JP2906943B2 - Route calculation method and device - Google Patents

Route calculation method and device

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JP2906943B2
JP2906943B2 JP5248242A JP24824293A JP2906943B2 JP 2906943 B2 JP2906943 B2 JP 2906943B2 JP 5248242 A JP5248242 A JP 5248242A JP 24824293 A JP24824293 A JP 24824293A JP 2906943 B2 JP2906943 B2 JP 2906943B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、運転者による目的地等
の設定に応じて、道路地図メモリから出発地(車両の現
在位置でもよい)と目的地とを含む範囲の経路ネットワ
ークデータを読出し、この経路ネットワークデータに基
づいて目的地に到る最適経路を計算して運転者に示すこ
とができる経路計算方法及び装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention reads out route network data in a range including a departure point (may be the current position of a vehicle) and a destination from a road map memory in accordance with the setting of a destination or the like by a driver. The present invention also relates to a route calculation method and apparatus which can calculate an optimum route to a destination based on the route network data and indicate the route to a driver.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より画面上に車両の位置方位等を表
示し、見知らぬ土地や夜間等における走行の便宜を図る
ために開発されたナビゲーション装置が知られている。
前記ナビゲーション装置は、ディスプレイ、方位セン
サ、距離センサ、道路地図メモリ、コンピュータを車両
に搭載し、方位センサから入力される方位データ、距離
センサから入力される走行距離データ、及び道路地図メ
モリに格納されている道路パターンとの一致に基づいて
車両位置を検出し、この車両位置を道路地図とともにデ
ィスプレイに表示するものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a navigation device developed to display the position and orientation of a vehicle on a screen and to facilitate traveling on an unknown land or at night.
The navigation device has a display, a direction sensor, a distance sensor, a road map memory, and a computer mounted on a vehicle, and is stored in a direction data input from the direction sensor, a traveling distance data input from the distance sensor, and a road map memory. The vehicle position is detected based on the coincidence with the road pattern, and the vehicle position is displayed on a display together with the road map.

【0003】この場合、出発地から目的地に至る走行経
路の選択をするために、運転者による目的地の設定入力
に応じて現在の出発地から目的地までの経路をコンピユ
ータにより自動的に計算する方法が提案されている(特
開平5−53504 号公報参照)。この方法は計算の対象と
なる道路を幾つも区切って、区切った点をノードとし、
ノードとノードとを結ぶ経路をリンクとし、出発地(目
的地でもよい)に最も近いノード又はリンクを始点と
し、目的地(出発地でもよい)に最も近いノード又はリ
ンクを終点とし、始点から終点に至るリンクのツリーを
全て探索し、ツリーを構成する経路のリンクコストを順
次加算して、目的地又は出発地に到達する最もリンクコ
ストの少ない経路のみを選択する方法である。
In this case, in order to select a traveling route from the departure point to the destination, the current route from the departure point to the destination is automatically calculated by the computer according to the input of the destination setting by the driver. A method has been proposed (see JP-A-5-53504). In this method, the road to be calculated is divided into several parts, and the divided points are used as nodes,
A path connecting nodes is set as a link, a node or link closest to a departure point (or a destination) is set as a start point, a node or link closest to a destination (or a departure point) is set as an end point, and a start point to an end point. , The link costs of the routes constituting the tree are sequentially added, and only the route having the lowest link cost to reach the destination or the departure point is selected.

【0004】この方法で経路を計算し、経路に沿って走
行していけば確実に目的地に到達するので、道を知らな
い運転者にとって便利である。前記経路計算の方法とし
て、従来提案されている方法をまとめると、次のように
なる。 通常のダイクストラ法:ツリーの探索過程において、
探索範囲の中から最小コストの経路1本を逐次探索し、
いずれかの経路が目的地に達したらループの処理を終了
する方法。 ポテンシャル法:探索範囲の中の経路をすべて探索
し、最終的に最小コストとなった経路を選ぶという方
法。
[0004] If a route is calculated in this way and the vehicle is driven along the route, the vehicle will surely reach the destination, which is convenient for a driver who does not know the road. The following is a summary of the conventionally proposed methods for the route calculation. Normal Dijkstra method: In the process of searching the tree,
One route with the lowest cost is sequentially searched from the search range,
A method that ends the loop processing when any route reaches the destination. Potential method: A method in which all routes within the search range are searched, and the route with the lowest cost is finally selected.

【0005】前記との方法では、のダイクストラ
法が計算時間という点で優れているように見えるが、実
際には「最小コストの経路1本を逐次探索する」という
処理が必要になるため、のポテンシャル法に比べて計
算時間ははるかに長くなる(小林他「推奨経路表示機能
付ナビゲーションシステム」住友電気第141号,PP.1
55-160, 1992年9月)。計算時間が長くなると、運
転者にとっての利用価値は著しく減少するので、計算時
間が短縮化できる方法が望まれる。
In the above method, the Dijkstra method seems to be superior in terms of calculation time. However, in actuality, a process of "sequentially searching one route with the minimum cost" is required. The calculation time is much longer than the potential method (Kobayashi et al., "Navigation System with Recommended Route Display Function", Sumitomo Electric No. 141, PP.1
55-160, September 1992). When the calculation time is long, the utility value for the driver is significantly reduced. Therefore, a method capable of shortening the calculation time is desired.

【0006】したがって、現在では、のポテンシャル
法が採用されている。
Therefore, at present, the following potential method is employed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近は
経路ネットワークデータベースが充実してきて、ポテン
シャル法によっても、計算時間が長くなるという傾向に
ある。詳説すると、従来では経路ネットワークのリンク
本数が比較的少なく、経路計算のループ回数が少なかっ
た。ところが、計算対象する道路を細い道路まで含める
などしてリンク本数が増えてくるとツリーが広がり、リ
ンクの探索回数が増える。
However, recently, the route network database has been enriched, and the calculation time tends to be longer even by the potential method. More specifically, conventionally, the number of links in the path network is relatively small, and the number of loops in the path calculation is small. However, when the number of links is increased, for example, by including the roads to be calculated to thin roads, the tree is expanded, and the number of link searches increases.

【0008】この結果、計算時間が大幅に増えてくる。
したがって、全体処理(経路ネットワークデータの読み
出し、リンクテーブルへの書換え、経路計算、地図表示
等)に占めるポテンシャル法による経路計算処理の時間
割合が飛躍的に増大し始めている。そこで、結局は経路
計算処理時間を短縮しなければ、全体時間の短縮化は望
めないという状況になってきた。そのためには、ループ
回数を低減しなければならない。
As a result, the calculation time greatly increases.
Therefore, the time ratio of the route calculation process by the potential method in the entire process (reading of route network data, rewriting to a link table, route calculation, map display, etc.) has begun to increase dramatically. Therefore, in the end, it has become impossible to reduce the overall time unless the path calculation processing time is reduced. For that purpose, the number of loops must be reduced.

【0009】本発明は、前記の問題に鑑みてなされたも
ので、経路ネットワーク数が多くなっても、リンクに処
理の優先付けを行うことにより、ループ回数を低減さ
せ、もって計算時間を短くできる経路計算方法及び装置
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problem, and even if the number of route networks increases, the number of loops can be reduced by prioritizing processing to links, thereby shortening the calculation time. It is an object to provide a route calculation method and device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの発明の構成を説明する前に、経路計算の前提とした
いわゆるポテンシャル法について説明する。このポテン
シャル法は、請求項1の「…において」の部分に記載し
たように、計算開始リンクからスタートして、それに接
続するリンクを探索し、探索された接続リンクのトータ
ルコストが前に設定された同じリンクのトータルコスト
より小さくなれば、その値を当該接続リンクのトータル
コストに書換えるという手順を繰り返し、すべてのリン
クについて探索が終了すれば、トータルコストが最小の
リンクに着目して最適経路を決定する方法である。
Before describing the configuration of the invention for achieving the above object, a so-called potential method as a premise of path calculation will be described. In this potential method, as described in the section "in..." Of claim 1, starting from a calculation start link, a link connected to the link is searched, and the total cost of the searched connection link is set in advance. If the total cost of the link becomes smaller than the total cost of the same link, the procedure of rewriting the value to the total cost of the connection link is repeated. It is a method of determining.

