JP3760788B2 - 経路探索装置およびプログラム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
【従来の技術】
従来、ナビゲーション装置などにおいて、与えられた始点と終点の間の最短経路を自動的に探索するほぼ唯一の方法として、ダイクストラ（Dijkstra）法と呼ばれる方法がある。この方法は、通行コスト（例えば、距離や平均走行時間）が非負（マイナスの値を取らない）の有向枝グラフ（方向の有る枝からなるグラフ：例えば図６に示した矢印の付いた線からなるグラフ）上で単一始点複数終点の最短経路を求める計算方法である。また、上記ダイクストラ法を拡張した方法として、複数始点複数終点の最短経路問題を効率よく解く方法（特開平６−２８８７８２号公報や特開平１１−１８４８３７号公報に記載）や、与えられた条件（例：有料道路）を満たす枝の通行コストを下げることにより、それらを優先的に経由する方法などがある。この時、一般的には非負のコストしか用いないが、より優先度を強くするために負のコストを用いる場合には閉ループを防ぐ対策（例えば特開平７−３６３８１号公報に記載）が必要となる。なお、ここで最短経路とは評価関数値（例えば通行コストの総計）が最小の意味であり、単に距離が最短の場合と一致しないこともある。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
「国道１６号を優先的に走行する」あるいは「経路の周辺のガソリンスタンドを検索する」という機能は従来の経路探索方法および地図検索方法を用いて実現されている。しかし「国道１６号を（最低１交差点区間でも必ず）経由する」あるいは「任意のガソリンスタンドを経由する（どれでもよいから、とにかく必ずガソリンスタンドに寄る）」という条件を満たす最短経路の探索は探索時間が激増するため事実上不可能であった。
例えば、図２８で示す地形において「ＳＴＡＲＴ地点から任意のガソリンスタンド（以下、ＳＳと記す。図２８では３個所ある）を経由して任意の郵便局（図２８では２個所ある）に行く最短経路」を求める場合、この問題をＳＴＡＲＴ地点からＳＳまでの単一始点複数終点最短経路問題とＳＳから郵便局までの複数始点複数終点最短経路問題に分割して計算すると、一般的にはそれぞれの経路で異なるＳＳが選ばれるため、上記問題を分割して計算することは出来ない。そのためＳＴＡＲＴ地点と各ＳＳ（ＳＳ１、ＳＳ２、ＳＳ３）間の経路ｒ１、ｒ２、ｒ３、および各ＳＳと各郵便局１、２間の経路ｒ４〜ｒ９を全て求め、それらの組み合わせを考慮する必要があるので、計算時間が大幅に増加する。したがって「まず何処かのＳＳでガソリンを補給した後、何処でもよいから郵便局に寄って手紙を出す」というように、任意のＳＳを経由してから任意の郵便局に寄ればよいというような場合の最短経路を計算することは、計算時間が膨大となって事実上、計算不能であった。
【０００３】
また、図２９で示す地形において「交差点Ａから国道１６号を経由して交差点Ｂに行く最短経路」を求めるような場合に、従来の方法で国道１６号に他の道路よりも低い（非負の）コストを割り当てたとしても、「ｒ０のコスト＜ｒ１のコスト＋ｒ３のコスト」の場合には、国道１６号のコストをどのように下げても、国道１６号（ｒ４の部分）を通る「ｒ１＋ｒ４＋ｒ３」のコストがｒ０のコストよりも大きくなるので、国道１６号は選択されない。また、国道１６号に負のコストを割り当て、閉ループに対して対策を行なうことも考えられるが、その場合にはダイクストラ法で求まる経路は一般的に最短にはならない。
さらに、任意のガソリンスタンドと任意の郵便局を任意の順序で経由して目的地へ到達する場合、つまりガソリンスタンドと郵便局を経由する順序も任意な場合はより一層演算が複雑になり、計算時間が増大する。
上記のように従来の方法においては、「任意のＸを経由してから任意のＹに行く最短経路」や「任意のルートを一部でも必ず経由する最短経路」或いは「任意のＸと任意のＹを任意の順序で経由する最短経路」を計算しようとすると、計算時間が膨大となって計算不能になったり、最短経路が求められなくなる等の問題があった。
【０００４】
本発明は上記のごとき従来技術の問題を解決するためになされたものであり、任意の場所や任意のルートを経由する場合の最短経路を容易に計算することのできる経路探索装置およびプログラムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明においては特許請求の範囲に記載するように構成している。すなわち、請求項１に記載の発明においては、ノードとリンクからなる経路探索用道路ネットワーク構造に基づいて、出発ノードおよび目的ノードの間を走行する場合の評価関数が最小になる経路を計算する経路探索装置であって、経由すべき道路若しくは場所の数をｎとした場合に、経由すべき道路若しくは場所にそれぞれ対応した第１の経由リンク群、第２の経由リンク群、…、第ｎの経由リンク群を設定する経由リンク群設定手段と、前記経路探索用道路ネットワーク構造を探索開始ネットワークと定め、これを前記の数ｎに対応してｎ個複製し、第１のネットワーク、第２のネットワーク、…、第ｎのネットワークとして定めるネットワーク複製手段と、前記探索開始ネットワークと第１のネットワークとを第１の経由リンク群によって接続し、第１のネットワークと第２のネットワークとを第２の経由リンク群によって接続し、以下同様に、第ｎ−１のネットワークと第ｎのネットワークとを第ｎの経由リンク群によって接続してなる拡大ネットワークを生成する拡大ネットワーク生成手段と、前記探索開始ネットワーク中の前記出発ノードから第ｎのネットワーク中の前記目的ノードに至る評価関数が最小になる経路を求める経由条件付き最小コスト経路算出手段と、を備えるように構成している。なお、この構成は、例えば後記第１の実施例に相当する。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明においては、請求項１における経由リンクの代わりに経由ノードを設定するように構成している。なお、この構成は、例えば後記第２の実施例に相当する。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明は、ネットワークを複製する代わりに、その一部を模擬することにより、演算時におけるメモリ容量の増加を抑制したものである。なお、この構成は、例えば後記第３の実施例に相当する。
【０００８】
