JP2996347B2 - 最適ルート計画方法及びシステム - Google Patents
最適ルート計画方法及びシステムInfo
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- JP2996347B2 JP2996347B2 JP1296043A JP29604389A JP2996347B2 JP 2996347 B2 JP2996347 B2 JP 2996347B2 JP 1296043 A JP1296043 A JP 1296043A JP 29604389 A JP29604389 A JP 29604389A JP 2996347 B2 JP2996347 B2 JP 2996347B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- buckets
- vector
- route
- bucket
- weighting factor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
- G01C21/34—Route searching; Route guidance
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Navigation (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Instructional Devices (AREA)
- Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 電子航法及び情報システムは、目下、自動車向け用途
の為に開発されつつある。これらのシステムによれば、
自動車の運転者あるいは乗客は目的地までの最適のルー
トを決定する面倒から開放される。特に、警察、消防署
あるいは救急車等にとっては、このようなシステムを用
いることにより、上記のような最適ルートの探索に時間
を浪費しないようにすることが重要であり、また、通常
の運転者にとってもかなりの煩わしさをなくすようにす
ることが重要である。このようなシステムは地理が良く
判らない環境において有効であるばかりか、既知の環境
においても交通渋滞を避けるようなルートを計画する場
合に有効である。
の為に開発されつつある。これらのシステムによれば、
自動車の運転者あるいは乗客は目的地までの最適のルー
トを決定する面倒から開放される。特に、警察、消防署
あるいは救急車等にとっては、このようなシステムを用
いることにより、上記のような最適ルートの探索に時間
を浪費しないようにすることが重要であり、また、通常
の運転者にとってもかなりの煩わしさをなくすようにす
ることが重要である。このようなシステムは地理が良く
判らない環境において有効であるばかりか、既知の環境
においても交通渋滞を避けるようなルートを計画する場
合に有効である。
自動車用の航法（ナビゲーション）兼情報システムの
開発における主たる問題の一つは、ルート計画のために
必要とされる地理的情報及び交通情報が非常に大量にな
るということにある。このような情報は、プロセッサに
おいて処理するために記録し、且つ容易にアクセスする
ことができなければならない。
開発における主たる問題の一つは、ルート計画のために
必要とされる地理的情報及び交通情報が非常に大量にな
るということにある。このような情報は、プロセッサに
おいて処理するために記録し、且つ容易にアクセスする
ことができなければならない。
コンパクトディスクはデジタルデータを記憶させるの
に極めて有効な媒体であり、一個のCDは4800Mbitを記憶
することができる。この容量は、現在入手可能な最大の
RAM半導体メモリの記録容量の数千倍以上である。CDの
アクセス時間は磁気テープカセットのアクセス時間より
も遥かに短いが、半導体メモリのアクセス時間よりも長
く、決して無視できるほどには短くはない。
に極めて有効な媒体であり、一個のCDは4800Mbitを記憶
することができる。この容量は、現在入手可能な最大の
RAM半導体メモリの記録容量の数千倍以上である。CDの
アクセス時間は磁気テープカセットのアクセス時間より
も遥かに短いが、半導体メモリのアクセス時間よりも長
く、決して無視できるほどには短くはない。
本発明は、地理的情報及び交通情報を包含し、且つ第
１複数個のバケットに分割されており、これらのバケッ
トの各々が複数の地図ベクトルにより相互接続される第
２複数個の地図ノードを包含し、前記地図ベクトルの各
々が、それ固有のベクトル重み係数を有するようにした
地図領域データベースにて、出発位置と目的地との間の
最適ルートを計画する方法に関するものである。
１複数個のバケットに分割されており、これらのバケッ
トの各々が複数の地図ベクトルにより相互接続される第
２複数個の地図ノードを包含し、前記地図ベクトルの各
々が、それ固有のベクトル重み係数を有するようにした
地図領域データベースにて、出発位置と目的地との間の
最適ルートを計画する方法に関するものである。
さらに本発明は、斯様な方法を実行するためのシステ
ムにも関するものである。
ムにも関するものである。
上述したような方法は、1968年７月のIEEE Transacti
ons of Systems Science and CyberneticsのVol.SSC−
4,No.2のHart等による論文“A formal basis for the h
euristic determination of minimum cost path"から既
知である。この場合、割り当てられる重み係数に基づい
て、どのルートが最適であるかの基礎となる判断基準、
例えば最短距離または最短時間についてテストする。
ons of Systems Science and CyberneticsのVol.SSC−
4,No.2のHart等による論文“A formal basis for the h
euristic determination of minimum cost path"から既
知である。この場合、割り当てられる重み係数に基づい
て、どのルートが最適であるかの基礎となる判断基準、
例えば最短距離または最短時間についてテストする。
上記のような方法及びそのような方法に基づいて動作
する航法システムには、実際にルートを計画するのに絶
えず入手しなければならないデータの量が、このような
方法及びシステムに用いるワーキングメモリにとっては
あまりにも多過ぎるという欠点がある。
する航法システムには、実際にルートを計画するのに絶
えず入手しなければならないデータの量が、このような
方法及びシステムに用いるワーキングメモリにとっては
あまりにも多過ぎるという欠点がある。
したがって、本発明の目的は、順次選択するサブ情報
のブロックに基づき、しかもどのサブ情報がプロセッサ
での近い将来の計算にとって重要なものであるかを予想
して最適ルートを決定する方法を提供することにある。
この目的達成のために、本発明方法は、地理的情報及び
交通情報を包含し、且つ第１複数個のバケットに分割さ
れており、これらのバケットの各々が複数の地図ベクト
ルにより相互接続される第２複数個の地図ノードを包含
し、前記地図ベクトルの各々が、それ固有のベクトル重
み係数を有するようにした地図領域データベースにて、
出発位置と目的地との間の最適ルートを計画する方法に
おいて、当該方法が： 前記第１複数個のバケットから或る限定数のバケット
を選択してフォアグランドワーキングメモリに収容さ
せ、或るノードから出発するように、ツリー探索にてベ
クトルの拡張を実行させ、ツリーの各ブランチが、その
ベクトル重み係数の和である累積重み係数を有する或る
サブルートを表わし、且つ前記バケットから選択した限
定数のバケットの端部に達するまで、最低の累積重み係
数を有するサブルートを選択し続けるステップと； 前記選択したサブルートを前記限定数の選択バケット
にそれぞれ隣接するバケットと対を成すように組合わ
せ、これらの各隣接バケットに、当面のサブルートの重
み係数に加算してベクトル重み係数の和を生成するため
に、目的地までの最適ルートの予測総合重み係数を割り
当て、且つ前記加算により見つけた最低の累積重み係数
の和に基づいて、前記フォアグラウンドワーキングメモ
リから１つ以上のバケットを前記ルートのさらなる計画
には無関係であるとして削除する代わりに、前記フォア
グラウンドワーキングメモリに転送するためのさらなる
斯様な隣接バケットを選択するステップと； を具えていることを特徴とする。
のブロックに基づき、しかもどのサブ情報がプロセッサ
での近い将来の計算にとって重要なものであるかを予想
して最適ルートを決定する方法を提供することにある。
この目的達成のために、本発明方法は、地理的情報及び
交通情報を包含し、且つ第１複数個のバケットに分割さ
れており、これらのバケットの各々が複数の地図ベクト
ルにより相互接続される第２複数個の地図ノードを包含
し、前記地図ベクトルの各々が、それ固有のベクトル重
み係数を有するようにした地図領域データベースにて、
