺の第3項は、プローブ周期が長い場合におけるtの加重和であり、重みγを乗算されたうえで加算されるtの数は、測位点の数−1に等しい。γは、tj(pa,pb,rj)に対して乗算される重みであり、α+β+γ=1、0≦α≦1、0≦β≦1及び0≦γ≦1が成立している。
F (i, j) = Σαd i (p, P i ) + Σβg i (θ, Θ i ) + Σγt j (p a , p b , r j )
The first term on the right side is a weighted sum of d, and the number of d added after multiplying by the weight α is equal to the number of positioning points. The second term on the right side is a weighted sum of g, and the number of g added after multiplying by the weight β is equal to the number of positioning points. The third term on the right side is a weighted sum of t when the probe period is long, and the number of t added after multiplying by the weight γ is equal to the number of positioning points minus one. γ is a weight multiplied by t j (p a , p b , r j ), and α + β + γ = 1, 0 ≦ α ≦ 1, 0 ≦ β ≦ 1, and 0 ≦ γ ≦ 1 hold. Yes.
(経路同定装置)
図4に沿って、経路同定装置の構成を説明する。経路同定装置1は、一般的なコンピュータである。経路同定装置1は、中央制御装置11、入力装置12、出力装置13、主記憶装置14、補助記憶装置15、及び、通信装置16を備える。これらはバスで接続されている。補助記憶装置15は、プローブデータ31及び地図データ32を格納している。主記憶装置14におけるプローブデータ受信部21、プローブデータ判別部22、プローブデータ収集条件設定部23、及び、マッチング部24は、プログラムである。以降の説明において、“○○部は”と動作主体を記した場合、それは、中央制御装置11が補助記憶装置15から○○部を読み出し、主記憶装置14にロードしたうえで○○部の機能(詳細後記)を実現することを意味する。
(Route identification device)
The configuration of the route identification device will be described with reference to FIG. The
経路同定装置1は、ネットワーク5を介して、プローブデータ収集サーバ3に接続されるとともに、外部サーバ4にも接続されている。プローブデータ収集サーバ3は無線通信技術によって移動端末装置2と通信可能である。プローブデータ収集サーバ3は、移動端末装置2が生成したプローブデータをリアルタイムで経路同定装置1に転送することもできるし、プローブデータを一時的に蓄積して任意のタイミングで経路同定装置1に送信することもできる。
The
外部サーバ4は、官公庁等が運営するサーバであり、交通情報、気象情報等を記憶している。経路同定装置1は、外部サーバ4から後記する混雑度及び慎重度を取得することができる。また、外部サーバ4は、経路同定装置1からマッチングされた経路を受信し、自身が蓄積している交通情報等をさらに充実させることができる。
The
移動端末装置2は、例えばカーナビゲーション用のコンピュータであり、入出力装置35及び主記憶装置36を備える。主記憶装置36におけるナビゲーション部41及びプローブデータ生成部42はプログラムである。以降の説明において、“○○部は”と動作主体を記した場合、それは、図示しない中央制御装置が図示しない補助記憶装置から○○部を読み出し、主記憶装置36にロードしたうえで○○部の機能(詳細後記)を実現することを意味する。経路同定装置1及び移動端末装置2は、経路同定システムを構成する。
The mobile
(処理手順)
図5に沿って、処理手順を説明する。
ステップS201において、移動端末装置2のナビゲーション部41は、出発地及び目的地を通知する。具体的には、第1に、ナビゲーション部41は、ユーザが入出力装置35を介して出発地及び目的地を入力するのを受け付ける。ナビゲーション部41は、経路同定装置1から地図データ32を予め取得しておいたうえで入出力装置35に表示し、ユーザがその地図データ32上で出発地及び目的地を選択する(画面上を指で触れる)のを受け付けてもよい。
第2に、ナビゲーション部41は、出発地の位置情報及び目的地の位置情報を経路同定装置1に送信する。
(Processing procedure)
A processing procedure will be described with reference to FIG.