【0011】請求項1記載の経路計算方法では、このポ
テンシャル法を実行する場合に、2回目以後に探索され
るリンクが、前の探索時にトータルコストが小さく第1
のテーブルでの書換えが行われたリンクであれば、その
リンクを、初めて探索されるリンクに優先して探索処理
する。請求項2記載の方法によれば、第2のテーブルを
2つに区分し、初めて探索された接続リンクは、優先で
ない部分へ格納し、2回目以後探索された前記リンク
は、優先的な部分へ格納する。
According to the route calculation method of the present invention, when this potential method is executed, the links to be searched after the second search have a small total cost during the previous search, and the first link has a small total cost.
If the link has been rewritten in the table, the link is searched for prior to the link searched for the first time. According to the method of claim 2, the second table is divided into two parts, the connection link searched for the first time is stored in a non-priority part, and the link searched after the second time is set in a priority part. To store.

【0012】また、請求項3記載の経路計算装置は、前
記請求項1記載の経路計算方法を実行する装置である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a route calculation device for executing the route calculation method according to the first aspect.

【0013】[0013]

【作用】この経路計算方法及び装置によれば、探索され
る接続リンクが既に一度探索済のリンクであって、しか
も前の探索時にトータルコストが小さく第1のテーブル
での書換えが行われたリンクであれば、そのリンクは、
初めて探索される他のリンクに比べると、最適経路を形
成する可能性が相対的に高い。そこで、そのリンクの接
続リンクを優先して探索することとする。
According to this route calculation method and apparatus, the connection link to be searched is a link that has already been searched once, and the total cost is small during the previous search and the link rewritten in the first table is used. If so, the link
It is relatively more likely to form an optimal route than other links that are searched for the first time. Therefore, the connection link of the link is searched with priority.

【0014】その結果、1つ又は複数の接続リンクが探
索される。一方、他のリンクがあればそれらについても
接続リンクが探索されるが、それが、探索されたいずれ
かの接続リンクと一致した場合、トータルコストが比較
され、大きいか等しければ除外される。したがって、以
後、優先的に探索されたリンクを含む経路のみ探索が続
けられ、そうでない経路の探索は打ち切られる。
As a result, one or more connecting links are searched. On the other hand, if there are other links, the connection links are searched for, but if they match any of the searched connection links, the total costs are compared, and if the total costs are equal or greater, they are excluded. Therefore, thereafter, the search is continued only for the route including the link searched preferentially, and the search for the other route is terminated.

【0015】図を用いて具体的に説明すると、次のよう
になる。図1において、出発地をO、目的地をD、出発
地リンクをL1 及びL2 とし、目的地リンクをL12とす
る。経路計算処理は、出発地リンクL1 及びL2 から始
められ、L3 ,L4 ,L5 ,L6 ,L8 ,L7 と探索さ
れていく。ここで、L1 →L3 →L5 →…の経路をA、
2 →L4 →L6 →…の経路をBとする。
This will be described more specifically with reference to the drawings. In Figure 1, a departure point O, and the destination D, and departure link as L 1 and L 2, the destination link and L 12. Route computation is started from the starting point links L 1 and L 2, L 3, L 4 , L 5, L 6, will be searched and L 8, L 7. Here, the route of L 1 → L 3 → L 5 →.
The route of L 2 → L 4 → L 6 →...

【0016】例えばリンクL8 に達した時点に注目する
と、その時点で、経路Aに係るトータルコストが第1の
テーブルに記入される。その次に、経路Bに係るリンク
7が探索され、以後、従来の方法ならば経路Aに係る
リンクL9 ,経路Bに係るリンクL8 ,経路Aに係るリ
ンクL10,経路Bに係るリンクL9 と、経路Bが経路A
の後を追うようにして探索されていく。
[0016] Directing attention to when it reaches, for example, in the link L 8, at which time, the total cost of the path A is written in the first table. The next link L 7 according to route B is searched, and thereafter, if the conventional method link according to the route A L 9, links L 8 according to the path B, the link L 10 according to the path A, according to the path B Link L 9 and Route B are Route A
It is searched as if chasing after.

【0017】経路Aの方がコストが低いならば、経路B
に係る探索はどこかで打ち切られるのであるが、この逆
であれば、経路Bはいつまでも経路Aの後を追って探索
され続ける。このため、同じ経路が2回探索されてしま
い、時間の無駄になる。そこで、本発明では、経路Bに
係るリンクL8 が探索されたときに、これは2回目の探
索であると判断されるので、リンクL8 のトータルコス
トが低ければ、このリンクL8 を優先扱いとする。そし
てこのリンクL8 のトータルコストを低い方の値に書き
換え、リンクL9 でなく、このリンクL8 からの探索を
始める。すると、コストの高い経路Bに係るルートの探
索は、いずれ打ち切られ、コストの低い経路Aに係るル
ートの探索のみ続けられることになる。したがって、同
じ経路が2回探索されるとい無駄がなくなる。
If route A is less expensive, route B
Is terminated somewhere, but if the reverse is true, the path B will continue to be searched after the path A forever. For this reason, the same route is searched twice, which wastes time. Therefore, in the present invention, when the link L 8 according to the path B is searched, since this is determined to be the second search, the lower the total cost of the link L 8, preferentially a link L 8 Treat it. And rewrites the total cost of the link L 8 to the lower value, rather than the link L 9, start the search from the link L 8. Then, the search for the route related to the high-cost route B is eventually terminated, and only the search for the route related to the low-cost route A is continued. Therefore, there is no waste when the same route is searched twice.

【0018】請求項2記載の発明では、第2のテーブル
を2つに区分しているので、「一度探索済のリンクであ
って、しかも前の探索時にトータルコストが小さく第1
のテーブルでの書換えが行われた」旨の識別子をリンク
に付けなくても、処理を進めることができる。
According to the second aspect of the present invention, since the second table is divided into two sections, "the link has already been searched once, and the total cost is small at the time of the previous search.
The process can proceed without attaching an identifier to the effect that "the table has been rewritten".

【0019】[0019]

【実施例】以下本発明の実施例を示す添付図面に基づい
て詳細に説明する。本発明の経路計算方法を実施するナ
ビゲーション装置は、図2に示すように、方位センサ1
1と、距離センサ12と、シフトセンサ13と、道路地
図データ及び経路ネットワークデータを格納したディス
ク14から記憶データを読出すメモリドライブ15と、
距離センサ12により検出される走行距離及び方位セン
サ11により検出される走行方向変化量をそれぞれ積算
し、この積算データとメモリドライブ15から読出され
た道路地図データとの比較に基いて車両位置を検出する
ロケータ16と、所定範囲の道路地図の読み出し、経路
ネットワークデータを利用した最適経路の計算、車両の
誘導をするための表示用データの作成、音声出力装置1
8の制御、及びロケータ16の制御等の種々の制御を行
うコントローラ17と、ディスプレイ19と、初期デー
タ等を設定するためのタッチキー20とを有する。な
お、タッチキー20に代えてリモコンキーでもよい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. As shown in FIG. 2, a navigation device that implements the route calculation method of the present invention includes a direction sensor 1
1, a distance sensor 12, a shift sensor 13, a memory drive 15 for reading stored data from a disk 14 storing road map data and route network data,
The travel distance detected by the distance sensor 12 and the travel direction change detected by the direction sensor 11 are integrated, and the vehicle position is detected based on a comparison between the integrated data and the road map data read from the memory drive 15. Locator 16 and readout of a road map in a predetermined range, calculation of an optimum route using route network data, creation of display data for guiding a vehicle, voice output device 1
8 and a controller 17 that performs various controls such as control of the locator 16, a display 19, and touch keys 20 for setting initial data and the like. Note that a remote control key may be used instead of the touch key 20.

【0020】さらに詳細に説明すれば方位センサ11
は、車両の走行に伴なう方位の変化を検出するものであ
り、ジャイロ等を使用することが可能である。距離セン
サ12は、車両の速度、あるいは、車輪の回転数等に基
づく走行距離を検出するものであり、車輪速センサ、車
速センサ等が使用可能である。ロケータ16は、距離セ
ンサ12により検出される距離データ、及び方位センサ
11により検出される方位変化データをそれぞれ積算し
て走行軌跡データを算出し、走行軌跡データとディスク
14に格納されている道路のパターンとの比較(いわゆ
る地図マッチング法、特開昭64-53112号公報参照)に基
いて車両位置を検出する。なお、位置検出の精度をあげ
るためにビーコン受信機やGPS受信機を付加してもよ
い。
More specifically, the direction sensor 11
Is for detecting a change in azimuth accompanying the traveling of the vehicle, and a gyro or the like can be used. The distance sensor 12 detects the traveling distance based on the speed of the vehicle, the number of rotations of the wheels, and the like, and a wheel speed sensor, a vehicle speed sensor, or the like can be used. The locator 16 calculates travel trajectory data by integrating the distance data detected by the distance sensor 12 and the azimuth change data detected by the azimuth sensor 11 respectively, and calculates the travel trajectory data and the road data stored in the disk 14. The vehicle position is detected based on a comparison with a pattern (so-called map matching method, see JP-A-64-53112). Note that a beacon receiver or a GPS receiver may be added to increase the accuracy of position detection.