また、請求項４に記載の発明は、前記第１から第ｎの経由リンク群を出発地から目的地に至るまでに経路が１からｎまでの順番で経由しなければならない経由条件列としたときに、複数の異なる経由条件列が与えられており、そのいずれかを満たす経路の中で評価関数の値が最小となる経路を求めようとした場合、それぞれの経由条件列に対応するそれぞれの拡大ネットワークの探索開始ネットワークおよび探索が終了するネットワークを統合させた一つの拡大ネットワークを用いて、与えられた複数通りの経由条件列の探索を同時に実行することにより、複数の施設種別や複数の経由路を任意の順序で経由するような場合における最短経路の計算時間を更に減少させたものである。
【０００９】
また、請求項５または請求項６に記載の発明は、請求項４において、同一の経由条件とみなされる部分を統合することにより、計算時間を更に短縮したものである。なお、請求項４〜請求項６に記載の構成は、例えば後記第４の実施例に相当する。
【００１０】
また、請求項７に記載の発明は、お互いの相対的な立ち寄り順序が既に決定している複数の施設種別の経路に、新たに別の施設種別を追加した場合における評価関数値が最小となる経路を探索するものである。なお、この構成は、例えば後記第５の実施例に相当する。
【００１１】
また、請求項８は、前記請求項１に記載の内容を実行するプログラムであり、請求項９は、前記請求項２に記載の内容を実行するプログラムである。
【００１２】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、従来の経路探索方法では効率が悪いかあるいは必ずしも最短経路が得られないような経路探索問題の場合でも、評価関数値（通行コスト）が最小のものを一回の計算で短い時間で求めることができる。これにより、例えば、国道１６号と国道１３４号をその順序で経由したい場合には、国道１６号の全リンクを第１の経由リンク群に、国道１３４号の全リンクを第２の経由リンク群に設定することで、国道１６号を最低１リンク区間走行し、そのあとで国道１３４号を最低１リンク区間走行する経路の内で最短のものを求めることができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、経由候補としてリンクではなくノードを指定することができる。これにより、例えば、任意のガソリンスタンドと任意のコンビニをその順序で経由する最短経路を短い計算時間で求めることができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、ネットワークの一部を模擬することで全体の複製を行なわないので、短い計算時間を実現し、かつ、記憶容量の増加を少なく抑えることが出来る。これにより、例えば、記憶容量に制限がある車載のナビゲーション装置においてもこのような経路探索を行なうことが可能になる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、複数種別が指定された場合に、各種別の内の任意の施設をそれぞれ最低一つ任意の順序で経由して目的地に至る最短経路、例えば、任意のガソリンスタンドと任意のコンビニとを任意の順序で経由するような場合における評価関数値が最小となる経路を短い計算時間で求めることが出来る。
【００１６】
請求項５または請求項６の発明によれば、異なる経由条件列が同じ経由条件を含む場合に、さらに効率よく最短経路を求めることができる。
【００１７】
請求項７に記載の発明においては、お互いの相対的な立ち寄り順序が既に決定している複数の施設種別の経路に、新たに別の施設種別を追加した場合における評価関数値が最小となる経路を短い計算時間で探索することが出来る。
【００１８】
請求項８に記載の発明においては、前記請求項１に記載の内容をコンピュータを用いて実行することができる。また、請求項９に記載の発明においては、前記請求項２に記載の内容をコンピュータを用いて実行することができる。
【００１９】
上記のように本発明の経路探索装置は、車載用ナビゲーション装置における計算時間の短縮を行なうことが出来るが、特に、経路探索要求があった場合にコールセンタと携帯電話などで通信することで大容量のメモリを有するコールセンタのサーバーマシン上で経路探索を行なう様な通信式のナビゲーション装置において有効である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
図１は、本発明の第１の実施例における経路探索装置の構成図である。この経路探索装置は、車両に搭載されて車両での走行を支援するために用いられるものである。この装置には、センサとして、ＧＰＳ衛星の信号を受信し、その信号から絶対方位および現在地の座標を算出するＧＰＳ受信機３１、運転者が希望する目的地等を入力するための入力スイッチ３３、入力された目的地までの経路を音声により誘導するためのスピーカ３２、その経路および車両の現在地周辺の地図などを表示するＣＲＴ等の表示装置３４、経路探索用道路ネットワークデータと表示用地図データを記憶した地図データベース３５、およびこの経路探索装置の制御中枢であるコントローラ３６が備えられている。なお、コントローラ３６は、例えばコンピュータで構成され、後述するフローチャート等の内容を実現するプログラムを実行することによって本発明を実現することができる。
【００２１】
図２は、図１におけるコントローラ３６の機能ブロック図である。このコントローラ３６は、地図データベース３５から所定範囲の経路探索用道路ネットワークデータや表示用道路地図データを読み出す地図データ管理部４５と、入力スイッチ３３から入力される目的地情報および経由道路情報とＧＰＳ受信機３１から入力される車両の現在地情報とに基づき、経路探索用道路ネットワークデータを用いて現在地から目的地に至る最適な経路を探索する最小コスト経路探索処理部４２と、音声制御部４３と、表示制御部４４と、メモリ４６と、すべての処理を統括する経路探索処理部４１とを有する。
【００２２】
図３および図４は、コントローラ３６の行なう制御手順の一例を示すフローチャートである。なお、図３と図４は（１）の点で相互に接続されている。このフローチャートは、例えば、現在地から少なくとも一部でも国道１６号を経由して目的地へ行く最短経路を探索する例を示す。
【００２３】
以下、図３および図４に従って説明する。