In step S201, the navigation unit 41 of the mobile
Secondly, the navigation unit 41 transmits the position information of the departure place and the position information of the destination to the
ステップS202において、ナビゲーション部41は、予定経路を要求する。具体的には、ナビゲーション部41は、ユーザが入出力装置35を介して“予定経路”ボタンを押下するのを受け付けると、“予定経路送信要求”を経路同定装置1に送信する。
In step S202, the navigation unit 41 requests a planned route. Specifically, when the navigation unit 41 accepts that the user presses a “planned route” button via the input /
ステップS203において、経路同定装置1のプローブデータ収集条件設定部23は、地図データ32を取得する。具体的には、プローブデータ収集条件設定部23は、ステップS201において送信された出発地及び目的地に基づいて、補助記憶装置15から、当該出発地から目的地までの予定経路(詳細は後記)を示し得る地図データ32を取得する。
In step S203, the probe data collection
ステップS204において、プローブデータ収集条件設定部23は、予定経路を特定する。具体的には、周知の方法によって、ステップS203において取得した地図データ32上に、出発地から目的地までの最短経路を描画し、これを“予定経路”とする。なお、図6の矢印付きの曲線が予定経路である。
In step S204, the probe data collection
ステップS205において、プローブデータ収集条件設定部23は、プローブ周期を決定する。具体的には、第1に、プローブデータ収集条件設定部23は、地図データ32をメッシュ状の複数の領域に分割する。そして、予定経路が通っているひとつひとつの領域(図6のドットの領域)及びその周辺のひとつひとつの領域(図6の斜線の領域)を“注目領域”とする。
In step S205, the probe data collection
第2に、プローブデータ収集条件設定部23は、標準閾値を算出する。標準閾値は例えば、注目領域を含む地図上のすべての領域に存在する交差点の数をすべての領域の数で除算した値である。当然のことながら、標準閾値は、それぞれの注目領域について共通な値である。
第3に、プローブデータ収集条件設定部23は、注目領域のそれぞれについて、前記した道路密度(例えば領域内の交差点数)をカウントして取得する。
第4に、プローブデータ収集条件設定部23は、注目領域ごとの混雑度及び慎重度を外部サーバ4から取得する。
Second, the probe data collection
Thirdly, the probe data collection
Fourth, the probe data collection
第5に、プローブデータ収集条件設定部23は、注目領域ごとの混雑度及び慎重度に基づいて、道路密度の閾値を補正する。補正後の閾値は、注目領域ごとに定義されることになる。例えば、標準閾値が“TH”であったとする。いま、注目領域Aの混雑度が所定の基準値よりa%大きく、注目領域Aの慎重度が所定の基準値よりb%大きいとする。するとプローブデータ収集条件設定部23は、TH×(100−a)/100×(100−b)/100の値を補正後の注目領域の閾値“THA”とする。
プローブデータ収集条件設定部23は、ステップS205の“第3”〜“第5”をすべての注目領域ごとに繰り返す。繰り返し処理が終了した段階で、プローブデータ収集条件設定部23は、注目領域ごとに補正後の閾値を保持していることになる。
Fifth, the probe data collection
The probe data collection
第6に、プローブデータ収集条件設定部23は、注目領域ごとにプローブ周期の長短を決定する。いま、ある注目領域の道路密度が当該注目領域の補正後の閾値未満であれば、プローブデータ収集条件設定部23は、当該注目領域に対して“長”を付与する。ある注目領域の道路密度が当該注目領域の補正後の閾値以上であれば、プローブデータ収集条件設定部23は、当該注目領域に対して“短”を付与する。“長”は、その注目領域において、長いプローブ周期(第2の周期)が適用されることを示す。“短”は、その注目領域において、短いプローブ周期(第1の周期)が適用されることを示す。なお、プローブデータ収集条件設定部23は、“長”が示す具体的な周期(例えば1分)及び“短”が示す具体的な周期(例えば20秒)を保持しておくものとする。
Sixth, the probe data collection
その結果、プローブデータ収集条件設定部23は、以下のようなプロープ周期指示情報を生成することになる。
(1,1,短), (1,2,短),(1,3,長),(2,1,長),・・・,
(2,2,短),・・・,(3,3,長),(3,4,短),・・・,(12,14,短)
プロープ周期指示情報は、注目領域の数に等しい“( , , )”から構成されており、それらの中の最初の成分は、図6における行を示し、2番目の成分は図6における列を示している。
As a result, the probe data collection
(1,1, short), (1,2, short), (1,3, long), (2,1, long), ...,
(2,2, short), ..., (3,3, long), (3,4, short), ..., (12,14, short)
The probe cycle instruction information is made up of “(,,)” equal to the number of regions of interest, the first component of which is the row in FIG. 6 and the second component is the column in FIG. Show.