【0021】ディスプレイ19は、CRT、液晶パネル
等の画面上にメニュー画面の表示、道路地図の表示、車
両の現在位置と方位の表示、最適経路の表示、目的地や
目印となる地点の表示、目的地までの方位と距離の表
示、複合交差点の形状拡大画面のウィンドウ表示等を行
うものである。また、ディスプレイ19には、透明のタ
ッチキー20が取付けられている。タッチキー20は、
初期設定メニュー画面上で最適経路の選定基準(最短時
間経路、最短距離経路等)、地図の倍率、目的地等を入
力するものである。すなわち、経路誘導装置と運転者と
の対話を仲介している。
The display 19 displays a menu screen on a screen such as a CRT or a liquid crystal panel, displays a road map, displays the current position and direction of the vehicle, displays an optimal route, displays destinations and points serving as landmarks, It displays the azimuth and distance to the destination, displays the window of the enlarged shape of the complex intersection, and the like. Further, a transparent touch key 20 is attached to the display 19. Touch keys 20
On the initial setting menu screen, the user inputs the criteria for selecting the optimum route (the shortest time route, the shortest distance route, etc.), the scale of the map, the destination, and the like. That is, it mediates the dialog between the route guidance device and the driver.

【0022】ディスク14は、道路地図(高速自動車国
道、都市高速道路、一般国道、主要地方道、一般都道府
県道、指定都市の一般市道、その他の生活道路を含む)
をメッシュ状に分割し、各メッシュ単位でノードとリン
クとを組み合わせたデータを記憶している。その他、鉄
道、川、地名欄、有名施設、運転者が予め登録した地
点、等高線等の表示用の背景データを含んでいてもよ
い。
The disk 14 is a road map (including highway national roads, urban highways, general national roads, major local roads, general prefectural roads, general city roads in designated cities, and other living roads).
Is divided into meshes, and data obtained by combining nodes and links in each mesh unit is stored. In addition, background data for display such as railways, rivers, place name columns, famous facilities, points registered by the driver in advance, contour lines, and the like may be included.

【0023】前記メッシュは、日本道路地図を経度差1
度、緯度差40分で分割し縦横の距離を約80Km×80Kmとし
た第1次メッシュと、この第1次メッシュを縦横8等分
し縦横の距離を約10Km×10Kmとする第2次メッシュとの
二重構造を持っている。ここでノードとは、一般に、道
路の交差点や折曲点を特定するための座標位置のことで
あり、交差点を表わすノードを交差点ノード、道路の折
曲点(交差点を除く)を表わすノードを補間点ノードと
いうことがある。
[0023] The mesh is a map of Japan with a longitude difference of one.
A primary mesh that is divided into degrees and a latitude difference of 40 minutes and has a vertical and horizontal distance of about 80 km x 80 km, and a secondary mesh that divides this primary mesh into 8 vertical and horizontal parts and has a vertical and horizontal distance of about 10 km x 10 km And has a double structure. Here, a node is generally a coordinate position for specifying a road intersection or a bending point. A node representing an intersection is an intersection node, and a node representing a road bending point (excluding an intersection) is interpolated. Sometimes called a point node.

【0024】各ノードを繋いだものがリンクである。リ
ンクデータはリンク番号、リンクの始点ノード及び終点
ノードのアドレス、リンクの距離、リンクを通過する方
向、その方向における所要時間、道路種別、道路幅、一
方通行や有料道路等の通行規制データ等からなる。この
ように、リンクデータの中にリンクの始点ノード及び終
点ノードのアドレスが入っていることから、リンクのみ
によっても地点を特定できる。なお、リンクによってリ
ンクの始点を特定する場合そのリンクを「出リンク」と
いい、リンクの終点を特定する場合そのリンクを「入リ
ンク」という。さらに、リンクデータにはリンクを通過
する方向が入っているので、1つのリンクを特定するこ
とにより、車両の進行方向も特定することができる。図
3は十字路を特定する4つの出リンクを、図4は十字路
を特定する4つの入リンクを例示している。以下の実施
例では、地点を特定するのに主に出リンクを用いるもの
とする。
What connects the nodes is a link. The link data is based on the link number, the address of the start node and the end node of the link, the distance of the link, the direction of passing through the link, the required time in that direction, the road type, the road width, the traffic regulation data such as one-way and toll roads Become. As described above, since the addresses of the start node and the end node of the link are included in the link data, the point can be specified only by the link. When the start point of a link is specified by a link, the link is called an “outgoing link”, and when the end point of the link is specified, the link is called an “incoming link”. Further, since the link data includes the direction in which the vehicle passes through the link, by specifying one link, the traveling direction of the vehicle can also be specified. FIG. 3 illustrates four outgoing links specifying a crossroad, and FIG. 4 illustrates four incoming links specifying a crossroad. In the following embodiment, an outgoing link is mainly used to specify a point.

【0025】コントローラ17の詳細を図5に示す。コ
ントローラ17は、メモリドライブ15を通してディス
ク14から必要なデータを得るメモリ制御部21、音声
出力装置に電子的に記録された音声を発声させる音声制
御部25、ディスプレイ19に必要な画像を表示させる
表示制御部22、タッチキー20で設定された入力情報
を処理する入力処理部23、ロケータ16の算出した車
両位置をデータとして取り込む車両位置認識処理部2
4、ポテンシャル法により目的地から出発地までの最適
経路を計算する経路計算処理部26により構成されてい
る。
FIG. 5 shows the details of the controller 17. The controller 17 includes a memory control unit 21 that obtains necessary data from the disk 14 through the memory drive 15, a voice control unit 25 that utters voice that is electronically recorded in the voice output device, and a display that displays a required image on the display 19. A control unit 22, an input processing unit 23 that processes input information set by the touch keys 20, and a vehicle position recognition processing unit 2 that captures the vehicle position calculated by the locator 16 as data.
4. A route calculation processing unit 26 that calculates an optimum route from the destination to the departure point by the potential method.

【0026】経路計算処理部26は、ディスク14から
取り出された出発地及び目的地を含む一定の範囲のリン
ク情報に基づいて、リンクテーブルと、各リンクに接続
するリンクを探索するためのアークテーブルとを作成
し、これらのテーブルに基づいて最適経路を計算するC
PU26aと、そのリンクが初めて探索されたものであ
るかどうかを示す初回探索フラグ(後述)の状態を記憶
するメモリ26bと、リンクテーブルとアークテーブル
とピボットテーブルとを蓄える主メモリ26cとを備え
ている。なお、リンクテーブルとアークテーブルとが、
請求項1の「第1のテーブル」に相当し、ピボットテー
ブルが「第2のテーブル」に相当するものである。
The route calculation processing section 26 includes a link table and an arc table for searching for a link connected to each link, based on link information in a certain range including a departure place and a destination taken out of the disk 14. And calculate the optimal route based on these tables.
A PU 26a, a memory 26b for storing a state of an initial search flag (described later) indicating whether the link has been searched for the first time, and a main memory 26c for storing a link table, an arc table, and a pivot table. I have. Note that the link table and the arc table are
The pivot table corresponds to the "second table", and the pivot table corresponds to the "second table".

【0027】リンクテーブルは、ディスク14から取り
出された出発地及び目的地を含む一定の範囲のリンクに
ついて、シーケンス番号、退出リンクのメッシュ番号、
進入リンクのメッシュ番号、アークテーブルへのポイン
タ、道路種別、そのリンクの経路上の前のリンク(以下
「前リンク」又は「進入リンク」という)へのポイン
タ、リンクコスト、リンク長及びトータルコストを記憶
している。
The link table contains a sequence number, an exit link mesh number, and a link number for a certain range of links including the departure point and the destination extracted from the disk 14.
The mesh number of the incoming link, the pointer to the arc table, the road type, the pointer to the previous link on the route of the link (hereinafter, referred to as the "previous link" or the "entering link"), the link cost, the link length, and the total cost I remember.