出発位置と目的地との間の最適ルートを計画する方法に
おいて、当該方法が： 前記第１複数個のバケットから或る限定数のバケット
を選択してフォアグランドワーキングメモリに収容さ
せ、或るノードから出発するように、ツリー探索にてベ
クトルの拡張を実行させ、ツリーの各ブランチが、その
ベクトル重み係数の和である累積重み係数を有する或る
サブルートを表わし、且つ前記バケットから選択した限
定数のバケットの端部に達するまで、最低の累積重み係
数を有するサブルートを選択し続けるステップと； 前記選択したサブルートを前記限定数の選択バケット
にそれぞれ隣接するバケットと対を成すように組合わ
せ、これらの各隣接バケットに、当面のサブルートの重
み係数に加算してベクトル重み係数の和を生成するため
に、目的地までの最適ルートの予測総合重み係数を割り
当て、且つ前記加算により見つけた最低の累積重み係数
の和に基づいて、前記フォアグラウンドワーキングメモ
リから１つ以上のバケットを前記ルートのさらなる計画
には無関係であるとして削除する代わりに、前記フォア
グラウンドワーキングメモリに転送するためのさらなる
斯様な隣接バケットを選択するステップと； を具えていることを特徴とする。
このように、ルート計画に必要な情報を瞬時に選択す
るようにする。
るようにする。
また、本発明は、出発位置と目的地との間の最適ルー
トを計画するシステムにおいて、当該システムが： 前記ルート計画用の出発位置と目的地のデータを受信
する入力手段及び案内データを指示する出力手段と； 第１複数個のバケットに分割されており、これらのバ
ケットの各々が複数の地図ベクトルによって相互接続さ
れる第２複数個の地図ノードを包含し、前記地図ベクト
ルの各々がそれ固有のベクトル重み係数を有している地
図領域の地理的情報及び交通情報を包含しているデータ
ベースを記憶するバックグラウンドメモリと； 前記バックグラウンドメモリに相互接続され、前記第
１複数個のバケットから或る限定数のバケットを選択し
て収容するフォアグラウンドワーキングメモリと； 前記フォアグラウンドワーキングメモリを高速アドレ
ス指定し、或るルートのノードからツリー探索にてベク
トルの拡張を実行し、ツリーの各ブランチが、そのベク
トル重み係数の和である累積重み係数を有する或るサブ
ルートを表わし、且つ前記限定数の選択バケットの端部
に達するまで、最低の累積重み係数を有するサブルート
を選択し続けるように構成配置したデータ処理手段と； を具え、前記データ処理手段がさらに、前記選択したそ
れぞれのサブルートを前記限定数の選択バケットにそれ
ぞれ隣接するバケットと対を成すように組合わせ、これ
らの各隣接バケットに、ベクトル重み係数の和を生成す
るために当面のサブルートの重み係数に加算するため
の、目的地までの最適ルートの予測総合重み係数を割り
当て、且つ前記加算により見つけた最低の累積重み係数
の和に基づいて、前記フォアグラウンドワーキングメモ
リに転送する前述したようなさらなる隣接バケットを選
択し、前記フォアグラウンドワーキングメモリから１つ
以上のバケットを、前記ルートのさらなる計画には無関
係であるとして削除する代わりに、前記ツリー探索によ
るベクトル拡張をさらに実行するようにしたことを特徴
とする。
トを計画するシステムにおいて、当該システムが： 前記ルート計画用の出発位置と目的地のデータを受信
する入力手段及び案内データを指示する出力手段と； 第１複数個のバケットに分割されており、これらのバ
ケットの各々が複数の地図ベクトルによって相互接続さ
れる第２複数個の地図ノードを包含し、前記地図ベクト
ルの各々がそれ固有のベクトル重み係数を有している地
図領域の地理的情報及び交通情報を包含しているデータ
ベースを記憶するバックグラウンドメモリと； 前記バックグラウンドメモリに相互接続され、前記第
１複数個のバケットから或る限定数のバケットを選択し
て収容するフォアグラウンドワーキングメモリと； 前記フォアグラウンドワーキングメモリを高速アドレ
ス指定し、或るルートのノードからツリー探索にてベク
トルの拡張を実行し、ツリーの各ブランチが、そのベク
トル重み係数の和である累積重み係数を有する或るサブ
ルートを表わし、且つ前記限定数の選択バケットの端部
に達するまで、最低の累積重み係数を有するサブルート
を選択し続けるように構成配置したデータ処理手段と； を具え、前記データ処理手段がさらに、前記選択したそ
れぞれのサブルートを前記限定数の選択バケットにそれ
ぞれ隣接するバケットと対を成すように組合わせ、これ
らの各隣接バケットに、ベクトル重み係数の和を生成す
るために当面のサブルートの重み係数に加算するため
の、目的地までの最適ルートの予測総合重み係数を割り
当て、且つ前記加算により見つけた最低の累積重み係数
の和に基づいて、前記フォアグラウンドワーキングメモ
リに転送する前述したようなさらなる隣接バケットを選
択し、前記フォアグラウンドワーキングメモリから１つ
以上のバケットを、前記ルートのさらなる計画には無関
係であるとして削除する代わりに、前記ツリー探索によ
るベクトル拡張をさらに実行するようにしたことを特徴
とする。
このように、瞬時的に必要とされる情報は常にワーキ
ングメモリ内に存在するようにする。
ングメモリ内に存在するようにする。
例えば、CARIN（Car Information and Navigation）
システムのような、自動車用の航法及び情報システム
は、最良のルートを計画し、音声合成器または記号表示
パネルにより運転者を補助し、車両の位置を定期的に決
定し、符号化されたデジタル無線信号により交通障害が
知らされた場合に代わりのルートを選択し、また旅行情
報等も提供することができる。
システムのような、自動車用の航法及び情報システム
は、最良のルートを計画し、音声合成器または記号表示
パネルにより運転者を補助し、車両の位置を定期的に決
定し、符号化されたデジタル無線信号により交通障害が
知らされた場合に代わりのルートを選択し、また旅行情
報等も提供することができる。
必要な地理情報及び交通情報を表わすデジタルデータ
を記憶するために、CARINシステムはコンパクトディス
クを使用している。
を記憶するために、CARINシステムはコンパクトディス
クを使用している。
第１図は、自動車用の航法システムを示している。こ
の図において、マイクロプロセッサ２と、例えば1Mbyte
の容量を持つワーキングメモリ３と、CDプレーヤ４と
は、バス１を介して相互に通信を行なう。無線受信機５
は、既知の無線信号に加えて、交通情報を含む符号化さ
れたデジタル無線信号も受信する。これらの信号はデコ
ーダ６により複合化され、このデコーダはインターフェ
ース７を介して前記バス１に接続されている。また、キ
ーボード９がインターフェース11を介してバス１に接続
され、これはディスプレイ10にも接続されている。この
ディスプレイ10はモニタ及びスピーカ付きの電子音声合
成器を有し、地理データ、交通データ及び航法データ等
を再生する。また、マイクロプロセッサ２は、インター
フェース12を介して、コンパス13（例えば、光ファイバ
ージャイロスコープ）と、オドメータ14と、車輪センサ
15等により車両の実際の位置を求める。
の図において、マイクロプロセッサ２と、例えば1Mbyte
の容量を持つワーキングメモリ３と、CDプレーヤ４と
は、バス１を介して相互に通信を行なう。無線受信機５
は、既知の無線信号に加えて、交通情報を含む符号化さ
れたデジタル無線信号も受信する。これらの信号はデコ
ーダ６により複合化され、このデコーダはインターフェ
ース７を介して前記バス１に接続されている。また、キ
ーボード９がインターフェース11を介してバス１に接続
され、これはディスプレイ10にも接続されている。この
ディスプレイ10はモニタ及びスピーカ付きの電子音声合
成器を有し、地理データ、交通データ及び航法データ等
を再生する。また、マイクロプロセッサ２は、インター
フェース12を介して、コンパス13（例えば、光ファイバ
ージャイロスコープ）と、オドメータ14と、車輪センサ
15等により車両の実際の位置を求める。
上記地理的情報及び交通情報は種々の方法によりデジ
タル化することができる。例えば、ラスタスキャン方法
は次のようなものである。すなわち、地図（例えば、縮
尺100,000分の１のもの）を例えば0.1mm x 0.1mmのピク
セルに分割する。この場合、各ピクセルの色はデジタル
コードで表わす。また、記憶容量がかなり少なくて済む
他の方法としてはベクトル法がある。この方法では、道
路の中心線を真直ぐなラインセグメントにより近似さ
せ、これらの各セグメントがベクトルを表わすようにす
る。所定の要件を満足するベクトルの先端を、ノードま
たは０セルと称する。また、２つのノードを相互接続す
る一つのベクトルまたは一連のベクトルをチェーンまた
は１セルと称し、また、これらのチェーンにより囲まれ
る表面領域を２セルと称している。上記の０セル、１セ
ル及び２セルなる用語はトポロジーから既知であり、こ
れに関しては、1949年にニュージャージー州プリンスト
ン所在のプリンストン大学にて出版されたS.Lefschetz