まず、ステップＳ１では、入力スイッチ３３から入力される目的地情報に従って目的地が設定される。ステップＳ２では、入力スイッチ３３から入力される経由道路情報に従い経由道路（例えば国道１６号）が設定される。ステップＳ３では、ＧＰＳ受信機３１から入力される車両現在地、経由道路、および目的地を含む所定の地域の経路探索用道路ネットワークデータを地図データ管理部４５を介してメモリ４６に読み込む。例えば、図５に示した表示用道路地図上において、車両現在地が図示の位置である場合に、ステップＳ１において図５内に示される目的地が設定され、ステップＳ２において経由道路として国道１６号が設定された場合には、メモリ４６に読み込む経路探索用道路ネットワークデータは図６に黒丸の点として示されるノードおよび実線の双方向の矢印として示される双方向道路リンクである。この際、各リンクには、そのリンクの走行距離または平均走行時間などのコストが結び付けられている。なお、所定の地域の外のノードヘ繋がっているリンク（図６内に点線で表示）は読み込まれないものとする。
【００２４】
ステップＳ４では、所定の地域内の経由道路のリンクを全て第１の経由リンク群と設定する。上記の例の場合は図７に実線で示したリンクｒ１、ｒ２（図５の国道１６号に相当）がこれに相当する。
【００２５】
ステップＳ５では、ステップＳ３でメモリ４６に読み込んだ経路探索用道路ネットワークデータを探索開始ネットワーク（前記図６に示したもの）とし、メモリ４６内に同データのコピーを作成し、それを第１のネットワークとして、第１の経由リンク群内のリンクにより探索開始ネットワークと第１のネットワークを接続し、これら全てを含めたものを拡大ネットワークとする。前記の例の場合の拡大ネットワークを示したものが図８である。
【００２６】
図８において探索開始ネットワークと第１のネットワークとを結んだ細実線と太実線とが探索開始ネットワークから第１のネットワークへのリンクであるが、太実線は経路探索後の最短経路に一致している。図８に示すように、探索開始ネットワークの経由リンク群内の各ノードから第１のネットワークの経由リンク群内の各ノードへリンクで接続されるが、その接続は探索開始ネットワーク内と同様に接続する。ただし、両端に矢印の付いたリンクは両方向へ接続するものとする。すなわち、探索開始ネットワークにおいて、ノードｎ１からはリンクｒ１でノードｎ２に接続しているので、探索開始ネットワークのノードｎ１から第１のネットワークのノードｎ２’へ接続する。また、ノードｎ２からはリンクｒ１とｒ２でノードｎ１とノードｎ３へ接続しているので、ノードｎ２からは第１のネットワークのノードｎ１’とノードｎ３’へ接続する。また、ノードｎ３からはリンクｒ２でノードｎ２へ接続しているので、ノードｎ３からは第１のネットワークのノードｎ２’へ接続する。なお、上記の探索開始ネットワークと第１のネットワークとを接続する各リンクには、それぞれ探索開始ネットワークにおけるコスト（評価関数値）と同じコストが含まれている。
【００２７】
ステップＳ６では、車両現在地に最も近い探索開始ネットワーク内のノードを出発ノードに設定し、目的地に最も近い第１のネットワーク内のノードを目的ノードとする（図８）。ステップＳ７では、最小コスト経路探索処理部４２により、拡大ネットワークにおける出発ノードから目的ノードヘ至る経路のうちコストが最小となる経路が求められる。この最小コスト経路探索処理は、ダイクストラ法やそれを拡張した方法（前記従来技術の欄参照）などの既存の最小コスト経路探索アルゴリズムを用いることができる。本発明においては、経路探索用道路ネットワークデータを直接利用するのではなく、拡大ネットワークの生成という前処理を行なっていることが従来の方法とは異なる。上記の処理の結果、例えば、上記の例の場合には図８に太線で示されるような経路が求まる。
【００２８】
なお、上記の例は、経由道路が一つ（例えば国道１６号）の場合を例示したが、２以上の場合も同様に、第２、第３、…、第ｎの経由リンク群を設定し、かつ、第２、第３、…、第ｎのネットワークを複製し、各ネットワークを各リンクで順次接続することにより、複数の経由道路を少なくとも一部（少なくとも１リンク）を経由する最短経路を短時間で容易に算出することができる。例えば国道１６号を経由してから国道１３４号を経由したい場合には、第１のネットワークを国道１６号、第２のネットワークを国道１３４号として順次接続することにより、少なくとも国道１６の一部を経由してから少なくとも国道１３４号の一部を経由した目的地へ到達する最短経路を短時間で計算することが出来る。
【００２９】
ステップＳ８では、ステップＳ７で求めた経路（図８の太線）をもとの経路探索用道路ネットワークデータに変換する。上記の例の場合には図９に示すようになる。更に、表示用道路地図と重ねて表示するために表示用道路地図の座標系に変換し、この座標列をメモリ４６に書き込む。
ステップＳ９では、地図データ管理部４５を介して、現在地周辺の表示用道路地図データをメモリ４６に読み込み、ステップＳ８で求めた経路と同時に表示装置３４に出力する。ステップＳ１０では、経路上を走行している時に次の交差点において右左折が必要となる場合にその経路を音声により案内する。ステップＳ１１では、前記ステップＳ９およびＳ１０を、目的地に到着するまで繰り返す。
【００３０】
上記のように、第１の実施例においては、経路探索用道路ネットワークデータを直接利用するのではなく、拡大ネットワークの生成を行なうことにより、出発ノードから、第１の経由リンク群内のリンクを最低１つ経由し、次に第２の経由リンク群内のリンクを最低１つ経由し、以下同様にして、最後に第ｎの経由リンク群内のリンクを最低１つ経由し、目的ノードに至る経路の内、評価関数値が最小のものを一回の計算で短い時間で求めることができる。これにより、例えば、国道１６号と国道１３４号を経由したいと希望した場合には、国道１６号の全リンクを第１の経由リンク群に、国道１３４号の全リンクを第２の経由リンク群に設定し、国道１６号を最低１リンク区間走行し、そのあとで国道１３４号を最低１リンク区間走行する経路の内最短のものを求めることができる。ただし、ネットワークを複製して拡大ネットワークを作る必要があるので、その分のメモリ容量が必要である。
【００３１】
（第２の実施例）
第２の実施例のブロック図は、前記図１、図２に示した第１の実施例と同様であり、コントローラ３６における処理内容が異なっている。この実施例においては、第１の実施例における経由道路の代わりに経由する施設の種別を入力するようにしたものである。
図１０は、第２の実施例におけるコントローラ３６の行なう処理手順を示すフローチャートの一部である。なお、ステップＳ８以後は前記図４と同様であり、図１０のステップＳ７から図４のステップＳ８に接続される。
図１０は、図３のステップＳ２〜Ｓ５をそれぞれステップＳ２２〜Ｓ２５に置き換えたものである。以下、図１０の変更されたステップについて説明する。