【0028】前記シーケンス番号は0から昇順に設定さ
れた整数である。リンクコストとは、リンクを走行する
ときの時間を秒で表現したものである。実際には、リン
クコストは渋滞などで変わるものであるが、ここでは法
定速度走行時の所要時間を使う。トータルコストは経路
計算の途中経過を考慮した当該リンクへの到達コストで
ある。さらに正確には、あるリンクのトータルコストと
は、出発値から当該リンクまでつながった経路上の各リ
ンクのアークコストを総和したものとなる。ここで、ア
ークというのは、図6(a) に示すように、リンクの始端
ノードの直後から次のリンクの始端ノードの直後までを
いう。アークコストというのは、図6(b)に示すよう
に、当該リンクのリンクコストと当該リンクから退出す
るための右左折又は直進コストの和である。例えば、進
入禁止の場合、リンクコストは有限であっても直進コス
トは無限大となるので、アークコストも無限大となる。
信号がある場合、アークコストは、リンクコストに右左
折又は直進時の平均的な信号待ち時間を考慮したものを
足したコストとなる。
The sequence numbers are integers set in ascending order from 0. The link cost is a time expressed in seconds when traveling on the link. Actually, the link cost changes due to traffic congestion or the like, but here, the time required for traveling at the legal speed is used. The total cost is the cost of reaching the link in consideration of the course of the route calculation. More precisely, the total cost of a certain link is the sum of the arc costs of each link on the route from the departure value to the link. Here, as shown in FIG. 6 (a), the arc is from immediately after the start node of a link to immediately after the start node of the next link. The arc cost is, as shown in FIG. 6B, the sum of the link cost of the link and the cost of turning right or left or going straight ahead to leave the link. For example, in the case of no entry, even if the link cost is finite, the straight traveling cost is infinite, so the arc cost is also infinite.
If there is a signal, the arc cost is a cost obtained by adding the link cost taking into account the average signal waiting time when turning right or left or going straight.

【0029】また、リンクテーブルは、表には示してい
ないが、各リンクがピボットテーブルに登録されている
かどうかを示すビットを持っている。アークテーブル
は、シーケンス番号ごとにアークコスト、別メッシュフ
ラグ、同じリンクから出るアークのうち最後のアークか
どうかを示すアーク終端識別子、当該アークに接続する
接続リンクのリンクテーブルへのポインタ(リンクテー
ブルのシーケンス番号で示す)を記憶している。
Although not shown in the table, the link table has a bit indicating whether each link is registered in the pivot table. The arc table includes, for each sequence number, an arc cost, another mesh flag, an arc termination identifier indicating whether or not the arc is the last one of the arcs coming out of the same link, a pointer to a link table of a connection link connected to the arc (link table link). (Indicated by a sequence number).

【0030】前記アークコストは、既に説明したとおり
であるが、例えばビーコン受信機を通して道路の渋滞情
報が入ってくれば、それを考慮した変更を行うこともで
きる。また、運転者が自分の好みに応じてコストを変更
することもできる。例えば、特定の種別の道路(高速道
路やフェリーなど)についてのみコストを上げたり下げ
たりすることができる。
Although the arc cost is as described above, for example, if traffic congestion information on the road comes in through a beacon receiver, the arc cost can be changed in consideration of the information. Also, the driver can change the cost according to his / her preference. For example, costs can be increased or decreased only for specific types of roads (such as highways and ferries).

【0031】アーク終端識別子は、例えば1つのリンク
から3つのアークが出る場合を想定すると、1番目と2
番目とのアークについてはアーク終端識別子は0が割り
付けられ、3番目のアークについて1が割り付けられ
る。したがって、アークテーブルを用いて1つのリンク
に接続されるリンクを探索するとき、アーク終端識別子
が0のうちは、他の接続リンクが存在し、アーク終端識
別子が1になれば、もうこれ以上接続リンクはないこと
が分かるものである。
For example, assuming that three arcs are emitted from one link, the first and second arc end identifiers are
For the third arc, the arc end identifier is assigned 0, and for the third arc, 1 is assigned. Therefore, when searching for a link connected to one link using the arc table, if there is another connection link while the arc end identifier is 0, and if the arc end identifier becomes 1, no further connection is established. It is clear that there is no link.

【0032】ピボットテーブルは、リンクテーブルに記
憶されている多数のリンクのうち、現在計算に必要なリ
ンクのシーケンス番号等を記憶している先入れ先出し型
のテーブルであって、優先ピボットテーブルと普通ピボ
ットテーブルとがある。優先ピボットテーブルに記憶さ
れたリンクは、普通ピボットテーブルに記憶されたリン
クよりも先にリンク探索処理がされる。
The pivot table is a first-in first-out table storing a sequence number of a link currently required for calculation among a large number of links stored in the link table, and includes a priority pivot table and a normal pivot table. There is. The link stored in the priority pivot table is subjected to the link search processing before the link stored in the normal pivot table.

【0033】さらに具体的な経路ネットワークを想定し
て説明する。図7は、出発地と目的地とを含む経路計算
の対象となる範囲内のノードをA,B,C,D,E,
F,Gとし、Aを出発地ノードとし、Fを目的地ノード
としたリンク経路図を示す。全リンク数は、A→B,A
→C,B→C,B→D,C→A,C→B,D→E,E→
F,F→Gの9本である。
The description will be made assuming a more specific route network. FIG. 7 shows the nodes within the range for which the route calculation including the departure point and the destination is to be performed, A, B, C, D, E,
A link route diagram is shown in which F and G are set, A is a departure point node, and F is a destination node. The total number of links is A → B, A
→ C, B → C, B → D, C → A, C → B, D → E, E →
F, F → G.

【0034】記憶されたテーブルの構造をそれぞれ表
1、表2に示す。表1はリンクテーブルであり、各リン
クについてシーケンス番号、退出リンクのメッシュ番
号、進入リンクのメッシュ番号、アークテーブルへのポ
インタ、道路種別又は前リンクへのポインタ、リンクコ
スト、リンク長、トータルコストの欄を備えている。
Tables 1 and 2 show the structures of the stored tables, respectively. Table 1 is a link table. For each link, a sequence number, an exit link mesh number, an entry link mesh number, a pointer to an arc table, a pointer to a road type or a previous link, a link cost, a link length, and a total cost are shown. It has a column.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】表2は、アークテーブルであり、シーケン
ス番号、アークコスト、別メッシュフラグ、アーク終端
識別子、リンクテーブルへのポインタの欄を備えてい
る。
Table 2 is an arc table, which includes columns for a sequence number, an arc cost, another mesh flag, an arc end identifier, and a pointer to a link table.

【0037】[0037]

【表2】 [Table 2]

【0038】なお、リンクテーブル、アークテーブルに
記入された数値は、リンクテーブル、アークテーブルの
実際の記憶状態を示すものではなく、後に経路計算手順
を説明するための都合で書き入れたものにすぎないこと
を断っておく。次に、リンクテーブル、アークテーブル
及びピボットテーブルを利用した経路探索手法を説明す
る。以下の計算では、出発地から目的地までツリーを作
って経路計算する方法を説明するが、これとは反対に目
的地から出発地までツリーを作って経路計算する方法で
もよい。
The numerical values entered in the link table and the arc table do not indicate the actual storage states of the link table and the arc table, but are merely entered for the sake of explaining the path calculation procedure later. I refuse that. Next, a route search method using a link table, an arc table, and a pivot table will be described. In the following calculation, a method of creating a tree from the departure point to the destination and calculating the route will be described. On the contrary, a method of creating a tree from the destination to the departure point and calculating the route may be used.

【0039】図7を参照して、リンクA→B又はリンク
A→Cから出発するとする。目的地はノードF付近であ
るとする。リンクテーブルのリンクA→Bに対応するシ
ーケンス番号0の欄を見ると、アークテーブルへのポイ
ンタは0を示しているので、アークテーブルのシーケン
ス番号0の欄を見る。リンクテーブルへのポインタは2
となっている。そこで、リンクテーブルのシーケンス番
号2の欄を見ると、シーケンス番号2のリンクは始端ノ
ードBと終端ノードCによって特定されるリンクB→C
である。したがって、リンクA→BにリンクB→Cが接
続されることが分かる。アークテーブルのアーク終端識
別子は0となっているので、リンクA→Bに続くアーク
が他にも存在する。そこで、アークテーブルを下に辿っ
て、シーケンス番号1の欄を見る。リンクテーブルへの
ポインタは3となっているので、リンクテーブルのシー
ケンス番号3の欄を見ると、リンクB→Dである。した
がって、リンクA→BにリンクB→Dも接続されること
が分かる。ここで、アーク終端識別子は1となっている
ので、リンクA→Bに接続するリンクの探索はこれで終
了となる。
Referring to FIG. 7, it is assumed that the link A → B or the link A → C starts. It is assumed that the destination is near node F. Looking at the column of sequence number 0 corresponding to the link A → B in the link table, the pointer to the arc table indicates 0, so the column of sequence number 0 of the arc table is viewed. Pointer to link table is 2
It has become. Therefore, looking at the column of sequence number 2 in the link table, the link with sequence number 2 is a link B → C specified by the start node B and the end node C.
It is. Therefore, it is understood that the link B → C is connected to the link A → B. Since the arc end identifier of the arc table is 0, another arc following the link A → B exists. Then, the user goes down the arc table and looks at the column of sequence number 1. Since the pointer to the link table is 3, the link B → D is seen in the column of the sequence number 3 in the link table. Therefore, it can be seen that the link B → D is also connected to the link A → B. Here, since the arc end identifier is 1, the search for the link connecting the link A → B is completed.