による「Introduction to topology」を参照されたい。
以下に説明する探索アルゴリズムの場合には、デジタル
化がベクトル法によって行なわれているものとする。し
たがって、以下においては説明の簡略化のために、各１
セルとは一つのベクトルのことであり、各ベクトルは１
セルであるとする。
タル化することができる。例えば、ラスタスキャン方法
は次のようなものである。すなわち、地図（例えば、縮
尺100,000分の１のもの）を例えば0.1mm x 0.1mmのピク
セルに分割する。この場合、各ピクセルの色はデジタル
コードで表わす。また、記憶容量がかなり少なくて済む
他の方法としてはベクトル法がある。この方法では、道
路の中心線を真直ぐなラインセグメントにより近似さ
せ、これらの各セグメントがベクトルを表わすようにす
る。所定の要件を満足するベクトルの先端を、ノードま
たは０セルと称する。また、２つのノードを相互接続す
る一つのベクトルまたは一連のベクトルをチェーンまた
は１セルと称し、また、これらのチェーンにより囲まれ
る表面領域を２セルと称している。上記の０セル、１セ
ル及び２セルなる用語はトポロジーから既知であり、こ
れに関しては、1949年にニュージャージー州プリンスト
ン所在のプリンストン大学にて出版されたS.Lefschetz
による「Introduction to topology」を参照されたい。
以下に説明する探索アルゴリズムの場合には、デジタル
化がベクトル法によって行なわれているものとする。し
たがって、以下においては説明の簡略化のために、各１
セルとは一つのベクトルのことであり、各ベクトルは１
セルであるとする。
前述したように、当該システム用の記憶媒体としては
コンパクトディスク（特に国際標準が準備されつつある
コンパクトディスクインタラクティブ、いわゆるCD−
Ｉ）を用いる、上記CD−Ｉディスクは必要なデジタルデ
ータに加えて、ソフトウエアを含むことになる。一枚の
CDの記憶容量は4800Mbitであるが、コンピュータの半導
体ワーキングメモリの容量は僅か約8Mbitである。そし
て、一枚のCDの全ての情報を読み取るには約１時間を要
し、またCDから供給される情報で上記ワーキングメモリ
を完全に満たすには約６秒を要する。CDの情報へのアク
セス時間は無視できるほどは短くはないので、航法に必
要なデータを極めて短い時間で読み出すことはできな
い。そこで、本発明によれば、近い将来の期間内におけ
る航法に関連すると思われるサブ情報を予想する。この
ために、データは出来る限り都合よくCDに記憶させなけ
ればならない。すなわち、CDに記憶させる情報を好まし
くはバケットに（かならずしも長方形のバケットとする
必要はない）分割して記憶する。アクセス時間を最小に
するためには、それぞれのバケットがほぼ同じデータ量
を包含するのが好ましく、更に、地理的に互いに近くに
位置するバケットはCD上でも互いに近くに位置させるの
が好ましい。
コンパクトディスク（特に国際標準が準備されつつある
コンパクトディスクインタラクティブ、いわゆるCD−
Ｉ）を用いる、上記CD−Ｉディスクは必要なデジタルデ
ータに加えて、ソフトウエアを含むことになる。一枚の
CDの記憶容量は4800Mbitであるが、コンピュータの半導
体ワーキングメモリの容量は僅か約8Mbitである。そし
て、一枚のCDの全ての情報を読み取るには約１時間を要
し、またCDから供給される情報で上記ワーキングメモリ
を完全に満たすには約６秒を要する。CDの情報へのアク
セス時間は無視できるほどは短くはないので、航法に必
要なデータを極めて短い時間で読み出すことはできな
い。そこで、本発明によれば、近い将来の期間内におけ
る航法に関連すると思われるサブ情報を予想する。この
ために、データは出来る限り都合よくCDに記憶させなけ
ればならない。すなわち、CDに記憶させる情報を好まし
くはバケットに（かならずしも長方形のバケットとする
必要はない）分割して記憶する。アクセス時間を最小に
するためには、それぞれのバケットがほぼ同じデータ量
を包含するのが好ましく、更に、地理的に互いに近くに
位置するバケットはCD上でも互いに近くに位置させるの
が好ましい。
地図は種々のアルゴリズムに従ってバケットに細分割
することができる。例えば、「region quadtree」アル
ゴリズムにおいては、長方形の地図を、各長方形内の情
報量がある限定値以下となるまで繰り返し４つの長方形
に細分割する。
することができる。例えば、「region quadtree」アル
ゴリズムにおいては、長方形の地図を、各長方形内の情
報量がある限定値以下となるまで繰り返し４つの長方形
に細分割する。
このようにして求めた長方形により形成されるバケッ
トをCDに配列させることは、２次元構体を１次元構体に
変換することに相当する。これに関しては、1968年のIE
EE Transactions C−17の949頁ないし953頁のE.A.Patri
ck,D.R.Anderson,F.K.Bechtelによる「Mapping muiltid
imensional space to one dimension for computer out
put display」を参照されたい。斯様な変換は、空間充
填曲線（Space−filling curves）により実現すること
ができるが、これら空間充填曲線については1980年のMa
th Annalen 36の157頁から160頁のG.Peanoによる論文
「Sur une courbe,qui remplit toute une aire plan
e」から既知である。このような空間充填曲線は、「reg
ion quadtree」アルゴリズムを用いて分割することによ
り得られるバケットをCDに配列するのに好適である。そ
の理由は、互いに接近しあったバケットは、曲線上にお
いても互いに接近していることがよくあり、従ってその
ような近い領域に関連する情報を取り出すのに殆ど時間
がかからないからである。
トをCDに配列させることは、２次元構体を１次元構体に
変換することに相当する。これに関しては、1968年のIE
EE Transactions C−17の949頁ないし953頁のE.A.Patri
ck,D.R.Anderson,F.K.Bechtelによる「Mapping muiltid
imensional space to one dimension for computer out
put display」を参照されたい。斯様な変換は、空間充
填曲線（Space−filling curves）により実現すること
ができるが、これら空間充填曲線については1980年のMa
th Annalen 36の157頁から160頁のG.Peanoによる論文
「Sur une courbe,qui remplit toute une aire plan
e」から既知である。このような空間充填曲線は、「reg
ion quadtree」アルゴリズムを用いて分割することによ
り得られるバケットをCDに配列するのに好適である。そ
の理由は、互いに接近しあったバケットは、曲線上にお
いても互いに接近していることがよくあり、従ってその
ような近い領域に関連する情報を取り出すのに殆ど時間
がかからないからである。
更に、各バケット内の構成も、CDから読み出される情
報を効率よく処理するために、効率的な構成とする必要
がある。そこで０、１及び２セル用のデータを含むメモ
リ内のアドレスは、種々のメモリ位置を結合するのにポ
インタを用いるリストによってリンクさせる。
報を効率よく処理するために、効率的な構成とする必要
がある。そこで０、１及び２セル用のデータを含むメモ
リ内のアドレスは、種々のメモリ位置を結合するのにポ
インタを用いるリストによってリンクさせる。
第２図は、1968年７月のIEEE Transactions of Syste
ms Science and CyberneticsのVol.SSC−4,No.2のHart
等による「“A formal basis for the heuristic deter
mination of minimun cost paths"」なる論文から既知
の探索アルゴリズムのフローチャートである。この場合
には情報をメモリ全体から取り出す。このアルゴリズム
は、候補リストＣからそれぞれのベクトルを繰り返し選
択し、且つ既に計画したサブルートを成す複数ベクトル
ｖを含む探索ツリーＳを拡張させることに基づいて作動
する。この場合、各ベクトルｖに対しては重み英数Ｒ
（ｖ）＞０、例えば対応する距離またはその対応する距
離を走行するに要する予測時間が割り当てられている。
したがって、各ベクトル毎に、そのベクトルｖ迄の既に
計画したルートの累積重み係数ｇ（ｖ）を求め、また、
そのベクトルｖと目的地との間の最適ルートの総重み係
数ｈ（ｖ）を予測する。ｇ（ｖ）とｈ（ｖ）との和｛ｆ
（ｖ）と称する｝がベクトルｖの評価値である。バケッ
トｂの評価値ｆ（ｂ）とは、候補リストＣに載っている
バケットｂにおけるベクトルのうちで最も魅力的な評価
値のことである。この最良値を示すベクトルをvbとす