【００３２】
ステップＳ２２では、入力スイッチ３３から入力される経由施設の種別の情報に従って経由施設種別が設定される。ステップＳ２３では、ＧＰＳ受信機３１から入力される車両現在地、経由施設種別に属する施設を１件以上、および目的地を含む所定の地域の経路探索用道路ネットワークデータを地図データ管理部４５を介してメモリ４６に読み込む。例えば、図１１に示した表示用道路地図において、車両現在地が図示の位置であった場合、ステップＳ１において図１１内に示される目的地が設定され、ステップＳ２２において経由施設種別として「コンビニ」（コンビニエンスストアの省略形）が設定された場合には、メモリ４６に読み込む経路探索用道路ネットワークデータは、図１２に黒丸として示されるノードおよび実線の双方向の矢印として示される双方向道路リンクである。
【００３３】
ステップＳ２４では、ステップＳ２２で入力された経由施設種別に該当する施設を、ステップＳ２３でメモリに読み込んだ所定の地域内で検索し、全ての該当施設に対して経路探索用道路ネットワークデータから最寄りのノードを探索し、これらを図１３に示す経由ノード群（ｎ１、ｎ２、ｎ３）として設定する。
ステップＳ２５では、図１４に示すような拡大ネットワークを生成する。すなわち、ステップＳ２３でメモリ４６に読み込んだ経路探索用道路ネットワークデータを探索開始ネットワーク（前記図１２に示したもの）とし、メモリ４６内に同データのコピーを作成し、それを第１のネットワークとして、探索開始ネットワークと第１のネットワークの間に第１の経由ノード群内の同じノード同士を接続する経由リンク群を設定する。これら全てを含めたものを拡大ネットワークとする。前記の例の場合の拡大ネットワークを示したものが図１４である。
【００３４】
図１４において、探索開始ネットワークと第１のネットワークとを結んだ細実線と太実線とが探索開始ネットワークから第１のネットワークへの経由リンク群であるが、太実線は経路探索後の最短経路に一致している。図１４に示すように、探索開始ネットワークの経由ノード群内の各ノードから第１のネットワークの経由ノード群内の各ノードへ経由リンクを介して接続されるが、その接続は同じノードごとに接続するものとする。つまり、探索開始ネットワークのノードｎ１からは第１のネットワークのノードｎ１’へ、ノードｎ２からはノードｎ２’へ、ノードｎ３からはノードｎ３’へ、それぞれ接続する。なお、上記の探索開始ネットワークと第１のネットワークとを接続する各リンクは、通行コスト（評価関数値）が同じ値（０を含む任意の値）とする。
以下、ステップＳ６〜ステップＳ１１の処理は、前記図３、図４と同様であり、経路探索後の最短経路は図１５に太実線で示すようになる。
【００３５】
なお、上記の例は、経由施設種別が一つ（例えばコンビニ）の場合を例示したが、２以上の場合も同様に、第２、第３、…、第ｎの経由ノード群を設定し、かつ、第２、第３、…、第ｎのネットワークを複製し、各ネットワークをそれぞれリンク群（通行コストが同じ値）で順次接続することにより、複数の経由施設種別（例えば何処かのコンビニを経由してから何処かのガソリンスタンドを経由する）をそれぞれ経由する最短経路を容易に算出することができる。複数の経由施設種別の場合の図面は後記図２０に示している。
【００３６】
上記のように、第２の実施例においては、経路探索用道路ネットワークデータを直接利用するのではなく、拡大ネットワークの生成を行ない、経由候補としてリンクではなくノードを指定することにより、出発ノードから、第１の経由施設種別内の施設を最低１つ経由し、次に第２の経由施設種別内の施設を最低１つ経由し、以下同様にして、最後に第ｎの経由施設種別内の施設を最低１つ経由し、目的ノードに至る経路の内、評価関数値が最小のものを一回の計算で短い時間で求めることができる。これにより、例えば、コンビニの次にガソリンスタンドを経由したいと希望した場合には、コンビニを第１の経由施設種別に、ガソリンスタンドを第２の経由施設種別に設定することにより、少なくとも何処かのコンビニを経由し、次に何処かのガソリンスタンドを経由する経路の内最短のものを求めることができる。ただし、この実施例においても、ネットワークを複製して拡大ネットワークを作る必要があるので、その分のメモリ容量が必要である。
【００３７】
（第３の実施例）
第３の実施例のブロック図は、前記図１、図２に示した第１の実施例と同様であり、コントローラ３６における処理内容が異なっている。この実施例においては、ネットワークの複製を行なわずに効率よく経由条件を考慮した経路を提供することが出来るようにしたものである。
図１６は、第３の実施例におけるコントローラ３６の行なう処理手順を示すフローチャートである。なお、ステップＳ８以後は前記図４と同様であり、図１６のステップＳ３７から図４のステップＳ８に接続される。
図１６は、図１０のステップＳ６〜Ｓ７をそれぞれステップＳ３６〜Ｓ３７に置き換えたものである。以下、図１６の変更されたステップについて説明する。ステップＳ３６では、経路探索用道路ネットワークデータのうち車両現在地に最も近いノードを出発ノードに設定し、目的地に最も近いノードを目的ノードとする。ステップＳ３７では、出発ノードから第１の経由ノード群のノードを１個以上経由して目的ノードに至る最小コスト経路を探索する。この処理の内容を図１７、図１８に示す。なお、図１７と図１８は、（１）と（２）の個所で接続されている。
【００３８】
図１７、図１８に示す処理は、ダイクストラ法と呼ばれる経路探索手法を拡張したものであり、図１９に示すデータ構造をもつ表をメモリ４６内に設けて処理を行なう。ダイクストラ法では、この様な表を用いてノード毎に、出発ノードから当該ノードに至る探索済みの最小コスト経路上の直前のノード、その経路の出発ノードから当該ノードヘ至る総コスト、および、当該ノードが現在探索対象となっているか（つまり、当該ノードヘ至るなんらかの経路が探索済みで、当該ノードが次に探索範囲を広げる中心ノードの候補であるか）を示すフラグの３要素をメモリに記憶し、随時更新しながら探索が行なわれる。
【００３９】
これに対し、本実施例では、「経由前直前ノード」（出発ノードから当該ノードに至る探索済みの、第１の経由ノード群に属するノードを１つも経由しない最小コスト経路上の直前のノード）、「経由前コスト」（その経路の出発ノードから当該ノードヘ至る総コスト）、「経由前候補フラグ」（当該ノードが現在、第１の経由ノード群に属するノードを１つも経由しない経路として探索対象となっているか）、「経由後直前ノード」（出発ノードから当該ノードに至る探索済みの、第１の経由ノード群に属するノードを１つ以上経由する最小コスト経路上の直前のノード）、「経由後コスト」（その経路の出発ノードから当該ノードヘ至る総コスト）、「経由後候補フラグ」（当該ノードが現在、第１の経由ノード群に属するノードを１つ以上経由する経路として探索対象となっているか）の６要素を目盛りに記憶し、随時更新しながら探索を行なう。