【0040】次に、リンクB→Cに接続されるリンクを
探索する。リンクテーブルのシーケンス番号2の欄を見
ると、アークテーブルへのポインタは3となっている。
そこで、アークテーブルのシーケンス番号3の欄を見る
と、リンクはリンクC→Aである。アークテーブルのシ
ーケンス番号3の欄のアーク終端識別子は1となってい
るので、リンクB→Cに接続されるアークはC→Aのみ
である。
Next, a search is made for a link connected to the link B → C. Looking at the column of sequence number 2 in the link table, the pointer to the arc table is 3.
Therefore, looking at the column of sequence number 3 in the arc table, the link is link C → A. Since the arc end identifier in the column of the sequence number 3 in the arc table is 1, the arc connected to the link B → C is only C → A.

【0041】次に、リンクB→Dに接続されるリンクを
探索する。リンクテーブルのシーケンス番号3の欄を見
ると、アークテーブルへのポインタは4となっている。
そこで、アークテーブルのシーケンス番号4の欄を見る
と、リンクはリンクD→Eである。アークテーブルのシ
ーケンス番号4の欄のアーク終端識別子は1となってい
るので、これ以外に接続リンクはないことになる。
Next, a search is made for a link connected to the link B → D. Looking at the column of sequence number 3 in the link table, the pointer to the arc table is 4.
Then, looking at the column of sequence number 4 in the arc table, the link is link D → E. Since the arc end identifier in the sequence number 4 column of the arc table is 1, there is no other connection link.

【0042】以上のようにして接続リンクがツリーのよ
うに次々と求められる。求められたツリーは図8に示す
ようなものである。図8(a) はリンクA→Bから広がる
ツリーを示し、図8(b) はリンクA→Cから広がるツリ
ーを示す。ツリーは無限に広がるが、後述するように処
理に工夫を加えることにより、ツリーの途中で計算を打
ち切るようにしている。
As described above, connection links are obtained one after another like a tree. The obtained tree is as shown in FIG. FIG. 8A shows a tree extending from link A → B, and FIG. 8B shows a tree extending from link A → C. Although the tree extends indefinitely, the calculation is terminated in the middle of the tree by modifying the processing as described later.

【0043】以上のようにしてリンクを次々と探索して
いく方法を説明したが、経路計算処理では、経路の探索
に加えて、アークコストを積算していって、最もコスト
の少ない最適な経路を計算する必要がある。そこで最適
経路計算の仕方を、フローチャート(図9−11)を用
いて詳細に説明する。
The method of successively searching for links as described above has been described. In the route calculation processing, in addition to searching for a route, arc costs are integrated, and an optimal route having the least cost is obtained. Needs to be calculated. Therefore, the method of calculating the optimum route will be described in detail with reference to a flowchart (FIGS. 9-11).

【0044】まず、CPU26aは、出発地、目的地を
含む一定の範囲のリンクデータをディスク14から取り
出し、所定のプログラムに基づいて、リンクテーブルを
作成する。このとき、出発地、目的地を含む一定の範囲
が複数のメッシュを含むならば、メッシュ番号を連番に
振り直して記憶する。こうすることにより地図管理を容
易にし、高速のアクセスが可能になる。
First, the CPU 26a retrieves a certain range of link data including the departure place and the destination from the disk 14, and creates a link table based on a predetermined program. At this time, if a certain range including the departure place and the destination includes a plurality of meshes, the mesh numbers are renumbered and stored. This facilitates map management and enables high-speed access.

【0045】リンクテーブルの作成時、リンクテーブル
のトータルコストの値はすべて無限大(実際には、予想
されるトータルコストより2桁程度大きな値に設定すれ
ば十分である。)、前リンクなしとして初期設定する。
以下、図7の経路ネットワークを想定し、出発地リンク
(計算開始リンクという)をA→B及びA→C、目的地
リンク(計算終了リンクという)をF→Gとして最適経
路を計算する。
When the link table is created, the total cost value of the link table is all infinite (actually, it is sufficient to set the total cost to about two orders of magnitude larger than the expected total cost), and there is no previous link. Initialize.
Hereinafter, assuming the route network of FIG. 7, the optimal route is calculated by setting the departure point links (referred to as calculation start links) to A → B and A → C, and the destination links (referred to as calculation end links) to F → G.

【0046】CPU26aは、計算開始リンクA→B及
びA→Cを取り出し、これらの計算開始リンクA→B及
びA→Cを普通ピボットテーブルに登録する(ステップ
S1)。ピボットテーブルに登録されたリンクを、以下
「ピボットリンク」という。このピボットリンクに対応
するトータルコストをリンクテーブル上で0にし、メモ
リ26bの初回探索フラグはオフにしておく(ステップ
S2)。
The CPU 26a takes out the calculation start links A → B and A → C, and registers these calculation start links A → B and A → C in the ordinary pivot table (step S1). The link registered in the pivot table is hereinafter referred to as “pivot link”. The total cost corresponding to the pivot link is set to 0 on the link table, and the initial search flag in the memory 26b is turned off (step S2).

【0047】CPU26aは、優先ピボットテーブルを
参照し、未処理ピボットリンクがあるかどうかを判定す
る(ステップS3)。もしなければ、普通ピボットテー
ブルを参照し、未処理ピボットリンクがあるかどうかを
判定する(ステップS4)。最初は何の処理もしていな
いので、未処理ピボットリンク例えば計算開始リンクA
→Bが普通ピボットテーブルに存在する。これを未処理
ピボットリンクとして取り出す(ステップS6)。
The CPU 26a refers to the priority pivot table and determines whether there is an unprocessed pivot link (step S3). If not, it is determined whether there is an unprocessed pivot link by referring to the ordinary pivot table (step S4). Since no processing is performed at first, an unprocessed pivot link, for example, a calculation start link A
→ B usually exists in the pivot table. This is taken out as an unprocessed pivot link (step S6).

【0048】CPU26aは、リンクA→Bにつながる
リンクを探索するため、リンクA→Bに対応するリンク
テーブルを参照し、アークテーブルへのポインタとアー
クコストを獲得する。その結果、前述したように、アー
クテーブルでリンクB→Cが探し出される。そして、全
アークの探索が終了したかどうかを判断する(ステップ
S7)。探索が終了していなければ、リンクB→Cのア
ークコストを取り出す。アークコストは、リンクA→B
のリンクコスト40に交差点Bでの右折コスト5を加え
たものになる。さらに、リンクA→Bのトータルコスト
(0になっている)に前記アークコスト45を加え、こ
れをリンクB→Cのトータルコスト45とする(以上ス
テップS8)。このトータルコストが、リンクテーブル
に書込まれた接続リンクB→Cのトータルコスト(その
初期値は無限大となっている)より小さいかどうか判定
する(ステップS9)。
The CPU 26a refers to the link table corresponding to the link A → B in order to search for a link connecting the link A → B, and acquires a pointer to the arc table and an arc cost. As a result, as described above, the link B → C is found in the arc table. Then, it is determined whether the search for all arcs has been completed (step S7). If the search has not been completed, the arc cost of link B → C is extracted. Arc cost is link A → B
Is the link cost 40 plus the right turn cost 5 at the intersection B. Further, the arc cost 45 is added to the total cost of the link A → B (it is 0), and this is set as the total cost 45 of the link B → C (step S8). It is determined whether or not this total cost is smaller than the total cost of the connection links B → C written in the link table (its initial value is infinite) (step S9).