る。対応するf,g,hの値を有するソースベクトルすなわ
ち出発位置ベクトルのリストBVと、目標位置ベクトルす
なわち目的地ベクトルのリストDVとがあるものとすれ
ば、前記アルゴリズムは、最適ルートが存在するかぎ
り、各目標位置に対するソース位置の一つへの最適ルー
トを見つける。データ構成としては次の３つ、すなわち
候補リストＣと、未だ見つかっていない目標位置ベクト
ルを含むリストＴと、前記候補リストＣに載っているか
又は載っていたベクトルを含むリストＳ（探索ツリー）
とを使用する。
ms Science and CyberneticsのVol.SSC−4,No.2のHart
等による「“A formal basis for the heuristic deter
mination of minimun cost paths"」なる論文から既知
の探索アルゴリズムのフローチャートである。この場合
には情報をメモリ全体から取り出す。このアルゴリズム
は、候補リストＣからそれぞれのベクトルを繰り返し選
択し、且つ既に計画したサブルートを成す複数ベクトル
ｖを含む探索ツリーＳを拡張させることに基づいて作動
する。この場合、各ベクトルｖに対しては重み英数Ｒ
（ｖ）＞０、例えば対応する距離またはその対応する距
離を走行するに要する予測時間が割り当てられている。
したがって、各ベクトル毎に、そのベクトルｖ迄の既に
計画したルートの累積重み係数ｇ（ｖ）を求め、また、
そのベクトルｖと目的地との間の最適ルートの総重み係
数ｈ（ｖ）を予測する。ｇ（ｖ）とｈ（ｖ）との和｛ｆ
（ｖ）と称する｝がベクトルｖの評価値である。バケッ
トｂの評価値ｆ（ｂ）とは、候補リストＣに載っている
バケットｂにおけるベクトルのうちで最も魅力的な評価
値のことである。この最良値を示すベクトルをvbとす
る。対応するf,g,hの値を有するソースベクトルすなわ
ち出発位置ベクトルのリストBVと、目標位置ベクトルす
なわち目的地ベクトルのリストDVとがあるものとすれ
ば、前記アルゴリズムは、最適ルートが存在するかぎ
り、各目標位置に対するソース位置の一つへの最適ルー
トを見つける。データ構成としては次の３つ、すなわち
候補リストＣと、未だ見つかっていない目標位置ベクト
ルを含むリストＴと、前記候補リストＣに載っているか
又は載っていたベクトルを含むリストＳ（探索ツリー）
とを使用する。
このアルゴリズムの実行中には、先ず第２図のブロッ
ク１において、候補リストＣと探索ツリーＳとを初期化
する。すなわち、Ｃを全てのソースベクトルにより満た
し、Ｓを、関連するf,g,hの値を有すると共に計画した
サブルートを共に構成する他のベクトルとの関係を示す
ポインタを登録するための空き領域とを有する全てのソ
ースベクトルで満たす。次に、ブロック２では、未だ見
つかっていない目標位置のベクトルを伴うリストＴを初
期化する。この場合、Ｔは目標位置ベクトルのリストDV
となる。この点に関し、BV及びDVは空の交差部を有する
（共通の要素を持たない）ものとする。なお、以後、上
記リストＴを単に探索リストと称する。次に、ブロック
３では、前記２つのリストＣとＴの内の少なくともどち
らか一方が空であるか否かをチェックする。もし、空で
ある場合は探索を終了する。すなわち、候補リストＣが
空であり、探索リストＴが空でない場合には目標位置に
到達できず、また探索リストＴが空の場合は全ての目標
位置ベクトルに対する最適のルートが見つけだされてい
ることになる。そして、ブロック12では、前記目標位置
リストDVを、未だ見つかっていない目標位置ベクトルを
伴う探索リストＴ（このリストは空かも知れない）に変
更する。次に、ブロック13にて、探索ツリーＳを出力さ
せるが、これはポインタによって最適ルートをたどらせ
る必要がある。なお、前記候補リストＣ及び探索リスト
Ｔが空でないかぎりは、ブロック３〜11により形成され
るループを辿ることになる。この場合ブロック４では、
最も魅力的な評価値を持つベクトルｖを前記候補リスト
Ｃから選択する。次に、ブロック５にて、このベクトル
ｖが探索リストＴに含まれているか否かをチェックす
る。ベクトルｖが探索リストＴに含まれている場合に
は、ブロック６にてこのベクトルｖを探索リストＴから
除去する。これは、目標位置が発見されたからである。
次いで、ブロック７にて、探索リストＴが空であるか否
かをチェックする。探索リストが空である場合には、全
ての目標位置に対する最適ルートが見つかったことにな
り、探索を終了し、プログラムをブロック12にて続行す
る。一方、探索リストＴが空でない場合は、ブロック８
にて、上記ベクトルｖを候補リストＣから除去する。次
に、ブロック９では、前記ベクトルｖに対する後継ベク
トルを決定する。これらの後継ベクトルはベクトルｖに
関係するベクトルviである。そして、ブロック11では、
各後継ベクトルviに関して、このベクトルviを含む新た
なルートが、ベクトルviを含む既に存在しているルート
よりもより良いか否かを決定する。もし、良いなら前記
探索ツリーＳと、候補リストＣと、評価値ｆ（vi）と、
累積重み係数ｇ（vi）とを以下に述べるように適合させ
る。なお、このためには常に、ブロック10にて次のベク
トルviを選択する。そして、全てのベクトルを処理した
場合は、プログラムはブロック３にて続行する。
ク１において、候補リストＣと探索ツリーＳとを初期化
する。すなわち、Ｃを全てのソースベクトルにより満た
し、Ｓを、関連するf,g,hの値を有すると共に計画した
サブルートを共に構成する他のベクトルとの関係を示す
ポインタを登録するための空き領域とを有する全てのソ
ースベクトルで満たす。次に、ブロック２では、未だ見
つかっていない目標位置のベクトルを伴うリストＴを初
期化する。この場合、Ｔは目標位置ベクトルのリストDV
となる。この点に関し、BV及びDVは空の交差部を有する
（共通の要素を持たない）ものとする。なお、以後、上
記リストＴを単に探索リストと称する。次に、ブロック
３では、前記２つのリストＣとＴの内の少なくともどち
らか一方が空であるか否かをチェックする。もし、空で
ある場合は探索を終了する。すなわち、候補リストＣが
空であり、探索リストＴが空でない場合には目標位置に
到達できず、また探索リストＴが空の場合は全ての目標
位置ベクトルに対する最適のルートが見つけだされてい
ることになる。そして、ブロック12では、前記目標位置
リストDVを、未だ見つかっていない目標位置ベクトルを
伴う探索リストＴ（このリストは空かも知れない）に変
更する。次に、ブロック13にて、探索ツリーＳを出力さ
せるが、これはポインタによって最適ルートをたどらせ
る必要がある。なお、前記候補リストＣ及び探索リスト
Ｔが空でないかぎりは、ブロック３〜11により形成され
るループを辿ることになる。この場合ブロック４では、
最も魅力的な評価値を持つベクトルｖを前記候補リスト
Ｃから選択する。次に、ブロック５にて、このベクトル
ｖが探索リストＴに含まれているか否かをチェックす
る。ベクトルｖが探索リストＴに含まれている場合に
は、ブロック６にてこのベクトルｖを探索リストＴから
除去する。これは、目標位置が発見されたからである。
次いで、ブロック７にて、探索リストＴが空であるか否
かをチェックする。探索リストが空である場合には、全
ての目標位置に対する最適ルートが見つかったことにな
り、探索を終了し、プログラムをブロック12にて続行す
る。一方、探索リストＴが空でない場合は、ブロック８
にて、上記ベクトルｖを候補リストＣから除去する。次
に、ブロック９では、前記ベクトルｖに対する後継ベク
トルを決定する。これらの後継ベクトルはベクトルｖに
関係するベクトルviである。そして、ブロック11では、
各後継ベクトルviに関して、このベクトルviを含む新た
なルートが、ベクトルviを含む既に存在しているルート
よりもより良いか否かを決定する。もし、良いなら前記
探索ツリーＳと、候補リストＣと、評価値ｆ（vi）と、
累積重み係数ｇ（vi）とを以下に述べるように適合させ
る。なお、このためには常に、ブロック10にて次のベク
トルviを選択する。そして、全てのベクトルを処理した
場合は、プログラムはブロック３にて続行する。
第３図は、前記ブロック11をより詳細に表わしたもの
である。この図において、ブロック21では、ベクトルvi
が探索ツリーＳの中にあるか否かをチェックする。もし
あるなら、ブロック22において、新たなルートの累積重
み係数、すなわちｇ（ｖ）＋Ｒ（vi）を、以前に見つけ
たルートの累積重み係数ｇ（vi）と比較する。ここで、
Ｒ（vi）はベクトルviの重み係数である。そして、もし
上記の新しいルートがより魅力的なものであったなら
ば、ブロック23において、ベクトルviを候補リストＣに
加え、関連する評価値ｆ（vi）及び累積重み係数ｇ
（vi）を適合させる。その場合、探索ツリーＳはブロッ
ク24にて適合させる。すなわち、ｆ及びｇに対する新た
な値をベクトルviに加えると共に、ツリーを逆参照する
ことによりベクトルviとソースベクトルとの間のこれま
でに計画したルートを示すポインタにも加える。一方、