【００４０】
ここで、「経由前〜」という名称の要素は、前記第２の実施例における探索開始ネットワークでの探索を模擬しているものであり、「経由後〜」という名称の要素は第１のネットワークでの探索を模擬しているものであり、これらを同時にメモリに保持することによりネットワークの複製を行なわなくても経由条件を満たす経路の探索が可能である。つまり、ｎ個のネットワークにおいて、リンクの接続自体はコピーせず、経由条件を通過していない場合の通行コストの他に、さらに通過した経由条件ごとに通行コストを記憶することにより、ネットワークのコピーを模擬することが出来る。
【００４１】
上記のように、本実施例においては、ネットワークの複製を行なわず、一部を模擬するので、第１、第２の実施例に比べて、演算処理に必要とされるメモリの容量を削減することが出来る。
なお、本実施例では経由ノード群が１つ存在する場合について説明したが、同様の方法で、複数の経由ノード群、複数の経由リンク群、あるいはそれらを組み合わせた探索を行なうこともできる。
【００４２】
（第４の実施例）
前記第２の実施例においては、例えば、「ガソリンスタンドの内のどれでもよいがとにかく最低一つを経由し、次にコンビニの内のどれでもよいからとにかく最低一つを経由して目的地に至る」というような場合の最短経路を効率よく探索する方法を示した。しかし、例えば、「途中で（任意の）コンビニと（任意の）文房具屋に任意の順序で寄ってから（任意の）郵便局に行く最短経路（つまりどちらかが先でもよいから何処かのコンビニと何処かの文房具屋に寄ってから郵便局へ行く）」や、「（任意の）コンビニと（任意の）ガソリンスタンドに任意の順番で寄る最短経路（つまり何処かのコンビニと何処かのガソリンスタンドにどちらが先でもよいから寄る）」を求めたい場合や、「既に複数の経由地とそれらの立ち寄り順序が決定している場合に、新しい経由地を、距離が最短になるような順序で挿入したい」場合などでは、経由条件の順序の組み合わせを全て別々に探索し、その探索結果から最短のものを選択する必要があったため、前記第２の実施例に示した方法を用いても多大な探索時間が必要となる。
【００４３】
図２０は、上記の状態を示す一例図であり、施設種別がコンビニとガソリンスタンドとファミレス（ファミリーレストランの略）の３種であり、それらをどの順序でもよいから経由する条件の場合の一部を示す。図２０（ａ）は、コンビニ→ガソリンスタンド→ファミレスの順序で経由する場合、図２０（ｂ）はコンビニ→ファミレス→ガソリンスタンドの順序で経由する場合を示す。同様に、ファミレス→コンビニ→ガソリンスタンドと、ファミレス→ガソリンスタンド→コンビニと、ガソリンスタンド→コンビニ→ファミレスと、ガソリンスタンド→ファミレス→コンビニ（これらは図示省略）を必要であり、結局、施設種別が３種の場合には３×２×１＝６通りの組み合わせが生じ、それぞれに４つのネットワークがあるので、合計６×４＝２４のネットワークを探索する必要が生じる。一般的には、施設種別数をｎとすれば、合計でｎ！×（ｎ＋１）のネットワークを探索する必要が生じる。したがって施設種別が多くなると第１、第２の実施例の方法を用いても演算時間が長くなる。同様に、第１の実施例において、例えば「国道１６号か国道１３４号の少なくとも一部を任意の順序で経由したい」というような場合には、上記と同様の問題が生じる。
【００４４】
上記のように、複数の施設種別や複数の経由路を任意の順序で経由するような場合、つまり出発地から目的地へ至る経路を探索する場合に、複数通りの経由条件列が与えられ、その内の一つの経由条件列が満たされていれば良い場合には、第１、第２の実施例においては、各経由条件列毎に個別に経路を探索し、その中から最小のコストの経路を選択する必要があるので、演算時間が長くなる。本実施例は上記の問題を解決するものであり、複数種別が指定された場合に、各種別の内の任意の施設をそれぞれ最低一つ任意の順序で経由して目的地に至る評価関数値が最小となる経路を探索する装置である。
【００４５】
本実施例の全体の構成は前記図１、図２と同様であり、コントローラ３６における演算内容が異なっている。
図２１は、第４の実施例におけるコントローラ３６の行なう処理手順を示すフローチャートである。なお、ステップＳ８以後は前記図４と同様であり、図２１のステップＳ７から図４のステップＳ８に接続される。
図２１は、図３のステップＳ２〜Ｓ５をそれぞれステップＳ４２〜Ｓ４５に置き換えたものである。以下、図２１の変更されたステップについて説明する。
【００４６】
ステップＳ４２では、入力スイッチ３３から入力される経由施設の種別の情報に従って経由施設種別が設定される。ステップＳ４３では、ＧＰＳ受信機３１から入力される車両現在地、経由施設種別に属する施設を１件以上、および目的地を含む所定の地域の経路探索用道路ネットワークデータを地図データ管理部４５を介してメモリ４６に読み込む。
【００４７】
ステップＳ４４では、入力されたそれぞれの施設種別に対し、その施設種別の施設を沿線に持つリンクを検索し、各施設種別毎に経由リンク群として設定する。ステップＳ４５では、入力された施設種別の順序を入れ替えることにより得られる全ての組み合わせに対し、拡大ネットワークを生成し、各拡大ネットワークの中で、探索開始ネットワークから始まる共通の部分、または探索が終了するネットワークで終わる共通の部分が存在する場合には、その共通の部分を共有する拡大ネットワークに置き換える。これにより、最終的に一つの大きな拡大ネットワークが得られる。
【００４８】
例えば、「（任意の）コンビニと（任意の）ガソリンスタンドと（任意の）ファミレスに任意の順番でよる最短経路」を求めることを考える。この場合、第２の実施例の手法では図２０に示すように６通りの条件の組み合わせを考慮する必要があった。しかし、例えば図２２に示す二つの拡大ネットワークでは、探索開始ネットワークとコンビニの沿線（第１のネットワーク）のリンクは共通であるため、これらを図２３に示すように、共通の部分を共有する一つの拡大ネットワークに置き換える。この処理を繰り返すことにより、ステップＳ４５において最終的には図２４に示すような拡大ネットワークを得ることが出来る。これにより、第２の実施例の方法で探索を行なった場合（図２０）は、各４個のネットワークをもつ６通りの組み合わせの合計２４個のネットワークを探索する必要があったのに対し、８個のネットワークをもつ一つの拡大ネットワーク（図２４）を探索すれば良い。したがって第２の実施例に比較して計算量が１／３になる。