【0049】最初は必ず小さくなっているので、図10
のステップS11に進み、接続リンクB→Cは初めて探
索されたものかどうか判断する(ステップS11)。こ
の判断は、リンクB→Cのトータルコストが無限大にな
っていることを見れば簡単に分かる。初めて探索された
ものであれば、CPU26aは、前述した初回探索フラ
グをオンにする(ステップS12)。そして、接続リン
クB→Cのトータルコストをリンクテーブル上で書き換
える(ステップS13)。
At first, since the size is always small, FIG.
It is determined whether the connection link B → C has been searched for the first time (step S11). This determination can be easily understood from the fact that the total cost of the link B → C is infinite. If it has been searched for the first time, the CPU 26a turns on the above-described first search flag (step S12). Then, the total cost of the connection link B → C is rewritten on the link table (step S13).

【0050】次に、リンクB→Cがピボットテーブルに
存在するかどうか調べる(ステップS14)。この調査
は、ピボットテーブルのリンクを1本1本調べると時間
がかかるので、前述したリンクテーブル上の所定のビッ
トに基づいて調べるのである。ピボットテーブルに存在
していなければ、リンクB→Cを登録する。この登録の
詳細手順について説明すると、図11に示すようにな
る。まず、前述した初回探索フラグがオンになっている
かどうかを調べ(ステップS15a)、オンであれば、
すなわち初めての探索であれば、優先度の低い普通ピボ
ットテーブルに登録する(ステップS15b)。初回探
索フラグがオフであれば、すなわち2回目以後の探索で
あれば、優先度の高い優先ピボットテーブルに登録する
(ステップS15c)。
Next, it is checked whether the link B → C exists in the pivot table (step S14). In this check, it takes time to check each link of the pivot table one by one, so the check is performed based on the predetermined bits on the link table described above. If it does not exist in the pivot table, link B → C is registered. The detailed procedure of this registration is as shown in FIG. First, it is determined whether or not the above-described initial search flag is turned on (step S15a).
That is, if it is the first search, it is registered in the low-priority ordinary pivot table (step S15b). If the first search flag is off, that is, if the search is the second or subsequent search, it is registered in the priority pivot table with a high priority (step S15c).

【0051】そして図10に戻って、初回探索フラグを
オフにし(ステップS16)、また、リンクテーブル上
で前リンクであるリンクA→Bへのポインタを記録する
(ステップS17)。その後、ステップS7に戻り、当
該リンクA→Bにつながる他のリンクを探索するため、
アークテーブルのシーケンス番号1の欄を参照する。そ
の結果、リンクB→Dが探し出される。アークコスト
は、リンクA→Bのリンクコスト40に交差点Bでの直
進コスト2(直進コストが0でないのは交差点の信号待
ち等を考慮したからである)を加えたもの42になる。
そして、リンクA→Bのトータルコスト(0になってい
る)に前記アークコスト42を加え、リンクB→Dのト
ータルコストとする。そして、このトータルコスト42
をリンクテーブルに書込みまれたリンクB→Dのトータ
ルコスト(その初期値は無限大になっている)より小さ
いかどうか判定する(ステップS9)。
Returning to FIG. 10, the first search flag is turned off (step S16), and a pointer to the previous link, link A → B, is recorded on the link table (step S17). Then, returning to step S7, in order to search for another link connecting the link A → B,
Refer to the column of sequence number 1 in the arc table. As a result, the link B → D is found. The arc cost is the sum of the link cost 40 of the link A → B and the straight-ahead cost 2 at the intersection B (the straight-ahead cost is not 0 because the signal waiting at the intersection is considered).
Then, the arc cost 42 is added to the total cost of the links A → B (which is 0) to obtain the total cost of the links B → D. And this total cost 42
Is determined to be smaller than the total cost of the link B → D written in the link table (its initial value is infinite) (step S9).

【0052】小さければ、図10のステップS11に進
み、接続リンクB→Dは初めて探索されたものかどうか
判断する(ステップS11)。この判断は、リンクB→
Dのトータルコストが無限大になっていることを見れば
簡単に分かる。初めて探索されたものであれば、CPU
26aは、前述した初回探索フラグをオンにする(ステ
ップS12)。そして、接続リンクB→Dのトータルコ
ストをリンクテーブル上で書き換えて42にする(ステ
ップS13)。次に、リンクB→Dがピボットテーブル
に存在するかどうか調べ(ステップS14)、ピボット
テーブルに存在していなければ、リンクB→Dを登録す
る(ステップS15)。
If it is smaller, the process proceeds to step S11 in FIG. 10, and it is determined whether the connection link B → D has been searched for the first time (step S11). This judgment is made for link B →
It is easy to see if the total cost of D is infinite. If it is the first search, CPU
26a turns on the above-described initial search flag (step S12). Then, the total cost of the connection link B → D is rewritten on the link table to be 42 (step S13). Next, it is determined whether the link B → D exists in the pivot table (step S14). If the link B → D does not exist in the pivot table, the link B → D is registered (step S15).

【0053】この登録の詳細手順は、前に図11のフロ
ーチャートを用いて説明したのと同様である。そして接
続リンクB→Dの前リンクとして、リンクA→Bを設定
する(ステップS17)。その後、ステップS7に戻
り、リンクA→Bに対応するアークテーブルの第2行目
のアーク終端識別子を参照すると1なので、リンクA→
Bにつながる他のリンクは存在しないので、全アークの
探索が終了したことが分かる。ステップS3に進み、優
先及び普通ピボットテーブルを参照し、未処理ピボット
リンクがあるかどうかを判定する(ステップS3,
4)。
The detailed procedure of this registration is the same as that described above with reference to the flowchart of FIG. Then, the link A → B is set as the previous link of the connection link B → D (step S17). Thereafter, the process returns to step S7, and when the arc end identifier in the second row of the arc table corresponding to the link A → B is referred to as 1, the link A →
Since there is no other link leading to B, it can be seen that the search for all arcs has been completed. Proceeding to step S3, reference is made to the priority and normal pivot tables to determine whether there is an unprocessed pivot link (step S3).
4).

【0054】この段階では、計算開始リンクA→C,リ
ンクB→C,B→Dが普通ピボットテーブルに未処理と
して登録されている。そこで、先入れの未処理ピボット
リンクA→Cを取り出し、上と同じ処理をする。すなわ
ち、リンクA→Cの接続リンクであるリンクC→Bを探
し出し、ピボットリンクA→Cのトータルコスト(0に
なっている)に、アークコスト(リンクA→Cのリンク
コスト15に結節点Cでの左折コスト2を加えたもの)
を加える。そしてこれをリンクC→Bのトータルコスト
とおき、リンクテーブル上のリンクC→Bのトータルコ
ストを17に書き換え、リンクC→Bを普通ピボットテ
ーブルに登録する。
At this stage, the calculation start links A → C, B → C and B → D are registered as unprocessed in the ordinary pivot table. Then, the unprocessed pivot link A → C is taken out and the same processing as above is performed. That is, the link C → B which is a connection link of the link A → C is searched, and the total cost (0) of the pivot link A → C is added to the arc cost (the link cost 15 of the link A → C to the node C). Left turn cost at 2 is added)
Add. Then, this is set as the total cost of the link C → B, the total cost of the link C → B on the link table is rewritten to 17, and the link C → B is registered in the ordinary pivot table.

【0055】次に、リンクB→Cについて、処理をす
る。すなわち、リンクB→Cの接続リンクであるリンク
C→Aを探し出し、リンクB→Cのトータルコスト(4
5になっている)に、リンクC→Aのアークコスト(リ
ンクB→Cのリンクコスト10に結節点Cでの右折コス
ト5を加えたもの)を加える。 45+10+5=60 そしてこれを、リンクテーブル上のリンクC→Aの新し
いトータルコストとする。なお、リンクC→Aを探索し
た後、リンクC→Aに接続するリンクをアークテーブル
から拾うと、計算開始リンクA→Bに戻ってしまい、経
路が閉ループとなって探索が無限に続くおそれがある
が、この場合はステップS9において、リンクA→Bの
新しいトータルコストを、リンクA→Bのトータルコス
トとして登録されている値(初期値=0)と比較する。
新しいトータルコストは、 (新しいトータルコスト)>(前のトータルコスト=
0) という関係が成立し、ステップS7に戻る。したがっ
て、無限ループに陥るおそれはない。
Next, processing is performed for the link B → C. That is, the link C → A which is a connection link of the link B → C is searched, and the total cost of the link B → C (4
5), the arc cost of the link C → A (the link cost 10 of the link B → C plus the right turn cost 5 at the node C) is added. 45 + 10 + 5 = 60 This is the new total cost of the link C → A on the link table. After searching for the link C → A, if a link connected to the link C → A is picked up from the arc table, the link returns to the calculation start link A → B, and there is a possibility that the search becomes infinite and the search continues indefinitely. However, in this case, in step S9, the new total cost of the link A → B is compared with a value registered as the total cost of the link A → B (initial value = 0).
The new total cost is (new total cost)> (previous total cost =
0) is established, and the process returns to step S7. Therefore, there is no possibility of falling into an infinite loop.