ブロック22において、よりよい値が見つからなかった場
合は、ブロック11（第２図）を放棄する。また、ブロッ
ク21でベクトルviが探索ツリーＳ内にないことが判った
場合は、ブロック25において、ベクトルviを候補リスト
Ｃに加え、評価値ｆ（vi）及び累積重み係数ｇ（vi）を
適合させる。そして、ブロック26にて、探索ツリーＳを
適合させる。すなわち、ベクトルviにそのf,g,hの値を
加え、逆参照用のポインタにも加える。そして、ブロッ
ク10及び11からなるループでの処理は、ベクトルｖに対
する全ての後継ベクトルviを調べるまで続行させる。
である。この図において、ブロック21では、ベクトルvi
が探索ツリーＳの中にあるか否かをチェックする。もし
あるなら、ブロック22において、新たなルートの累積重
み係数、すなわちｇ（ｖ）＋Ｒ（vi）を、以前に見つけ
たルートの累積重み係数ｇ（vi）と比較する。ここで、
Ｒ（vi）はベクトルviの重み係数である。そして、もし
上記の新しいルートがより魅力的なものであったなら
ば、ブロック23において、ベクトルviを候補リストＣに
加え、関連する評価値ｆ（vi）及び累積重み係数ｇ
（vi）を適合させる。その場合、探索ツリーＳはブロッ
ク24にて適合させる。すなわち、ｆ及びｇに対する新た
な値をベクトルviに加えると共に、ツリーを逆参照する
ことによりベクトルviとソースベクトルとの間のこれま
でに計画したルートを示すポインタにも加える。一方、
ブロック22において、よりよい値が見つからなかった場
合は、ブロック11（第２図）を放棄する。また、ブロッ
ク21でベクトルviが探索ツリーＳ内にないことが判った
場合は、ブロック25において、ベクトルviを候補リスト
Ｃに加え、評価値ｆ（vi）及び累積重み係数ｇ（vi）を
適合させる。そして、ブロック26にて、探索ツリーＳを
適合させる。すなわち、ベクトルviにそのf,g,hの値を
加え、逆参照用のポインタにも加える。そして、ブロッ
ク10及び11からなるループでの処理は、ベクトルｖに対
する全ての後継ベクトルviを調べるまで続行させる。
上述したアルゴリズムは、評価関数が所定の要件を満
たすと云うことを条件にして、目標位置までの最適のル
ートを作り出すものである。この点に関しては、Hart等
による前記論文を参照されたい。
たすと云うことを条件にして、目標位置までの最適のル
ートを作り出すものである。この点に関しては、Hart等
による前記論文を参照されたい。
本発明により提案するバケット指向の探索アルゴリズ
ムは、以下の点で既知のアルゴリズムとは異なってい
る。すなわち、多数のバケットを一時的にワーキングメ
モリにロックし（収容させ）、探索をこれらのロックし
たバケット内でのみ行なうようにする。この場合、ロッ
クすべきバケットは以下のようにして選択する。候補リ
ストＣのバケットとオーバラップするバケットによって
候補バケットリストBCを形成する。既に述べたように、
これらバケットはある評価値、すなわち候補リストＣに
載っている関連するバケットにおけるベクトルのうちの
最も魅力的な評価値を有する。先ずは、最も魅力的な評
価値を持つ出来る限り多くの数（利用可能な最大記憶ス
ペースにより制限される）の候補バケットをワーキング
メモリにロックさせることができる。その後のロックす
べきバケットの各決定中に、ワーキングメモリに多数の
候補バケットがある場合には、全ての隣接するバケット
についても後に詳述するように、評価値を計算する。候
補バケットは、メモリ中のこれら候補バケットの近隣の
バケットと共にバケット要求リストBRを構成する。そし
て、このリストから計算した評価値に基づいて、ワーキ
ングメモリ中にロックすべきバケットを選択する。ロッ
クするバケットは、探索アルゴリズムの実行中に定期的
に決定する。
ムは、以下の点で既知のアルゴリズムとは異なってい
る。すなわち、多数のバケットを一時的にワーキングメ
モリにロックし（収容させ）、探索をこれらのロックし
たバケット内でのみ行なうようにする。この場合、ロッ
クすべきバケットは以下のようにして選択する。候補リ
ストＣのバケットとオーバラップするバケットによって
候補バケットリストBCを形成する。既に述べたように、
これらバケットはある評価値、すなわち候補リストＣに
載っている関連するバケットにおけるベクトルのうちの
最も魅力的な評価値を有する。先ずは、最も魅力的な評
価値を持つ出来る限り多くの数（利用可能な最大記憶ス
ペースにより制限される）の候補バケットをワーキング
メモリにロックさせることができる。その後のロックす
べきバケットの各決定中に、ワーキングメモリに多数の
候補バケットがある場合には、全ての隣接するバケット
についても後に詳述するように、評価値を計算する。候
補バケットは、メモリ中のこれら候補バケットの近隣の
バケットと共にバケット要求リストBRを構成する。そし
て、このリストから計算した評価値に基づいて、ワーキ
ングメモリ中にロックすべきバケットを選択する。ロッ
クするバケットは、探索アルゴリズムの実行中に定期的
に決定する。
ロックしたバケット中にない候補リストＣにおけるベ
クトルは、待ちリストに載せるために当該リストからは
一時的に除去する。見つけた目標位置迄のルートは必ず
しも最適でなくてもよい。なぜなら、候補ベクトルは、
Hart等によれば最適の結果を得るために必要とされるよ
うな、評価値程度にまでは拡張されてはいないからであ
る。したがって、有る目標位置に到達しても、未だ見つ
かっていないより良いルートが存在していることもあ
る。このため、最適の結果を確保するために、探索を継
続しなければならない。
クトルは、待ちリストに載せるために当該リストからは
一時的に除去する。見つけた目標位置迄のルートは必ず
しも最適でなくてもよい。なぜなら、候補ベクトルは、
Hart等によれば最適の結果を得るために必要とされるよ
うな、評価値程度にまでは拡張されてはいないからであ
る。したがって、有る目標位置に到達しても、未だ見つ
かっていないより良いルートが存在していることもあ
る。このため、最適の結果を確保するために、探索を継
続しなければならない。
探索中においては、いかなる時点においても、その時
点で最も魅力的な評価値を持つ候補ベクトルに関連する
ルートのみが最適なものとなる。何故なら、より魅力的
な評価値を持っていた全てのベクトルをチェックし、こ
れらがあまり魅力のない評価値をもつ通路となったから
である。したがって、候補リストにおける目標位置ベク
トルは、その候補リストにおける他の全てのベクトルが
あまり魅力のない評価値を持つ場合にのみにそのリスト
から除去することができる。このように、探索は、候補
リストにおける全てのベクトルが全ての目標位置ベクト
ルよりもあまり魅力のない評価値を持つようになる迄続
行させなければならない。全ての目標位置ベクトルより
もあまり魅力のない評価値を持つ候補リストにおけるベ
クトルは決してより良いルートとはならないら、これら
は取り除くことができる。これは、探索中においては評
価値ｆは単調に下降しないからである（Hart等の文献参
照）。
点で最も魅力的な評価値を持つ候補ベクトルに関連する
ルートのみが最適なものとなる。何故なら、より魅力的
な評価値を持っていた全てのベクトルをチェックし、こ
れらがあまり魅力のない評価値をもつ通路となったから
である。したがって、候補リストにおける目標位置ベク
トルは、その候補リストにおける他の全てのベクトルが
あまり魅力のない評価値を持つ場合にのみにそのリスト
から除去することができる。このように、探索は、候補
リストにおける全てのベクトルが全ての目標位置ベクト
ルよりもあまり魅力のない評価値を持つようになる迄続
行させなければならない。全ての目標位置ベクトルより
もあまり魅力のない評価値を持つ候補リストにおけるベ
クトルは決してより良いルートとはならないら、これら
は取り除くことができる。これは、探索中においては評
価値ｆは単調に下降しないからである（Hart等の文献参
照）。
そして、第４図は上記探索アルゴリズムを本発明に基
づいて変更したフローチャートである。既に述べたよう
に、このアルゴリズムはロックしたバケット（リスト
Ｌ）中に存在する候補ベクトルのみをチェックする。な
お、この図において、第２図のアルゴリズムに対応する
ステップは点線で示し、新たなステップを実線にて示し
ている。以下に、これらの新たなステップを説明する。
づいて変更したフローチャートである。既に述べたよう
に、このアルゴリズムはロックしたバケット（リスト
Ｌ）中に存在する候補ベクトルのみをチェックする。な
お、この図において、第２図のアルゴリズムに対応する
ステップは点線で示し、新たなステップを実線にて示し
ている。以下に、これらの新たなステップを説明する。
ブロック31においては、ロックしたバケットを伴うリ
ストＬ及びバケット要求リストBRが空になるように初期
化する。そして、f1と称する候補リストＣの最も魅力的
なｆの値と、fuと称する探索リストＴの最も魅力のない
ｆの値とを求める。ブロック32では、エラーメッセージ
を読取りその後“不正確な”（例えば判別不可能な）バ