ステップS206において、プローブデータ収集条件設定部23は、予定経路及びプローブ周期を通知する。具体的には、プローブデータ収集条件設定部23は、ステップS204において特定した予定経路、及び、ステップS205の“第6”において生成したプロープ周期指示情報を移動端末装置2に送信する。その後、移動端末装置2を搭載した車両は、目的地に向けて出発地を出発する。
In step S206, the probe data collection
ステップS207において、移動端末装置2のプローブデータ生成部42は、プローブデータを生成する。具体的には、プローブデータ生成部42は、プロープ周期指示情報に従ってプローブデータを生成する。例えば、車両が図6の注目領域(2,2)にいる期間は、プローブデータ生成部42は、短いプローブ周期でプローブデータを生成する。その後、車両が図6の注目領域(3,3)に入ると、プローブデータ生成部42は、長いプローブ周期でプローブデータを生成する。さらに、車両が図6の注目領域(3,4)に入ると、プローブデータ生成部42は、再び短いプローブ周期でプローブデータを生成する。このようにしてプローブデータ生成部42がプローブデータを生成しながら、車両は目的地に到着したとする。この段階でプローブデータは、時系列の多くの位置情報となっており、その個々の位置情報が測位点を示していることになる。
In step S207, the probe data generation unit 42 of the mobile
ステップS208において、プローブデータ生成部42は、プローブデータを送信する。具体的には、プローブデータ生成部42は、周期付きプローブデータを経路同定装置1に送信する。周期付きプローブデータは、次のようなデータである。
(x1,y1,長,20160506 10:00:00), (x2,y2,長,20160506 10:01:00),
(x3,y3,長,20160506 10:02:00),・・・,
(x101,y101,短,20160506 11:00:00), (x102,y102,短,20160506 11:00:20), (x103,y103,短,20160506 11:00:40),・・・
In step S208, the probe data generation unit 42 transmits probe data. Specifically, the probe data generation unit 42 transmits periodic probe data to the
(X 1 , y 1 , long, 20160506 10:00:00), (x 2 , y 2 , long, 20160506 10:01:00),
(X 3, y 3, length, 20160506 10:02:00), ...,
(X 101, y 101, short, 20160506 11:00:00), (x 102 , y 102, short, 20160506 11:00:20), (x 103 , y 103, short, 20160506 11:00:40) , ...
この周期付きプローブデータは、例えば以下のことを示している。
・車両は、2016年5月6日10時00分00秒から11時00分40秒までの期間に、測位点(x1,y1), (x2,y2), (x3,y3),・・・,
(x101,y101), (x102,y102), (x103,y103),・・・を順に通過した。xは緯度であり、yは経度である。
・車両は、最初に、長いプローブ周期が適用される注目領域を走行し、その後、短いプローブ周期が適用される注目領域を走行した。
The periodic probe data indicates, for example, the following.
-The vehicle is operated during the period from 10:00:00 on May 6, 2016 to 11:00:40, positioning points (x 1 , y 1 ), (x 2 , y 2 ), (x 3 , y 3), ···,
(X 101 , y 101 ), (x 102 , y 102 ), (x 103 , y 103 ),. x is latitude and y is longitude.
The vehicle first traveled in the region of interest where the long probe period was applied, and then traveled in the region of interest where the short probe period was applied.
・測位点(x1,y1)から(x3,y3)までは、長いプローブ周期が適用されており、その結果、プローブデータは、1分ごとに取得されている。
・測位点(x101,y101)から(x103,y103)までは、短いプローブ周期が適用されており、その結果、プローブデータは、20秒ごとに取得されている。
A long probe cycle is applied from the positioning point (x 1 , y 1 ) to (x 3 , y 3 ), and as a result, probe data is acquired every minute.
A short probe cycle is applied from the positioning point (x 101 , y 101 ) to (x 103 , y 103 ), and as a result, probe data is acquired every 20 seconds.
ステップS209において、経路同定装置1のプローブデータ受信部21は、プローブデータ31を取得する。具体的には、プローブデータ受信部21は、移動端末装置2からプローブデータ31を取得し、補助記憶装置15に記憶する。
In step S209, the probe
ステップS210において、経路同定装置1のプローブデータ判別部22は、プローブ周期を判別する。具体的には、ステップS208において送信された周期付きプローブデータ31を参照し、プローブ周期が“長”から“短”へ、又は“短”から“長”へ変化した時点を特定する。
なお、仮に周期付きプローブデータが“短”及び“長”を有していなくても、プローブデータ判別部は、“20160506 10:00:00”のような時点の間隔を、ステップS205の“第6”で保持した周期と対応させることによって、プローブ周期を判別できる。
In step S210, the probe
Even if the periodic probe data does not have “short” and “long”, the probe data discriminating unit sets the time interval such as “20160506 10:00:00” to the “number” in step S205. The probe period can be determined by making it correspond to the period held at 6 ″.