【００４９】
（第５の実施例）
本実施例は、複数の施設種別が指定されてあり、これらの施設種別に属する施設を、指定された順番通りに経由して目的地に至る経路において、経路の評価関数値が最小となる順番で新たに別の施設種別を一つ追加し、その経路を探索する方法を示すものである。本実施例の全体の構成は前記図１、図２と同様であり、コントローラ３６における演算内容が異なっている。
図２５は、第５の実施例におけるコントローラ３６の行なう処理手順を示すフローチャートである。なお、ステップＳ８以後は前記図４と同様であり、図２５のステップＳ７から図４のステップＳ８に接続される。
図２５は、図２１のステップＳ４２〜Ｓ４５をそれぞれステップＳ５２〜Ｓ５５に置き換えたものである。以下、図２５の変更されたステップについて説明する。
【００５０】
ステップＳ５２では、お互いの相対的な立ち寄り順序が既に決定している経由施設の施設種別を第１から第ｎの経由条件として入力し、さらに、追加する施設種別を入力する。ステップＳ５３では、経路探索用道路ネットワークデータを地図データ管理部４５を介してメモリ４６に読み込む。
ステップＳ５４では、入力された経由条件を沿線に持つリンクを第１から第ｎの経由リンク群と、追加する経由リンク群として設定する。
【００５１】
ステップＳ５５では、元のネットワーク構造を探索開始ネットワークと定め、これを２ｎ＋１個複製して第１のネットワーク、第２のネットワーク、…、第２ｎ＋１のネットワークを各々定める。
そして探索開始ネットワークと第１のネットワークとを第１の経由リンク群によって接続し、
第１のネットワークと第２のネットワークとを第２の経由リンク群で接続し、
第２のネットワークと第３のネットワークとを第３の経由リンク群で接続し、
以下同様に、第ｎ−１のネットワークまで、
第ｎ−１のネットワークと第ｎのネットワークとを第ｎの経由リンク群で接続し、
次に、探索開始ネットワークと第ｎ＋１のネットワークとを追加する経由リンク群で接続し、
第１のネットワークと第ｎ＋２のネットワークとを追加する経由リンク群で接続し、
第２のネットワークと第ｎ＋３のネットワークとを追加する経由リンク群で接続し、
以下同様に、第ｎのネットワークまで、
第ｎのネットワークと第２ｎ＋１のネットワークとを追加する経由リンク群で接続し、
次に、第ｎ＋１のネットワークと第ｎ＋２のネットワークとを第１の経由リンク群によって接続し、
第ｎ＋２のネットワークと第ｎ＋３のネットワークとを第２の経由リンク群で接続し、
以下同様に、第２ｎのネットワークまで、
第２ｎのネットワークと第２ｎ＋１のネットワークとを第ｎの経由リンク群で接続する。
上記のように接続することによって拡大ネットワークを生成する。
【００５２】
例として、「ガソリンスタンドとファミレスにこの順番で寄ることは決めたが、途中で任意のコンビニを経由する最短経路」を求めたい場合を考える。この場合、ガソリンスタンドとファミレスが「お互いの相対的な立ち寄り順序が既に決定している経由施設の施設種別、第１と第２」に相当し、「コンビニ」が追加する施設種別に相当する。
【００５３】
図２６は、上記の例を示す図である。この図は、ｎ＝２（ガソリンスタンドとファミレス）の場合を示す。
図２６において、検索開始ネットワークから直下に、「第１のネットワーク（ガソリンスタンド）」、その下に「第２のネットワーク（ファミレス）」が上から順に「第１の経由リンク群」と「第２の経由リンク群」で接続されている。また、検索開始ネットワークの右側に「第ｎ＋１のネットワーク（検索開始ネットワークと同じ）」、その下に「第ｎ＋２のネットワーク（ガソリンスタンド）」「第ｎ＋３のネットワーク（ファミレス）」が上から順に「第１の経由リンク群」と「第２の経由リンク群」で接続されている。また、検索開始ネットワークと第ｎ＋１のネットワーク、第１のネットワークと第ｎ＋２のネットワーク、第２のネットワークと第ｎ＋３のネットワークが、それぞれ追加する経由リンク群（コンビニ）で接続されている。
【００５４】
図２７は、上記のように、お互いの相対的な立ち寄り順序が既に決定している場合に新たな他の施設種別を追加する事例を、前記第１または第２の実施例に示す方法で処理する場合の一例を示す図である。この場合には、新に追加する「コンビニ」が入る場所が３個所考えられるので、図２７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、３通りの条件の組み合わせと合計３×４＝１２個のネットワークを探索する必要がある。
【００５５】
これに対して、図２６に示した本実施例の方法を用いて作成された拡大ネットワークは、既に決定された「探索開始ネットワークとガソリンスタンドとファミレス」のネットワークが２個設けられ、それら相互間が追加の経由リンク群（コンビニ）で接続された形になっているので、合計で６個のネットワークしか含まないため、探索時間を６／（３×４）＝１／２に削減できる。
【００５６】
上記のように、第４、第５の実施例においては、異なる経由条件列が同じ経由条件を含む場合に、さらに効率よく最小コスト経路を求めることができる。例えば、探索開始ネットワークに含まれるコンビニ、ガソリンスタンド、ファミレスの数をそれぞれａ、ｂ、ｃとした場合、従来例の方法では、２×（ａ＋ｂ＋ｃ）＋（ａ×ｂ）＋（ａ×ｃ）＋（ｂ×ｃ）回という膨大な数の探索が必要であり、実用上不可能であった。
【００５７】
それに対し、第１、第２の実施例の方法では、４個のネットワーク（図２０）を同時にメモリに保持する必要があるが、６回の探索で十分であるため、４倍のメモリを必要とする代わりに大幅な計算時間の短縮が可能である。
さらに、第４の実施例においては、８個のネットワーク（図２４）を同時にメモリに保持する必要があるが、１回の探索で済むため、第１、第２の実施例に比べても２倍のメモリが必要となる代わりに、計算時間はおよそ８／（４×６）＝１／３に減少する。
【００５８】
また、第５の実施例においては、６個のネットワーク（図２６）を同時にメモリに保持する必要があるが、１回の探索で済むため、第１、第２の実施例に比べて６／４＝１.５倍のメモリを必要とする代わりに、およそ６／（３×４）＝１／２の計算時間で最小コスト経路を求めることができる。
【００５９】