ケット中にある全てのベクトルを候補リストＣから除去
するか、またはメモリへのバケットの書込みに関するメ
ッセージを読取る。後者の場合に、ロックしたバケット
のリストＬ中に有効なバケットｂが無い場合は、その評
価値ｆ（ｂ）を、vluと称するそれまでの当該メッセー
ジ行の最良の評価値と比較する。もし必要ならば、vlu
は更新させる。次に、ブロック33にて、候補リストＣが
空であるか否かをチェックする。もしブロック32におけ
るエラーメッセージのために候補リストＣが空の場合に
は、ブロック39において、到達されなかった目標位置ベ
クトルを目標位置リストDVから削除し、正しい累積評価
値を到達目標位置ベクトルに割り当て、かつロックした
バケットを釈放させる。候補リストＣが空でない場合に
は、ブロック34において、候補リストＣのどの要素がロ
ックしたバケットのリストＬ内にあるのかをチェックす
ることによりろ波した候補リストCLを形成する。次い
で、ブロック35においては、ろ波した候補リストCLが空
であるか、またはブロック32における前記評価値vlu
が、ロックしたバケットのリストＬにおけるバケットの
評価値の中央値よりも魅力的な値を得ているか否か（重
要な新たなバケットが読取られたことを意味する）をチ
ェックする。これらの２つの条件の内の少なくとも一つ
が満たされた場合に、以下のことをブロック36において
行なう。すなわち、全てのロックしたバケットを釈放
し、候補バケットリストBCとバケット要求リストBRとロ
ックしたバケットのリストＬと、ろ波した候補リストCL
とを再び決定する。そして、その後、ろ波した候補リス
トCLが一旦空になると、メモリへのバケットの書込みが
待ち状態となり、この手順はリストCLが空でなくなるか
又はリストＣが空になるまで繰り返される。次いで、ブ
ロック37にて、候補リストＣが空であるか否かをチェッ
クする。もし空であれば、処理をブロック39へ進め、も
し空でなければ、処理をブロック４へ進める。また、図
におけるいくつかのブロックは多少変更されており、こ
れらについては第２図で用いた符号に補助符号Ａを付け
て示してある。ブロック5Aにおいては、ベクトルｖが、
探索リストＴ中に存在し、且つ候補リストＣにおける全
てのベクトルのうちで最も魅力的な評価値を有している
か否かをチェックする。もし、これらの両条件が満たさ
れた場合は、ベクトルｖを探索リストＴから削除するこ
とができる。ブロック8Aにおいては、ベクトルｖが候補
リストＣからのみならずろ波した候補リストCLからも取
り除く。また、ブロック9Aにおいては、ベクトルｖに対
する或るバケット内に位置する後継ベクトルを決定す
る。ブロック11Aはブロック11とは次の点で異なってい
る。すなわち、ベクトルviのバケットがリストＬ内にあ
る場合に、ベクトルviを、候補リストＣ（ブロック11の
２つの位置において）に加える前にろ波した候補リスト
CLにも加える。そして、ブロック38においては、flおよ
びfuを新たな候補リストＣ及び探索リストＴにそれぞれ
適合させ、fuよりも魅力の少ない値を持つベクトル及び
flよりも良い評価値を持つ目標位置ベクトルを、候補リ
ストＣまたはろ波した候補リストCLから除去する。しか
しながら、これらは探索ツリーＳには留まる。最後に、
ブロック39では、未だ到達していない目標位置ベクトル
を目標位置リストDVから除去し、正しい累積評価値を到
達している目標位置ベクトルに割り当て、ロックしたバ
ケットを釈放させる。
ストＬ及びバケット要求リストBRが空になるように初期
化する。そして、f1と称する候補リストＣの最も魅力的
なｆの値と、fuと称する探索リストＴの最も魅力のない
ｆの値とを求める。ブロック32では、エラーメッセージ
を読取りその後“不正確な”（例えば判別不可能な）バ
ケット中にある全てのベクトルを候補リストＣから除去
するか、またはメモリへのバケットの書込みに関するメ
ッセージを読取る。後者の場合に、ロックしたバケット
のリストＬ中に有効なバケットｂが無い場合は、その評
価値ｆ（ｂ）を、vluと称するそれまでの当該メッセー
ジ行の最良の評価値と比較する。もし必要ならば、vlu
は更新させる。次に、ブロック33にて、候補リストＣが
空であるか否かをチェックする。もしブロック32におけ
るエラーメッセージのために候補リストＣが空の場合に
は、ブロック39において、到達されなかった目標位置ベ
クトルを目標位置リストDVから削除し、正しい累積評価
値を到達目標位置ベクトルに割り当て、かつロックした
バケットを釈放させる。候補リストＣが空でない場合に
は、ブロック34において、候補リストＣのどの要素がロ
ックしたバケットのリストＬ内にあるのかをチェックす
ることによりろ波した候補リストCLを形成する。次い
で、ブロック35においては、ろ波した候補リストCLが空
であるか、またはブロック32における前記評価値vlu
が、ロックしたバケットのリストＬにおけるバケットの
評価値の中央値よりも魅力的な値を得ているか否か（重
要な新たなバケットが読取られたことを意味する）をチ
ェックする。これらの２つの条件の内の少なくとも一つ
が満たされた場合に、以下のことをブロック36において
行なう。すなわち、全てのロックしたバケットを釈放
し、候補バケットリストBCとバケット要求リストBRとロ
ックしたバケットのリストＬと、ろ波した候補リストCL
とを再び決定する。そして、その後、ろ波した候補リス
トCLが一旦空になると、メモリへのバケットの書込みが
待ち状態となり、この手順はリストCLが空でなくなるか
又はリストＣが空になるまで繰り返される。次いで、ブ
ロック37にて、候補リストＣが空であるか否かをチェッ
クする。もし空であれば、処理をブロック39へ進め、も
し空でなければ、処理をブロック４へ進める。また、図
におけるいくつかのブロックは多少変更されており、こ
れらについては第２図で用いた符号に補助符号Ａを付け
て示してある。ブロック5Aにおいては、ベクトルｖが、
探索リストＴ中に存在し、且つ候補リストＣにおける全
てのベクトルのうちで最も魅力的な評価値を有している
か否かをチェックする。もし、これらの両条件が満たさ
れた場合は、ベクトルｖを探索リストＴから削除するこ
とができる。ブロック8Aにおいては、ベクトルｖが候補
リストＣからのみならずろ波した候補リストCLからも取
り除く。また、ブロック9Aにおいては、ベクトルｖに対
する或るバケット内に位置する後継ベクトルを決定す
る。ブロック11Aはブロック11とは次の点で異なってい
る。すなわち、ベクトルviのバケットがリストＬ内にあ
る場合に、ベクトルviを、候補リストＣ（ブロック11の
２つの位置において）に加える前にろ波した候補リスト
CLにも加える。そして、ブロック38においては、flおよ
びfuを新たな候補リストＣ及び探索リストＴにそれぞれ
適合させ、fuよりも魅力の少ない値を持つベクトル及び
flよりも良い評価値を持つ目標位置ベクトルを、候補リ
ストＣまたはろ波した候補リストCLから除去する。しか
しながら、これらは探索ツリーＳには留まる。最後に、
ブロック39では、未だ到達していない目標位置ベクトル
を目標位置リストDVから除去し、正しい累積評価値を到
達している目標位置ベクトルに割り当て、ロックしたバ
ケットを釈放させる。
車両は常に動いているので、ソースベクトルは探索中
に常に変化する。したがって、逆方向の探索、すなわ
ち、固定の目標位置から車両の実際の位置まで戻るルー
トを決定するのが便利である。
に常に変化する。したがって、逆方向の探索、すなわ
ち、固定の目標位置から車両の実際の位置まで戻るルー
トを決定するのが便利である。
ロックすべきバケットの別の決定法を以下に説明す
る。既に述べたように、候補リストＣにオーバラップす
るバケットは、この候補リストのバケットと共に候補バ
ケットリストBCを構成する。任意瞬時にワーキングメモ
リにロックさせる候補バケットに隣接する全てのバケッ
トに対する評価値は次のようにして決定する（第５図参
照）。実際のバケットｂの中心とそれに関係する隣接バ
ケットｂ′の中心とを結ぶ接続線は、それらの共通境界
線またはその延長線と点ｚにおいて交差する。この場
合、隣接バケットｂ′の評価値ｆ（ｂ′）は次のように
規定する。
る。既に述べたように、候補リストＣにオーバラップす
るバケットは、この候補リストのバケットと共に候補バ
ケットリストBCを構成する。任意瞬時にワーキングメモ
リにロックさせる候補バケットに隣接する全てのバケッ
トに対する評価値は次のようにして決定する（第５図参
照）。実際のバケットｂの中心とそれに関係する隣接バ
ケットｂ′の中心とを結ぶ接続線は、それらの共通境界
線またはその延長線と点ｚにおいて交差する。この場
合、隣接バケットｂ′の評価値ｆ（ｂ′）は次のように
規定する。
ｆ（ｂ′）＝ｇ（vb）＋ｈ（vb,z）＋ｈ（ｚ） ここに、vbは候補リストにおけるバケットｂ中のベク
トルで、最も魅力的な評価値を持つもの（ただ１個のそ
のようなベクトルが存在すると仮定する）であり、ｆ
（vb）＝ｆ（ｂ）であり、ｇ（vb）はベクトルvbから目
標位置ｄまでの既に計画したサブルートの累積重み係数