ステップS211において、経路同定装置1のマッチング部24は、経路をマッチングする。当該ステップにおける処理については詳細を前記したので、ここでは要点のみ繰り返す。マッチング部24は、プローブ周期が短い注目領域においては、測位点に対して基準点をマッチングする処理を測位点ごとに繰り返す。このとき、測位点が基準点にマッチングされれば、特段の処理をすることなく経路は一意に決定される。つまり、マッチング部24は、測位点を、移動端末装置が実際に移動したと看做される基準点にマッチングし、基準点が属する地図上の道路を、移動端末装置が実際に移動したと看做される経路の一部とする。
In step S211, the matching
一方、マッチング部24は、プローブ周期が長い注目領域においては、測位点に対して基準点をマッチングし、その後、当該基準点と1つ前の基準点との間の経路をマッチングする処理を繰り返す。つまり、マッチング部24は、測位点を基準点にマッチングし、かつ、複数の基準点間を結ぶ複数の経路の候補のうちから移動端末装置が実際に移動したと看做される経路をマッチングする。
On the other hand, the matching
ステップS212において、経路同定装置1のマッチング部24は、マッチングした結果を送信する。具体的には、第1に、マッチング部24は、マッチング結果を移動端末装置2に送信する。マッチング結果とは、地図データに、複数の基準点及び経路を重ねて表示するためのデータである。その後、車両内において、ユーザは、実際に走行した経路がマッチング結果に一致するか否かを検証できる。
第2に、マッチング部24は、マッチング結果を、外部サーバ4に送信する。官公庁は、このように送信される多くのマッチング結果を蓄積し、都市計画等を立案する資料とすることができる。
その後処理手順を終了する。
In step S212, the matching
Secondly, the matching
Thereafter, the processing procedure is terminated.
前記の処理手順では、車両が目的地に到着した後、移動端末装置2が、出発地から目的地に至るまでのプローブデータをまとめて経路同定装置1に送信する例を説明した。しかしながら、移動端末装置2は、走行中の任意のタイミングでプローブデータの一部を送信してもよいし、リアルタイムである時点のプローブデータを送信してもよい。これに応じて、経路同定装置1は、走行中の任意のタイミングで経路をマッチングしてもよいし、リアルタイムである時点の基準点(及び経路)をマッチングしてもよい。
In the above processing procedure, an example has been described in which the mobile
(プローブ周期指示情報を受信しない方法)
前記では、移動端末装置2は、経路同定装置1からプローブ周期指示情報を受信し、受信したプローブ周期指示情報に応じてプローブ周期を変化させる例を説明した。しかしながら、移動端末装置2がプローブ周期指示情報を受信しない例も可能である。この場合、移動端末装置2が独自の判断でプローブ周期を変化させる例、及び、移動端末装置2が常に一定のプローブ周期を維持する例を想定し得る。
(Method of not receiving probe cycle indication information)
In the above description, the mobile
(移動端末装置が独自の判断でプローブ周期を変化させる例)
経路同定装置1のプローブデータ判別部22は、受信したプローブデータ31の時点の間隔を検出し、所定の閾値と比較する。比較の結果、間隔が閾値未満である場合、プローブデータ判別部22は、プローブ周期が短いと看做してプローブデータを処理する。間隔が閾値以上である場合、プローブデータ判別部22は、プローブ周期が長いと看做してプローブデータを処理する。
(Example in which the mobile terminal device changes the probe period based on its own judgment)
The probe
(移動端末装置が常に一定のプローブ周期を維持する例)
経路同定装置1のプローブデータ判別部22は、受信したプローブデータ31の測位点を検出し、車両が現在走行している注目領域を特定する。プローブデータ判別部22は、プローブ周期指示情報を送信せずに自身の主記憶装置14に保持しておき、プローブ周期指示情報を参照することによって現在走行中の注目領域が、“短”又は“長”のいずれに該当するかを判断する。そして、プローブデータ判別部22は、その判断結果に基づき、プローブデータを処理する。
(Example where the mobile terminal device always maintains a constant probe period)
The probe
(道路密度マップ)
前記では、経路同定装置1が注目領域ごとに道路密度をカウントして取得する例を説明した。しかしながら、経路同定装置1は、地図データ32のすべての領域に関連付けて道路密度を予め記憶した道路密度マップを補助記憶装置15に記憶しておいてもよい。
(Road density map)
In the above description, the example in which the
(時間的周期及び距離的周期)
経路同定装置1のプローブデータ収集条件設定部23は、受信したプローブデータから移動端末装置2が移動する速度を算出し、算出した速度に応じて、プローブ周期を時間的周期とするか、それとも、距離的周期とするかを決定してもよい。例えば、速度が所定の閾値よりも小さい場合は、プローブ周期を距離的周期とし、速度が所定の閾値以上である場合は、プローブ周期を時間的周期としてもよい。