上記のように、本発明の経路探索装置は車載用ナビゲーション装置における計算時間を大幅に短縮することが出来る。さらに本発明は、経路探索要求があった場合にコールセンタと携帯電話などで通信し、大容量のメモリを有するコールセンタのサーバーマシン上で経路探索を行なう様な通信式のナビゲーション装置において特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における経路探索装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】図１内のコントローラ３６の構成を示すブロック図。
【図３】コントローラ３６における処理内容を示すフローチャートの第１の実施例の一部を示す図。
【図４】コントローラ３６における処理内容を示すフローチャートの第１の実施例の他の一部を示す図。
【図５】表示用道路地図を示す図。
【図６】経路探索用道路ネットワークを示す図。
【図７】経由リンク群を示す図。
【図８】拡大ネットワークを示す図。
【図９】経路探索後の経路を示す図。
【図１０】コントローラ３６における処理内容を示すフローチャートの第２の実施例の一部を示す図。
【図１１】表示用道路地図を示す図。
【図１２】経路探索用道路ネットワークを示す図。
【図１３】経由ノード群を示す図。
【図１４】拡大ネットワークを示す図。
【図１５】経路探索後の経路を示す図。
【図１６】コントローラ３６における処理内容を示すフローチャートの第３の実施例の一部を示す図。
【図１７】図１６の一部の詳細内容を示すフローチャートの一部。
【図１８】図１６の一部の詳細内容を示すフローチャートの他の一部。
【図１９】図１７、図１８の演算に用いるデータ構造を示す図表。
【図２０】第１または第２の実施例において、複数の施設種別や複数の経由路を任意の順序で経由する場合における拡大ネットワークを示す図。
【図２１】コントローラ３６における処理内容を示すフローチャートの第４の実施例の一部を示す図。
【図２２】第４の実施例における拡大ネットワークの共通部分を示す図。
【図２３】第４の実施例における拡大ネットワークの生成方法を説明するための図。
【図２４】第４の実施例における拡大ネットワークを示す図。
【図２５】コントローラ３６における処理内容を示すフローチャートの第５の実施例の一部を示す図。
【図２６】お互いの相対的な立ち寄り順序が既に決定している場合に新たな他の施設種別を追加する事例を、第５の実施例に示す方法で処理する場合の一例を示す図。
【図２７】図２６の事例を第１または第２の実施例で処理する場合の一例を示す図。
【図２８】従来の経路探索方法を用いて経由地を考慮した最短経路探索を行なう例を説明するための図面。
【図２９】従来の経路探索方法で経由希望道路を考慮した最短経路探索を行なう例を説明するための図面。
【符号の説明】
３１…ＧＰＳ受信機 ３２…スピーカ
３３…入力スイッチ ３４…表示装置
３５…地図データベース ３６…コントローラ
４１…経路探索処理部 ４２…最小コスト経路探索処理部
４３…音声制御部 ４４…表示制御部
４５…地図データ管理部 ４６…メモリ

Claims (9)

1. ノードとリンクからなる経路探索用道路ネットワーク構造に基づいて、出発ノードおよび目的ノードの間を走行する場合の評価関数が最小になる経路を計算する経路探索装置であって、
   経由すべき道路若しくは場所の数をｎとした場合に、経由すべき道路若しくは場所にそれぞれ対応した第１の経由リンク群、第２の経由リンク群、…、第ｎの経由リンク群を設定する経由リンク群設定手段と、
   前記経路探索用道路ネットワーク構造を探索開始ネットワークと定め、これを前記の数ｎに対応してｎ個複製し、第１のネットワーク、第２のネットワーク、…、第ｎのネットワークとして定めるネットワーク複製手段と、
   前記探索開始ネットワークと第１のネットワークとを第１の経由リンク群によって接続し、第１のネットワークと第２のネットワークとを第２の経由リンク群によって接続し、以下同様に、第ｎ−１のネットワークと第ｎのネットワークとを第ｎの経由リンク群によって接続してなる拡大ネットワークを生成する拡大ネットワーク生成手段と、
   前記探索開始ネットワーク中の前記出発ノードから第ｎのネットワーク中の前記目的ノードに至る評価関数が最小になる経路を求める経由条件付き最小コスト経路算出手段と、
   を備えたことを特徴とする経路探索装置。
2. ノードとリンクからなる経路探索用道路ネットワーク構造に基づいて、出発ノードおよび目的ノードの間を走行する場合の評価関数が最小になる経路を計算する経路探索装置であって、
   経由すべき道路若しくは場所の数をｎとした場合に、経由すべき道路若しくは場所にそれぞれ対応した第１の経由ノード群、第２の経由ノード群、…、第ｎの経由ノード群を設定する経由ノード群設定手段と、
   前記経路探索用道路ネットワーク構造を探索開始ネットワークと定め、これを前記の数ｎに対応してｎ個複製し、第１のネットワーク、第２のネットワーク、…、第ｎのネットワークとして定めるネットワーク複製手段と、
   前記探索開始ネットワークと第１のネットワークの間に第１の経由ノード群内の同じノード同士を接続する第１の経由リンク群を設定し、第１のネットワークと第２のネットワークの間に第２の経由ノード群内の同じノード同士を接続する第２の経由リンク群を設定し、以下同様に、第ｎ−１のネットワークと第ｎのネットワーク間に第ｎの経由ノード群内の同じノード同士を接続する第ｎの経由リンク群を設定し、かつ、各経由リンク群内の各経由リンクの評価関数値を等しい値に設定した拡大ネットワークを生成する拡大ネットワーク生成手段と、
   前記探索開始ネットワーク中の前記出発ノードから第ｎのネットワーク中の前記目的ノードに至る評価関数が最小になる経路を求める経由条件付き最小コスト経路算出手段と、
   を備えたことを特徴とする経路探索装置。
3. 前記最小コスト経路を算出するアルゴリズムとして、ダイクストラ法またはその拡張アルゴリズムを用い、ダイクストラ法で使用される出発ノードから当該ノードヘの経路の総コストおよびその経路上の直前ノードを記憶する各ノード毎の記憶領域を探索開始ネットワーク、第１のネットワーク、…、第ｎのネットワークに対応してｎ＋１重に設けることにより、前記のネットワークの複製を模擬し、それを用いて評価関数が最小になる経路を求める経由条件付き最小コスト経路算出手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の経路探索装置。