であり、ｈ（vb,z）はベクトルvbの端点と点ｚとの間の
理想化した直線ルートの重み係数であり、ｈ（ｚ）は上
記点ｚと車両の実際の位置ｓとの間の理想化した直線ル
ートの重み係数である。
トルで、最も魅力的な評価値を持つもの（ただ１個のそ
のようなベクトルが存在すると仮定する）であり、ｆ
（vb）＝ｆ（ｂ）であり、ｇ（vb）はベクトルvbから目
標位置ｄまでの既に計画したサブルートの累積重み係数
であり、ｈ（vb,z）はベクトルvbの端点と点ｚとの間の
理想化した直線ルートの重み係数であり、ｈ（ｚ）は上
記点ｚと車両の実際の位置ｓとの間の理想化した直線ル
ートの重み係数である。
バケットｂに対する最も魅力的な評価値を持つ数個の
ベクトルがある場合には、例えば、点ｚに最も近い位置
のベクトルを選択することができる。
ベクトルがある場合には、例えば、点ｚに最も近い位置
のベクトルを選択することができる。
また、バケットｂ′が数個のロックしたバケットに隣
接している場合には、ｆ（ｂ′）に対する最も魅力的な
値を選択する。
接している場合には、ｆ（ｂ′）に対する最も魅力的な
値を選択する。
また、あるベクトルｖに対する後継ベクトルを決定す
る場合、バケット指向のアルゴリズムにおいては以下の
ような問題が起きる可能性がある。すなわち、ベクトル
ｖが、あるバケットの境界線に触れている場合に、１以
上の後継ベクトルが、未だワーキングメモリ内にロック
されていない隣接バケット内に位置すいる可能性があ
る。この問題は第６図につき説明する様にして解決する
ことができる。
る場合、バケット指向のアルゴリズムにおいては以下の
ような問題が起きる可能性がある。すなわち、ベクトル
ｖが、あるバケットの境界線に触れている場合に、１以
上の後継ベクトルが、未だワーキングメモリ内にロック
されていない隣接バケット内に位置すいる可能性があ
る。この問題は第６図につき説明する様にして解決する
ことができる。
第６図において、バケットb1のベクトルv1はバケット
b1とb2との境界線に触れている。いわゆるスレッドポイ
ンタ（thread pointers）により示されるベクトルｖに
対する後継ベクトルの決定中には、後継ベクトルv3がロ
ックされていない隣接バケットb2内に位置するやいな
や、ベクトルv3へのポインタを有するベクトルv1を候補
リストＣに加える。このポインタは、ベクトルv1に対す
る後継ベクトルの割込み決定を、バケットb2を読み出し
て、ロックしたら直ぐにv3から続行しなければならない
旨を指示する。これに該当する場合は、b1がもはやロッ
クされていなければ、v1の後継ベクトルの決定をv4にお
いて再び割込ませなければならない。
b1とb2との境界線に触れている。いわゆるスレッドポイ
ンタ（thread pointers）により示されるベクトルｖに
対する後継ベクトルの決定中には、後継ベクトルv3がロ
ックされていない隣接バケットb2内に位置するやいな
や、ベクトルv3へのポインタを有するベクトルv1を候補
リストＣに加える。このポインタは、ベクトルv1に対す
る後継ベクトルの割込み決定を、バケットb2を読み出し
て、ロックしたら直ぐにv3から続行しなければならない
旨を指示する。これに該当する場合は、b1がもはやロッ
クされていなければ、v1の後継ベクトルの決定をv4にお
いて再び割込ませなければならない。
各割込み時に候補リストＣに加えたポインタでベクト
ルに対する「非常に魅力的な」評価値を割り当てること
により、隣接するバケットが読み出されるやいなや、該
バケットがロックされ、かつ全ての後継ベクトルが生成
され、且つ調査がなされるまで、それら後継ベクトルの
決定処理を続行する。
ルに対する「非常に魅力的な」評価値を割り当てること
により、隣接するバケットが読み出されるやいなや、該
バケットがロックされ、かつ全ての後継ベクトルが生成
され、且つ調査がなされるまで、それら後継ベクトルの
決定処理を続行する。
車両が動いている場合、その実際の位置は、最適ルー
トを探索するよう指定された出発位置とは一致しない。
この探索中のある時点で探索ツリーにより実際の位置に
到達する場合に、該探索は中断させることができる。実
際の位置が、指定された出発位置への最適ルートの決定
後に、発生された探索ツリー以外に位置する場合は、探
索は探索ツリーが実際の位置に達するまで続行させなけ
ればならない。
トを探索するよう指定された出発位置とは一致しない。
この探索中のある時点で探索ツリーにより実際の位置に
到達する場合に、該探索は中断させることができる。実
際の位置が、指定された出発位置への最適ルートの決定
後に、発生された探索ツリー以外に位置する場合は、探
索は探索ツリーが実際の位置に達するまで続行させなけ
ればならない。
第１図は、自動車用の航法システムを示すブロック図、 第２図は、既知の探索アルゴリズムのフローチャート、 第３図は、同フローチャートの一部を詳細に示すフロー
チャート、 第４図は、本発明による探索アルゴリズムのフローチャ
ート、 第５図は、ワーキングメモリ中における候補バケットの
隣接バケットに対する評価値の決定法を示す説明図、 第６図は、ベクトルがバケット境界に触れるような地図
セグメントを示す説明図である。 １……バス、２……マイクロプロセッサ、３……ワーキ
ングメモリ、４……CDプレーヤ、５……ラジオ、６……
デコーダ、７……インターフェース、９……キーボー
ド、10……ディスプレイ、11……インターフェース、12
……インターフェース、13……コンパス、14……オドメ
ータ、15……車輪センサ。
チャート、 第４図は、本発明による探索アルゴリズムのフローチャ
ート、 第５図は、ワーキングメモリ中における候補バケットの
隣接バケットに対する評価値の決定法を示す説明図、 第６図は、ベクトルがバケット境界に触れるような地図
セグメントを示す説明図である。 １……バス、２……マイクロプロセッサ、３……ワーキ
ングメモリ、４……CDプレーヤ、５……ラジオ、６……
デコーダ、７……インターフェース、９……キーボー
ド、10……ディスプレイ、11……インターフェース、12
……インターフェース、13……コンパス、14……オドメ
ータ、15……車輪センサ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−45816（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−95423（ＪＰ，Ａ) ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｓｃｉｅｎｃ ｅ ａｎｄ Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ" Ｊｕｌｙ 1968 Ｖｏｌ．ＳＳＣ−４. Ｎｏ．２ ｐ100−107
Claims (2)
- 【請求項１】地理的情報及び交通情報を包含し、且つ第
１複数個のバケットに分割されており、これらのバケッ
トの各々が複数の地図ベクトルにより相互接続される第
２複数個の地図ノードを包含し、前記地図ベクトルの各
々が、それ固有のベクトル重み係数を有するようにした
地図領域データベースにて、出発位置と目的地との間の
最適ルートを計画する方法において、当該方法が： 前記第１複数個のバケットから或る限定数のバケットを
選択してフォアグランドワーキングメモリに収容させ、
或るルートのノードから出発するように、ツリー探索に
てベクトルの拡張を実行させ、ツリーの各ブランチが、
そのベクトル重み係数の和である累積重み係数を有する
或るサブルートを表わし、且つ前記バケットから選択し
た限定数のバケットの端部に達するまで、最低の累積重
み係数を有するサブルートを選択し続けるステップと； 前記選択したサブルートを前記限定数の選択バケットに
それぞれ隣接するバケットと対を成すように組合わせ、
これらの各隣接バケットに、当面のサブルートの重み係
数に加算してベクトル重み係数の和を生成するために、
目的地までの最適ルートの予測総合重み係数を割り当
て、且つ前記加算により見つけた最低の累積重み係数の
和に基づいて、前記フォアグラウンドワーキングメモリ
から１つ以上のバケットを前記ルートのさらなる計画に
は無関係であるとして削除する代わりに、前記フォアグ
ラウンドワーキングメモリに転送するためのさらなる斯
様な隣接バケットを選択するステップと； を具えていることを特徴とする最適ルート計画方法。 - 【請求項２】出発位置と目的地との間の最適ルートを計
画するシステムにおいて、当該システムが： 前記ルート計画用の出発位置と目的地のデータを受信す
る入力手段及び案内データを指示する出力手段と； 第１複数個のバケットに分割されており、これらのバケ
ットの各々が複数の地図ベクトルによって相互接続され
る第２複数個の地図ノードを包含し、前記地図ベクトル
の各々がそれ固有のベクトル重み係数を有している地図
領域の地理的情報及び交通情報を包含しているデータベ
ースを記憶するバックグラウンドメモリと； 前記バックグラウンドメモリに相互接続され、前記第１
複数個のバケットから或る限定数のバケットを選択して