【0056】次に、リンクB→Dについて、リンクB→
DにつながるリンクD→Eを探索し、そのトータルコス
トを62に書き換え、ピボットテーブルに登録する。こ
のとき、リンクD→Eについては初回の探索なので、リ
ンクD→Eは、優先度の低い普通ピボットテーブルに登
録される(ステップS15b)。次に、リンクC→Bに
ついて、リンクC→BにつながるリンクB→Dを探索
し、そのアークコスト20を求め、リンクC→Bのトー
タルコスト17に加えて37として、リンクB→Dの前
のトータルコスト42と比較する(ステップS9)。ト
ータルコストは小さくなっているので、トータルコスト
を小さい方の値37に更新する(ステップS13)。ま
た、リンクB→Dをピボットテーブルに登録する(ステ
ップS15)。このとき、リンクB→Dは、前のトータ
ルコストが有限値42となっていたので、初めて探索さ
れたリンクではない。したがって、ステップS12で初
回探索フラグがオンとされる。そして、リンクB→Dは
優先度の高い優先ピボットテーブルに登録される(ステ
ップS15c)。
Next, regarding the link B → D, the link B →
A search is made for the link D → E leading to D, and the total cost is rewritten to 62 and registered in the pivot table. At this time, since the link D → E is the first search, the link D → E is registered in the low-priority ordinary pivot table (step S15b). Next, with respect to the link C → B, a search is made for a link B → D that is connected to the link C → B, and an arc cost 20 thereof is obtained. (Step S9). Since the total cost is small, the total cost is updated to the smaller value 37 (step S13). The link B → D is registered in the pivot table (step S15). At this time, the link B → D is not the link searched for the first time because the previous total cost was the finite value 42. Therefore, the first search flag is turned on in step S12. Then, the link B → D is registered in the priority pivot table having the higher priority (step S15c).

【0057】したがって、次回の探索では、ステップS
3において、優先度の高い優先ピボットテーブルからリ
ンクB→Dが取り出され、接続リンクの探索処理が続け
られる。すなわち、リンクB→Dに続くリンクD→Eが
探索され、そのトータルコスト(37+20)がリンク
テーブルの値62と比較される。リンクD→Eのトータ
ルコストは小さくなっているので、接続リンクD→Eの
トータルコストをリンクテーブル上で書き換える。そし
て接続リンクD→Eの前リンクとして、リンクB→Dを
設定する(ステップS11)。さらにこの接続リンクD
→Eは2回目の探索であるので、優先ピボットテーブル
に登録する(ステップS12)。
Therefore, in the next search, step S
In 3, the link B → D is extracted from the priority pivot table having the higher priority, and the search processing of the connection link is continued. That is, the link D → E following the link B → D is searched, and the total cost (37 + 20) is compared with the value 62 of the link table. Since the total cost of the link D → E is small, the total cost of the connection link D → E is rewritten on the link table. Then, a link B → D is set as a link preceding the connection link D → E (step S11). Furthermore, this connection link D
→ Since E is the second search, it is registered in the priority pivot table (step S12).

【0058】次に、ステップS3において、優先度の高
い普通ピボットテーブルからリンクD→Eが取り出され
る。そして、リンクD→Eに続くリンクE→Fが探索さ
れ、そのトータルコスト67がリンクテーブルに書き込
まれる。次に、優先度の低い普通ピボットテーブルから
リンクD→Eが取り出される。そして、リンクD→Eに
続くリンクE→Fが探索され、そのトータルコストがリ
ンクテーブルの値と比較される。この場合、リンクE→
Fのトータルコストは、前の値と同じになっているの
で、ステップS9からステップS7に戻り、探索は打ち
切られる。
Next, in step S3, a link D → E is extracted from the normal pivot table having a high priority. Then, the link E → F following the link D → E is searched, and the total cost 67 is written in the link table. Next, the link D → E is extracted from the ordinary pivot table having the lower priority. Then, the link E → F following the link D → E is searched, and the total cost is compared with the value of the link table. In this case, link E →
Since the total cost of F is the same as the previous value, the process returns from step S9 to step S7, and the search is terminated.

【0059】したがって、リンクA→C,C→B,B→
D,D→Eから続いたリンクE→Fのトータルコストが
確定し、このリンクE→Fから出る接続リンクF→Gの
みが探索されていく。以上のように、探索の打切りがで
きる理由は、リンクB→D及びこれからつながるリンク
D→Eが、優先ピボットテーブルに登録されたからであ
る。
Therefore, the links A → C, C → B, B →
The total cost of the link E → F continuing from D, D → E is determined, and only the connection link F → G exiting from the link E → F is searched. As described above, the reason why the search can be aborted is that the link B → D and the link D → E to be connected therefrom are registered in the priority pivot table.

【0060】なぜなら、もしピボットテーブルが1つし
かないとすると、リンクC→BからつながるリンクB→
DとリンクA→Bから繋がるリンクB→Dでは、後者が
先に探索され、しかも後者のコストが高いので、後にト
ータルコストの低いリンクが探索されれば、先に探索さ
れた結果がすべて無駄になってしまう。そこで、実施例
のように、トータルコストが低ければ、2回目の探索の
結果を優先ピボットテーブルに登録しておけば、同じリ
ンクについての次の探索は、トータルコストが高いか等
しいのですぐに打ち切ることができる。以後、トータル
コストの低いルートのみについて探索を続けることがで
きる。
Because, if there is only one pivot table, link B → link connected from link C → B
In the link B → D, which is connected from D to the link A → B, the latter is searched first and the cost of the latter is high. Therefore, if a link with a low total cost is searched later, all the results searched earlier are useless. Become. Therefore, if the total cost is low as in the embodiment, if the result of the second search is registered in the priority pivot table, the next search for the same link is immediately terminated because the total cost is high or equal. be able to. Thereafter, the search can be continued for only the route with the low total cost.

【0061】最後に、ステップS3,4を経由して未処
理ピボットリンクがあるかどうかを判定する。ピボット
リンクがすべて処理済みとなると、経路の探索は終了し
たことになる。以上ようにして、最後に、計算終了リン
クF→Gの前リンクを辿っていくことにより目的地に到
る経路A→C,C→B,B→D,D→E,E→F,F→
Gが最適経路として確定する。
Finally, it is determined whether there is any unprocessed pivot link via steps S3 and S4. When all the pivot links have been processed, the route search has been completed. As described above, finally, the route A → C, C → B, B → D, D → E, E → F, F by tracing the link preceding the calculation end link F → G to the destination →
G is determined as the optimal route.

【0062】計算終了リンクF→Gのトータルコスト欄
を参照すると、そのトータルコスト77が出発地から目
的地までの最適経路コストとなる。以上のような本発明
の方法で、大阪−東京(リンク本数は2.3×104
の最適経路の計算を行った。従来の優先テーブルを設け
ないポテンシャル法では、一度探索されたリンクが再び
探索されるためループ回数は約3×105 であったのに
対して、実施例で解説した本発明のポテンシャル法で
は、ループ回数は約4.8×104 に減少した。その結
果、正味の計算時間は、約6分30秒から約1分に減少
した。
Referring to the total cost column of the calculation end link F → G, the total cost 77 is the optimum route cost from the departure point to the destination. By the method of the present invention as described above, Osaka-Tokyo (the number of links is 2.3 × 10 4 )
The optimal route was calculated. In the conventional potential method without a priority table, the number of loops is about 3 × 10 5 because the link once searched is searched again. On the other hand, in the potential method of the present invention described in the embodiment, The number of loops was reduced to about 4.8 × 10 4 . As a result, the net calculation time was reduced from about 6 minutes 30 seconds to about 1 minute.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上のように、本発明の経路計算方法及
び装置によれば、探索される接続リンクが既に一度探索
済のリンクであって、しかも前の探索時にトータルコス
トが小さく第1のテーブルでの書換えが行われたリンク
であれば、そのリンクの接続リンクを優先して探索する
こととしたので、同じ経路を2重に探索するという可能
性が減る。したがって、計算処理時間を短くすることが
できる。
As described above, according to the route calculation method and apparatus of the present invention, the connection link to be searched is a link that has already been searched once, and the total cost during the previous search is small and the first connection is small. If the link has been rewritten in the table, the connection link of the link is searched with priority, so that the possibility of double search for the same route is reduced. Therefore, the calculation processing time can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の最適経路計算の方法を説明するリンク
構成図である。
FIG. 1 is a link configuration diagram for explaining a method of calculating an optimum route according to the present invention.