4. 前記第１から第ｎの経由リンク群を出発地から目的地に至るまでに経路が１からｎまでの順番で経由しなければならない経由条件列としたときに、複数の異なる経由条件列が与えられており、そのいずれかを満たす経路の中で評価関数の値が最小となる経路を求めようとした場合、それぞれの経由条件列に対応するそれぞれの拡大ネットワークの探索開始ネットワークおよび探索が終了するネットワークを統合させた一つの拡大ネットワークを用いて、与えられた複数通りの経由条件列の探索を同時に実行することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の経路探索装置。
5. 拡大ネットワーク内の或るネットワークＡが経由リンク群ＬによりネットワークＢへ繋がれており、前記ネットワークＡがさらに経由リンク群ＭによりネットワークＢとは異なるネットワークＣへ繋がれている場合に、経由リンク群Ｌと経由リンク群Ｍが同一の経由条件とみなされるものであれば、経由リンク群ＬとＭおよびネットワークＢとＣをそれぞれ統合させた拡大ネットワークを用いて、探索を行なうことを特徴とする請求項４に記載の経路探索装置。
6. 拡大ネットワーク内の或るネットワークＡへ経由リンク群Ｌにより繋がれているネットワークＢが存在し、さらに前記ネットワークＡへ経由リンク群Ｍにより繋がれているネットワークＢとは異なるネットワークＣが存在する場合に、経由リンク群Ｌと経由リンク群Ｍが同一の経由条件とみなされるものであれば、経由リンク群ＬとＭおよびネットワークＢとＣをそれぞれ統合させた拡大ネットワークを用いて、探索を行なうことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の経路探索装置。
7. お互いの相対的な立ち寄り順序が既に決定している経由条件を沿線に持つリンクを第１から第ｎの経由リンク群とし、追加する施設種別に相当する経由リンクを追加する経由リンク群とした場合に、
   元のネットワーク構造を探索開始ネットワークと定め、これを２ｎ＋１個複製して第１のネットワーク、第２のネットワーク、…、第２ｎ＋１のネットワークとして各々定め、
   探索開始ネットワークと第１のネットワークとを第１の経由リンク群によって接続し、
   第１のネットワークと第２のネットワークとを第２の経由リンク群で接続し、第２のネットワークと第３のネットワークとを第３の経由リンク群で接続し、以下同様に、第ｎ−１のネットワークまで、
   第ｎ−１のネットワークと第ｎのネットワークとを第ｎの経由リンク群で接続し、
   次に、探索開始ネットワークと第ｎ＋１のネットワークとを追加する経由リンク群で接続し、
   第１のネットワークと第ｎ＋２のネットワークとを追加する経由リンク群で接続し、
   第２のネットワークと第ｎ＋３のネットワークとを追加する経由リンク群で接続し、
   以下同様に、第ｎのネットワークまで、
   第ｎのネットワークと第２ｎ＋１のネットワークとを追加する経由リンク群で接続し、
   次に、第ｎ＋１のネットワークと第ｎ＋２のネットワークとを第１の経由リンク群によって接続し、
   第ｎ＋２のネットワークと第ｎ＋３のネットワークとを第２の経由リンク群で接続し、
   以下同様に、第２ｎのネットワークまで、
   第２ｎのネットワークと第２ｎ＋１のネットワークとを第ｎの経由リンク群で接続することにより、拡大ネットワークを生成し、
   上記拡大ネットワークを用いて評価関数が最小になる経路を求めることにより、お互いの相対的な立ち寄り順序が既に決定している複数の施設種別の経路に、新たに別の施設種別を追加した場合における評価関数値が最小となる経路を探索することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の経路探索装置。
8. ノードとリンクからなる経路探索用道路ネットワーク構造に基づいて、出発ノードおよび目的ノードの間を走行する場合の評価関数が最小になる経路を計算するプログラムであって、コンピュータに下記第１乃至第４の手順を実行させるためのプログラム。
   経由すべき道路若しくは場所の数をｎとした場合に、経由すべき道路若しくは場所にそれぞれ対応した第１の経由リンク群、第２の経由リンク群、…、第ｎの経由リンク群を設定する第１の手順、
   前記経路探索用道路ネットワーク構造を探索開始ネットワークと定め、これを前記の数ｎに対応してｎ個複製し、第１のネットワーク、第２のネットワーク、…、第ｎのネットワークとして定める第２の手順、
   前記探索開始ネットワークと第１のネットワークとを第１の経由リンク群によって接続し、第１のネットワークと第２のネットワークとを第２の経由リンク群によって接続し、以下同様に、第ｎ−１のネットワークと第ｎのネットワークとを第ｎの経由リンク群によって接続してなる拡大ネットワークを生成する第３の手順、
   前記探索開始ネットワーク中の前記出発ノードから第ｎのネットワーク中の前記目的ノードに至る評価関数が最小になる経路を求める第４の手順。
9. ノードとリンクからなる経路探索用道路ネットワーク構造に基づいて、出発ノードおよび目的ノードの間を走行する場合の評価関数が最小になる経路を計算するプログラムであって、コンピュータに下記第１乃至第４の手順を実行させるためのプログラム。
   経由すべき道路若しくは場所の数をｎとした場合に、経由すべき道路若しくは場所にそれぞれ対応した第１の経由ノード群、第２の経由ノード群、…、第ｎの経由ノード群を設定する第１の手順、
   前記経路探索用道路ネットワーク構造を探索開始ネットワークと定め、これを前記の数ｎに対応してｎ個複製し、第１のネットワーク、第２のネットワーク、…、第ｎのネットワークとして定める第２の手順、
   前記探索開始ネットワークと第１のネットワークの間に第１の経由ノード群内の同じノード同士を接続する第１の経由リンク群を設定し、第１のネットワークと第２のネットワークの間に第２の経由ノード群内の同じノード同士を接続する第２の経由リンク群を設定し、以下同様に、第ｎ−１のネットワークと第ｎのネットワーク間に第ｎの経由ノード群内の同じノード同士を接続する第ｎの経由リンク群を設定し、かつ、各経由リンク群内の各経由リンクの評価関数値を等しい値に設定した拡大ネットワークを生成する第３の手順、
   前記探索開始ネットワーク中の前記出発ノードから第ｎのネットワーク中の前記目的ノードに至る評価関数が最小になる経路を求める第４の手順。

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