(Time period and distance period)
The probe data collection
さらに、プローブデータ収集条件設定部23は、外部サーバ4から注目領域の混雑度又は慎重度を受信し、受信した混雑度又は慎重度に応じて、プローブ周期を時間的周期とするか、それとも、距離的周期とするかを注目領域ごとに決定してもよい。例えば、混雑度が所定の閾値よりも大きい場合は、プローブ周期を距離的周期とし、混雑度が所定の閾値以下である場合は、プローブ周期を時間的周期としてもよい。慎重度が所定の閾値よりも大きい場合は、プローブ周期を距離的周期とし、慎重度が所定の閾値以下である場合は、プローブ周期を時間的周期としてもよい。
Further, the probe data collection
(道路密度を定義する対象)
一般に、外部サーバ4からの情報は、領域ごとに得られるもの(例えば“東京23区では20cmの積雪”)、及び、道路ごとに得られるもの(例えば、“環状○号線は事故のため◎◎交差点を先頭に□□kmの渋滞”)が混在している。したがって、プローブデータ収集条件設定部23は、道路密度を注目領域ごとに算出し、補正するだけではなく、道路密度を道路ごと又は道路の区間ごとに算出し、補正してもよい。
(Target for defining road density)
In general, information from the
(道路密度を使用しないマッチング)
マッチング部24は、道路密度に関係なく、単にプローブ周期の長さに応じて、マッチングの方法を変えてもよい。例えば、ある測位点とその直前の測位点との間隔が所定の閾値より短ければ、マッチング部は、プローブ周期が短い場合の方法で当該測位点をマッチングする。ある測位点とその直前の測位点との間隔が所定の閾値以上であれば、マッチング部は、プローブ周期が長い場合の方法で当該測位点をマッチングし、続いて経路をマッチングする。つまり、マッチング部24は、“一歩ごとに”いずれの方法を使用するかを決定する。
(Matching without road density)
The matching
(本実施形態の効果)
本実施形態の経路同定装置の効果は以下の通りである。
(1)経路同定装置は、プローブ周期に応じて経路をマッチングするので、処理負担が軽減される。
(2)経路同定装置は、プローブ周期が短い場合は、経路のマッチングを行わず、プローブ周期が長い場合は、プローブデータを生成する回数を減らすことにより、処理負担を軽減することができる。
(3)経路同定装置は、地図上の領域ごとに道路密度を算出し、算出した道路密度に応じてプローブ周期を変化させるので、車両の具体的な予定経路に応じて処理負担を軽減することができる。
(Effect of this embodiment)
The effects of the route identification device of the present embodiment are as follows.
(1) Since the path identification device matches paths according to the probe period, the processing load is reduced.
(2) The path identification device does not perform path matching when the probe period is short, and reduces the processing load by reducing the number of times probe data is generated when the probe period is long.
(3) Since the route identification device calculates the road density for each region on the map and changes the probe cycle according to the calculated road density, the processing burden is reduced according to the specific planned route of the vehicle. Can do.
(4)経路同定装置は、距離及び角度差に基づき、測位点に対応する基準点をマッチングし、経路の候補の所要時間に基づき経路をマッチングするので、マッチングの精度が担保される。
(5)経路同定装置は、プローブ周期を決定する際に道路密度に対して適用する閾値を、混雑度及び慎重度に応じて補正するので、交通条件、自然条件等の変化にかかわらず、マッチングの精度が担保される。
(6)経路同定装置は、出発地及び目的地に基づき地図上の一部の領域についてプローブ周期を決定するので、無駄な情報処理を回避できる。
(4) Since the route identification device matches the reference point corresponding to the positioning point based on the distance and the angle difference, and matches the route based on the required time of the route candidate, the matching accuracy is ensured.
