JP3803710B2 - 交通情報処理方法及び交通情報処理システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プローブカー等により検出された交通情報に基づいて、その通過経路を算出するための交通情報処理方法及び交通情報処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の道路交通網の高度・複雑化に伴い、交通情報を収集し分析することに対するニーズが急激に高まっている。わが国では、交通に関する情報は、道路交通情報システム（ＶＩＣＳ）に代表されるように、路側に設置されたセンサ等を用いて収集されるものが一般的である。
【０００３】
これに対して、欧州やシンガポールにおいては、プローブカー（Ｐｒｏｂｅ Ｃａｒ）あるいはフローティング・カー・データ（Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｃａｒ Ｄａｔａ）等と呼ばれる自動車自体から情報を収集する仕組みが導入されており、わが国においても近年関心が高まっている。
【０００４】
そこで、わが国においても、建設省（現国土交通省）が、２０００年５月から東京都内の一般道を中心に道路の渋滞情報を把握するため、カーナビゲーションシステムを利用してトラックやタクシーが走行した経路を記録する調査を開始している。この調査は、都心部を中心に営業している運送会社のトラック２０台とタクシー会社のタクシー２０台の協力で実施されているものであり、それぞれの車にはメモリーカード付きのカーナビ装置が配備され、そのメモリーカードに当該車両の挙動が記録されていく。そして、このカードを１ヶ月毎に回収することで、格納された情報を分析するようになっている。これにより、渋滞のピーク時の判断等を行い、「毎月『５・１０日（ごとおび）』や雨天の日は、道路が渋滞する」といった定説の真偽等も確かめ、道路の建設・拡張計画や道路工事の時間帯の設定等に役立てようとしているのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記データを分析するのは手作業で行われるものであり、時間がかかる上に精度的にも一定の限界がある。
【０００６】
例えば、前記プローブカーで収集される旅行情報を分析する際には、このプローブカーの走行経路を特定する必要がある。この走行経路の特定の手法としては、ＧＰＳによって検出された時系列の位置情報に基づく最適経路の推定が考えられる。しかしながら、前記旅行情報の取得は、多種多数のプローブカーを一定の期間走行させることによって行われるものであり、そのデータ数は非常に多い。そして、前記位置情報は例えば１秒という非常に短いインターバルで取得されるものであり、すべての位置情報を利用して最適経路を推定していたのでは、前記交通情報の処理に膨大な時間がかかることになる。
【０００７】
また、東京等の大都市のタクシー等は非常に複雑な挙動を示すものであり、これらを考慮した上での経路推定を行わなければ、その処理結果の信頼性を確保することはできない。
【０００８】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、上述のようにして車両から得られた交通情報に基づいて走行経路を推定する際、少ないコンピュータ資源で、迅速かつ的確に処理することができる交通情報処理方法及び交通情報処理システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するためになされたもので、その第１の主要な観点によれば、車両の位置情報を含む旅行情報を取得する旅行情報取得工程と、前記工程で取得した車両の位置情報中、前記車両の走行方向が変化した位置間を最短距離で結ぶことで仮経路を作成する仮経路作成工程と、地図データ上に予め設定されたポイントのうち、前記仮経路から所定距離内にある前記ポイントを抽出するポイント抽出工程と、前記抽出されたポイントに基づいて前記車両の通過経路を推定する通過経路推定工程と、前記仮経路と、前記推定された通過経路とを比較し、その間の距離が所定値以上となった場合に、エラー信号を出力するエラー信号出力工程とを有することを特徴とする車両の交通情報処理方法が提供される。
【００１０】
このような構成によれば、まず、車両の走行方向が変化した位置間を最短距離で結んで仮経路を求め、この仮経路に基づいて地図データ中の道路上に設定されたポイントを抽出するようにした。そして、前記車両がこの抽出されたポイントを通過したものとして、その通過経路を算出することができる。これにより、前記車両旅行情報中のすべての位置情報を利用して通過経路の推定を行う必要がないから、通過経路の算出を迅速に行うことができる。すなわち、この方法によれば、交通情報を予め設定された所定のポイントに関して集約するようにしたから、大量の旅行情報であっても効率的に処理できる効果がある。また、仮経路と推定経路との距離が所定値以上の箇所を特定することで、推定経路の精度が不十分な箇所を抽出することができる。
【００１１】
ここで、本発明の一実施態様によれば、前記エラー信号が出力された場合、前記仮経路と前記推定された通過経路との距離が所定値以上となった箇所で通過経路を分割し、分割した経路毎に前記抽出されたポイントに基づいて車両の通過経路を再度推定する工程をさらに有するものである。
【００１２】