【図2】本発明の経路計算方法を実行するナビゲーショ
ン装置を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a navigation device that executes the route calculation method of the present invention.

【図3】十字路における出リンクの例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of an outgoing link at a crossroads.

【図4】十字路における入リンクの例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of an incoming link at a crossroad.

【図5】コントローラの詳細構成図である。FIG. 5 is a detailed configuration diagram of a controller.

【図6】トータルコストを説明するための簡単なリンク
構成図である。
FIG. 6 is a simple link configuration diagram for explaining total cost.

【図7】出発地と目的地とを含む経路計算の対象とした
リンク構成図である。
FIG. 7 is a link configuration diagram for which route calculation including a departure point and a destination is performed.

【図8】接続リンクを次々と求めることによって得られ
たリンクのツリーを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a tree of links obtained by successively obtaining connection links.

【図9】最適経路計算の方法を説明するフローチャート
である。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of calculating an optimum route.

【図10】最適経路計算の方法を説明するフローチャー
ト(図9の続き)である。
FIG. 10 is a flowchart (continued from FIG. 9) for explaining a method of calculating an optimum route.

【図11】フローチャート(図10)の一部を詳細に示
すフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart showing a part of the flowchart (FIG. 10) in detail.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

14 ディスク 17 コントローラ 26 経路計算処理部 26a CPU 26b 初回探索フラグ 26c 主メモリ 14 disk 17 controller 26 route calculation processing unit 26a CPU 26b first search flag 26c main memory

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平野 和夫 大阪市此花区島屋一丁目1番3号 住友 電気工業株式会社大阪製作所内 (56)参考文献 特開 平4−204881(JP,A) 特開 平2−201600(JP,A) 特開 平2−184998(JP,A) 特開 平4−372985(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01C 21/00 G08G 1/0969 G09B 29/10 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Kazuo Hirano, 1-3-1 Shimaya, Konohana-ku, Osaka-shi Sumitomo Electric Industries, Ltd. Osaka Works (56) References JP-A-4-204881 (JP, A) JP-A-2-201600 (JP, A) JP-A-2-184998 (JP, A) JP-A-4-372985 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01C 21 / 00 G08G 1/0969 G09B 29/10

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】経路ネットワークを構成する各リンクのコ
スト及びリンク相互の接続関係を記憶した経路ネットワ
ークメモリと、 リンクごとに、このリンクの次に接続される1つ又は複
数の接続リンクと、このリンクの前に接続される計算済
の経路上のリンクと、このリンクを含む計算済の経路の
トータルコストとを記入する欄を有する第1のテーブル
と、 接続リンクを探索すべきリンクを記入する欄を有する第
2のテーブルとを用いて、 (a)出発地及び目的地の設定に応じて、経路ネットワ
ークメモリから一定範囲の経路ネットワークデータを読
み出し、 (b)読み出された経路ネットワークを構成する各リン
クのトータルコストの初期値を十分大きな値に設定し
て、前記第1のテーブルの該当欄に書込み、 (c)計算開始リンクを第2のテーブルに書込み、この
第2のテーブルに書き込まれたリンクに対応する第1の
テーブルのトータルコスト欄を初期値に設定し、 (d)第2のテーブルに記入されたリンクについて、第
1のテーブルを参照して接続リンクを探索し、探索され
た接続リンクのリンクコストを前記第2のテーブルに記
入されたリンクのコストに加え、この加えた値を、第1
のテーブルに記入された当該接続リンクのトータルコス
トと比較し、 (e)比較の結果、加えられた値が大きければ、その接
続リンクについての処理を打切り、小さければその値を
第1のテーブルの当該接続リンクのトータルコストに書
換えるとともに、前記第2のテーブルに記入されたリン
クをこの接続リンクに到る計算済の経路上のリンクとし
て書込み、 (f)当該接続リンクを第2のテーブルに新たに記入し
て、前記(d),(e)の処理を繰り返し、 (g)第2のテーブルに記入された全てのリンクについ
て接続リンクの探索が終了したときに、計算終了リンク
を第1のテーブルから探し出し、そのリンクに到る計算
済の経路上のリンクを順に辿っていくことにより、最適
経路を決定する経路計算方法において、 前記手順(d)において、接続リンクを探索しようとす
るリンクが既に手順(d)で既に探索され、そのときの
手順(e)における比較の結果、加えられた値が小さく
第1のテーブルでの書換えが行われたリンクであれば、
そのリンクを、初めて探索されるリンクに優先して、
(d)以下の処理を行うことを特徴とする経路計算方
法。
1. A path network memory storing costs of links constituting a path network and connection relations between the links, one or more connection links connected next to the link for each link, and A first table having a column for entering a link on a calculated route connected before the link, a total cost of the calculated route including the link, and a link for searching for a connection link is entered. Using a second table having columns, (a) reading a predetermined range of route network data from the route network memory according to the setting of the departure point and the destination, and (b) configuring the read route network The initial value of the total cost of each link to be set is set to a sufficiently large value and written in the corresponding column of the first table. Writing the table, the total cost column of the first table corresponding to the link written in the second table is set to an initial value, the links that are filled in (d) of the second table, the first A connection link is searched for by referring to the table, the link cost of the searched connection link is added to the cost of the link entered in the second table, and the added value is added to the first cost.
(E) As a result of the comparison, if the added value is large, the processing for the connected link is terminated. If the added value is small, the value is added to the first table. Rewrite the total cost of the connection link and write the link entered in the second table as a link on the calculated route to this connection link, and (f) store the connection link in the second table. A new entry is made, and the above processes (d) and (e) are repeated. (G) When the search for the connection link is completed for all the links entered in the second table, the calculation end link is changed to the first link. In the route calculation method for determining an optimal route by searching from the table of the above and sequentially tracing the links on the calculated route to the link, In step (d), a link to be searched for a connection link is already searched, and as a result of the comparison in step (e), the added value is small and rewriting is performed in the first table. Link
In preference to the link being searched for the first time,
(D) A route calculation method characterized by performing the following processing.
【請求項2】前記第2のテーブルを2つに区分し、手順
(d) において初めて探索されたリンクは、優先でない部
分へ格納し、手順(d) において2回目以後探索され、前
回第1のテーブルでの書換えが行われたリンクは、優先
的な部分へ格納することを特徴とする請求項1記載の経
路計算方法。
2. The method according to claim 1, wherein said second table is divided into two sections.
The link searched for the first time in (d) is stored in a non-priority part, and the link searched in the procedure (d) for the second time and thereafter and the link rewritten in the first table last time is stored in the priority part. The route calculation method according to claim 1, wherein
【請求項3】経路ネットワークを構成する各リンクのコ
スト及びリンク相互の接続関係を記憶した経路ネットワ
ークメモリと、 リンクごとに、このリンクの次に接続される1つ又は複
数の接続リンクと、このリンクの前に接続される計算済
の経路上のリンクと、このリンクを含む計算済の経路の
トータルコストとを記入する欄を有する第1のテーブル
と、 接続リンクを探索すべきリンクを記入する欄を有する第
2のテーブルと、 請求項1記載の(a) 〜(g) の手順を実行することにより
道路地図上の2地点間の最適経路を計算する経路計算処
理手段と、を備える経路計算装置において、 前記経路計算処理手段は、前記手順(d) において、接続
リンクを探索しようとするリンクが既に手順(d) で既に
探索され、そのときの手順(e) における比較の結果、加
えられた値が小さく第1のテーブルでの書換えが行われ
たリンクであれば、そのリンクを、初めて探索されるリ
ンクに優先して、(d) 以下の処理を行うものであること
を特徴とする経路計算装置。
3. A route network memory storing costs of links constituting the route network and connection relationships between the links, one or more connection links connected next to the link for each link, and A first table having a column for entering a link on a calculated route connected before the link, a total cost of the calculated route including the link, and a link for searching for a connection link is entered. A route comprising: a second table having columns; and route calculation processing means for calculating an optimum route between two points on a road map by executing the procedures (a) to (g) according to claim 1. In the computing device, the route calculation processing means may be configured such that, in the step (d), a link to be searched for a connection link has already been searched in the step (d), and a result of the comparison in the step (e) at that time If the added value is small and the link has been rewritten in the first table, the link performs the following processing (d) in preference to the link searched for the first time. Path calculation device.
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