収容するフォアグラウンドワーキングメモリと； 前記フォアグラウンドワーキングメモリを高速アドレス
指定し、或るルートのノードからツリー探索にてベクト
ルの拡張を実行し、ツリーの各ブランチが、そのベクト
ル重み係数の和である累積重み係数を有する或るサブル
ートを表わし、且つ前記限定数の選択バケットの端部に
達するまで、最低の累積重み係数を有するサブルートを
選択し続けるように構成配置したデータ処理手段と； を具え、前記データ処理手段がさらに、前記選択したそ
れぞれのサブルートを前記限定数の選択バケットにそれ
ぞれ隣接するバケットと対を成すように組合わせ、これ
らの各隣接バケットに、ベクトル重み係数の和を生成す
るために当面のサブルートの重み係数に加算するため
の、目的地までの最適ルートの予測総合重み係数を割り
当て、且つ前記加算により見つけた最低の累積重み係数
の和に基づいて、前記フォアグラウンドワーキングメモ
リに転送する前述したようなさらなる隣接バケットを選
択し、前記フォアグラウンドワーキングメモリから１つ
以上のバケットを、前記ルートのさらなる計画には無関
係であるとして削除する代わりに、前記ツリー探索によ
るベクトル拡張をさらに実行するようにしたことを特徴
とする最適ルート計画システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8802833 | 1988-11-17 | ||
| NL8802833A NL8802833A (nl) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | Werkwijze voor kavel-georienteerde route-planning, alsmede navigatiesysteem met een route-planner voor het uitvoeren van een dergelijke werkwijze. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02201600A JPH02201600A (ja) | 1990-08-09 |
| JP2996347B2 true JP2996347B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=19853245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1296043A Expired - Lifetime JP2996347B2 (ja) | 1988-11-17 | 1989-11-14 | 最適ルート計画方法及びシステム |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0369539B1 (ja) |
| JP (1) | JP2996347B2 (ja) |
| KR (1) | KR0159922B1 (ja) |
| DE (1) | DE68906648T2 (ja) |
| ES (1) | ES2041401T3 (ja) |
| NL (1) | NL8802833A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010523951A (ja) * | 2007-04-03 | 2010-07-15 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 道路セグメントのディレクトリの作成方法、探索領域内のすべての道路セグメントの検出方法、およびコンピュータプログラム |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4008460A1 (de) * | 1990-03-16 | 1991-09-19 | Bosch Gmbh Robert | Navigationssystem |
| EP0479364B1 (en) * | 1990-10-01 | 1999-05-26 | Mannesmann VDO Aktiengesellschaft | Method of storing a topological network, and methods and apparatus for identifying series of 1-cells in a network stored by such a method |
| DE4208277A1 (de) * | 1992-03-13 | 1993-09-16 | Bosch Gmbh Robert | Verkehrsrundfunkempfaenger |
| JP3409377B2 (ja) * | 1993-08-09 | 2003-05-26 | 松下電器産業株式会社 | ナビゲーション装置 |
| US6473809B1 (en) * | 1999-08-03 | 2002-10-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Scheduling method and apparatus for network-attached storage devices and other systems |
| DE102013211605A1 (de) | 2013-06-20 | 2014-12-24 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum Ermitteln von Korrekturwerten für einen Routenberechnungsalgorithmus |
| CN104713547A (zh) * | 2015-03-16 | 2015-06-17 | 酷派软件技术（深圳）有限公司 | 一种生成位置信息的方法和终端 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6045816A (ja) * | 1984-07-25 | 1985-03-12 | Hitachi Ltd | 径路誘導システム |
| JPH0660821B2 (ja) * | 1985-10-21 | 1994-08-10 | マツダ株式会社 | 車両用走行誘導装置 |
-
1988
- 1988-11-17 NL NL8802833A patent/NL8802833A/nl not_active Application Discontinuation
-
1989
- 1989-11-13 DE DE89202867T patent/DE68906648T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-11-13 EP EP89202867A patent/EP0369539B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-13 ES ES198989202867T patent/ES2041401T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-14 JP JP1296043A patent/JP2996347B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-15 KR KR1019890016522A patent/KR0159922B1/ko not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ"Ｊｕｌｙ １９６８ Ｖｏｌ．ＳＳＣ−４．Ｎｏ．２ ｐ１００−１０７ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010523951A (ja) * | 2007-04-03 | 2010-07-15 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 道路セグメントのディレクトリの作成方法、探索領域内のすべての道路セグメントの検出方法、およびコンピュータプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL8802833A (nl) | 1990-06-18 |
| ES2041401T3 (es) | 1993-11-16 |
| DE68906648D1 (de) | 1993-06-24 |
| KR900008398A (ko) | 1990-06-03 |
| EP0369539B1 (en) | 1993-05-19 |
| EP0369539A1 (en) | 1990-05-23 |
| KR0159922B1 (ko) | 1998-12-15 |
| JPH02201600A (ja) | 1990-08-09 |
| DE68906648T2 (de) | 1993-12-02 |
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