(5) The route identification device corrects the threshold value applied to the road density when determining the probe period according to the degree of congestion and prudence, so matching regardless of changes in traffic conditions, natural conditions, etc. Accuracy is guaranteed.
(6) Since the route identification device determines the probe period for a part of the map on the basis of the starting point and the destination, it is possible to avoid useless information processing.
なお、本発明は前記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施例は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
また、前記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウエアで実現してもよい。また、前記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウエアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、又は、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆どすべての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
Each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit. Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by the processor. Information such as programs, tables, and files that realize each function can be stored in a recording device such as a memory, a hard disk, or an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
In addition, the control lines and information lines are those that are considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. In practice, it may be considered that almost all the components are connected to each other.
1 経路同定装置
2 移動端末装置
3 プローブデータ収集サーバ
4 外部サーバ
5 ネットワーク
11 中央制御装置
12 入力装置
13 出力装置
14 主記憶装置
15 補助記憶装置
16 通信装置
21 プローブデータ受信部
22 プローブデータ判別部
23 プローブデータ収集条件設定部
24 マッチング部
31 プローブデータ
32 地図データ
35 入出力装置
36 主記憶装置
41 ナビゲーション部
42 プローブデータ生成部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記プローブデータが生成される周期に対応した異なる方法で前記移動端末装置が実際に移動したと看做される経路をマッチングするマッチング部と、
を備えることを特徴とする経路同定装置。 A probe data receiving unit that receives probe data that is a time-series movement trajectory of the mobile terminal device from the mobile terminal device;
A matching unit that matches a route that the mobile terminal device is considered to have actually moved in a different method corresponding to a period in which the probe data is generated;
A path identification device comprising:
前記周期が所定の基準に比して短い場合は、前記プローブデータに含まれる測位点を、地図上において前記移動端末装置が実際に移動したと看做される基準点にマッチングし、前記基準点が属する地図上の道路を、前記移動端末装置が実際に移動したと看做される経路の一部とし、
前記周期が所定の基準に比して長い場合は、前記測位点を前記基準点にマッチングし、かつ、複数の前記基準点間を結ぶ複数の経路の候補のうちから前記移動端末装置が実際に移動したと看做される経路をマッチングすること、
を特徴とする請求項1に記載の経路同定装置。 The matching unit is
When the period is shorter than a predetermined reference, the positioning point included in the probe data is matched with a reference point that the mobile terminal device is actually moved on a map, and the reference point A road on the map to which the mobile terminal device is considered to be part of the route considered to have actually moved,
When the period is longer than a predetermined reference, the mobile terminal apparatus actually matches the positioning point with the reference point and the plurality of route candidates connecting the reference points. Matching routes that are considered to have moved,
The route identification device according to claim 1, wherein:
前記算出した道路の密度に応じて、前記プローブデータを第1の周期で生成するべきであるか、それとも、前記プローブデータを前記第1の周期よりも長い第2の周期で生成するべきであるかを前記領域ごとに決定し、前記移動端末装置に対して指示するプローブデータ収集条件設定部を備えること、
を特徴とする請求項2に記載の経路同定装置。 Calculate the density of roads in the area on the map where the mobile terminal device moves, for each area,
Depending on the calculated road density, the probe data should be generated in a first period, or the probe data should be generated in a second period longer than the first period. A probe data collection condition setting unit that determines for each region and instructs the mobile terminal device;
The route identification device according to claim 2, wherein:
前記プローブデータが前記第1の周期で生成された場合は、前記測位点と前記基準点の候補との距離、及び、前記測位点において前記移動端末装置が移動する方向と前記基準点の候補が属する道路の方向との角度差に基づき、前記測位点を前記基準点にマッチングし、
前記プローブデータが前記第2の周期で生成された場合は、前記距離及び前記角度差に基づき、前記測位点を前記基準点にマッチングし、前記経路の候補の所要時間に基づき、前記経路をマッチングすること、
を特徴とする請求項3に記載の経路同定装置。 The matching unit is
When the probe data is generated in the first cycle, the distance between the positioning point and the reference point candidate, the direction in which the mobile terminal device moves at the positioning point, and the reference point candidate are Based on the angle difference from the direction of the road to which it belongs, the positioning point is matched with the reference point,
When the probe data is generated in the second period, the positioning point is matched with the reference point based on the distance and the angle difference, and the route is matched based on the required time of the route candidate. To do,
The route identification device according to claim 3.
前記プローブデータを生成するべき周期を決定する際に、前記周期の長短を決定する基準となる閾値を前記道路の密度に適用し、
混雑度及び自然条件に基づいて、前記閾値の値を補正すること、
を特徴とする請求項4に記載の経路同定装置。 The probe data collection condition setting unit
When determining the period in which the probe data should be generated, a threshold value serving as a reference for determining the length of the period is applied to the density of the road,
Correcting the threshold value based on congestion and natural conditions;
The route identification device according to claim 4.
前記移動端末装置から、出発地及び目的地を受け付け、
前記受け付けた出発地及び目的地に基づき、前記地図上の一部の領域について、前記プローブデータを生成するべき周期を決定すること、
を特徴とする請求項5に記載の経路同定装置。 The probe data collection condition setting unit
From the mobile terminal device, a starting point and a destination are received,
Determining a period for generating the probe data for a part of the area on the map based on the received starting point and destination;
The route identification device according to claim 5.
前記プローブデータを受信し、
前記プローブデータが生成される周期に対応した異なる方法で前記移動端末装置が実際に移動したと看做される経路をマッチングする前記経路同定装置と、
を備えることを特徴とする経路同定システム。 A mobile terminal device that transmits probe data that is its own time-series movement trajectory to the route identification device;
Receiving the probe data;
The route identification device for matching a route that the mobile terminal device is considered to have actually moved by a different method corresponding to a period in which the probe data is generated;
A route identification system comprising:
前記周期が所定の基準に比して短い場合は、前記プローブデータに含まれる測位点を、地図上において前記移動端末装置が実際に移動したと看做される基準点にマッチングし、前記基準点が属する地図上の道路を、前記移動端末装置が実際に移動したと看做される経路の一部とし、
前記周期が所定の基準に比して長い場合は、前記測位点を前記基準点にマッチングし、かつ、複数の前記基準点間を結ぶ複数の経路の候補のうちから前記移動端末装置が実際に移動したと看做される経路をマッチングすること、
を特徴とする請求項7に記載の経路同定システム。 The route identification device includes:
When the period is shorter than a predetermined reference, the positioning point included in the probe data is matched with a reference point that the mobile terminal device is actually moved on a map, and the reference point A road on the map to which the mobile terminal device is considered to be part of the route considered to have actually moved,
When the period is longer than a predetermined reference, the mobile terminal apparatus actually matches the positioning point with the reference point and the plurality of route candidates connecting the reference points. Matching routes that are considered to have moved,
The route identification system according to claim 7.
移動端末装置の時系列の移動軌跡であるプローブデータを前記移動端末装置から受信し、
前記経路同定装置のマッチング部は、
前記プローブデータが生成される周期に対応した異なる方法で前記移動端末装置が実際に移動したと看做される経路をマッチングすること、
を特徴とする経路同定装置の経路同定方法。 The probe data receiver of the route identification device
Receiving probe data that is a time-series movement trajectory of the mobile terminal device from the mobile terminal device;
The matching unit of the route identification device is
Matching a path that the mobile terminal device is considered to have actually moved in a different manner corresponding to the period in which the probe data is generated;
A path identification method for a path identification device characterized by the following.
前記周期が所定の基準に比して短い場合は、前記プローブデータに含まれる測位点を、地図上において前記移動端末装置が実際に移動したと看做される基準点にマッチングし、前記基準点が属する地図上の道路を、前記移動端末装置が実際に移動したと看做される経路の一部とし、
前記周期が所定の基準に比して長い場合は、前記測位点を前記基準点にマッチングし、かつ、複数の前記基準点間を結ぶ複数の経路の候補のうちから前記移動端末装置が実際に移動したと看做される経路をマッチングすること、
を特徴とする請求項9に記載の経路同定方法。 The matching unit is
When the period is shorter than a predetermined reference, the positioning point included in the probe data is matched with a reference point that the mobile terminal device is actually moved on a map, and the reference point A road on the map to which the mobile terminal device is considered to be part of the route considered to have actually moved,
When the period is longer than a predetermined reference, the mobile terminal apparatus actually matches the positioning point with the reference point and the plurality of route candidates connecting the reference points. Matching routes that are considered to have moved,
The route identification method according to claim 9.
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