このような構成によれば、推定経路の精度が不十分な箇所についてのみ再度通過経路を推定するようにしたから、より少ないコンピュータ資源で精度の高い経路推定が可能になる。
【００１５】
本発明の更なる他の一実施態様によれば、前記通過経路推定工程は、前記車両が通過したと判断される地図データ上のポイントを出力する工程をさらに有するものである。この場合、さらに、前記車両が通過したと判断される各ポイントのうち所定の２ポイント間について、前記車両の位置情報に基づいて、前記車両が各２ポイント間を通過するのに要した通過時間若しくは平均通過速度を算出する通過時間／平均通過速度算出工程と、同一の２ポイント間について算出された複数の通過時間若しくは平均通過速度を集計し、その集計結果を前記地図データ上の各ポイントに関連付けて出力する通過時間／平均通過速度集計・出力工程とを有するものであることが好ましい。
【００１６】
このような構成によれば、同一の２ポイント間について複数の情報を集計することができるので正確な交通情報処理データを得ることができる。
【００２３】
本発明の第２の主要な観点によれば、車両の位置情報を含む旅行情報を取得する旅行情報取得手段と、前記手段で取得した車両の位置情報中、前記車両の走行方向が変化した位置間を最短距離で結ぶことで仮経路を作成する仮経路作成手段と、地図データ上に予め設定されたポイントのうち、前記仮経路から所定距離内にある前記ポイントを抽出するポイント抽出手段と、前記抽出されたポイントに基づいて前記車両の通過経路を推定する通過経路推定手段と、前記仮経路と、前記推定された通過経路とを比較し、その間の距離が所定値以上となった場合に、エラー信号を出力するエラー信号出力手段とを有することを特徴とする車両の交通情報処理システムが提供される。
【００２４】
このような構成によれば、前記交通情報処理方法を実行することができる交通情報処理システムを得ることができる。
【００２５】
なお、この発明の他の特徴と顕著な効果は、次の実施形態の項の記載と添付した図面とを参照することでより明確に理解される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
この発明の要旨は、膨大な旅行情報を利用して車両の通過経路の推定処理を行う場合に、コンピュータシステムを利用してこれを処理し、まず、電子地図上の通過ポイントの抽出を行い、この抽出されたポイントに基づいて通過経路の推定を行うようにしたものである。
【００２７】
以下、この発明を、タクシーその他特別に選択された車両で構成される「プローブカー」を利用して旅行情報を収集し、その情報を処理し各種利用者に提供する「交通情報処理センター」に適用した例を説明する。
【００２８】
（基本構成）
図１は、この実施形態に係る交通情報処理センター１の概略構成を示す模式図である。
【００２９】
図に２で示すのは、いわゆる「プローブカー」である。このプローブカー２には、カーナビゲーションシステム３と、このカーナビゲーションシステム３に接続され、このプローブカー２の位置、その位置における時刻、走行方向等を検出するためのＧＰＳアンテナ４、車速パルス検出器５等が接続されている。前記カーナビゲーションシステム３は、前記ＧＰＳアンテナ４及び車速パルス検出器５で検出した情報を用いて道路ナビゲーションを行うだけでなく、前記で検出した各種情報をメモリーカード６に格納するようになっている。
【００３０】
このメモリーカード６は、所定の周期、例えば１ヶ月毎に回収され、格納した旅行情報を交通情報処理センター１の交通情報処理システム８に受け渡すようになっている。この交通情報処理システム８は、この旅行情報を、渋滞情報１０や気象情報１１等の外部情報１２と共に処理し、処理済み旅行情報１３を生成する機能を有する。この処理済み旅行情報１３は、具体的には、後で詳しく説明するように、電子地図（ＤＲＭ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｏａｄ Ｍａｐ）内に予め設定された所定のポイント（交差点や高速道路の出入口等）に関連付けて生成された旅行時間若しくは通過速度の情報である。
【００３１】
また、この実施形態では、図に１５で示す旅行時間案内システムが設けられており、このシステム１５は、前記処理済み旅行情報１３に基づいて図に１６で示すインターネット上の案内利用者や走行中のプローブカー２の運転者等に推定旅行時間を提供・案内する機能を有する。具体的には、後で詳しく説明するように、この旅行時間案内システム１５は、前記案内利用者１６が指定した条件に基づいて最適旅行経路を演算し、この旅行経路が通過する電子地図上のポイントに基づいて、前記処理済み旅行情報１３から各ポイント間の平均通過速度若しくは通過所要時間を取り出し、これを集計することで前記全旅行経路の所要時間を演算する機能を有するものである。
【００３２】
このような情報を前記プローブカー２に供給する場合、前記プローブカー２に設備された情報受信システム１８にこの情報を送信し、前記カーナビゲーションシステム３を通してこのプローブカー２の運転者に前記旅行時間の情報を提供するように構成されていることが好ましい。
【００３３】
以下、前記交通情報処理センター１に設けられた交通情報処理システム８及び旅行時間案内システム１５の各構成要素について図２以下に基づいて詳しく説明する。なお、以下で説明する各構成要素は、実際には、コンピュータシステムの記憶媒体上にフォーマットされた領域及び所定の領域にインストールされたコンピュータソフトウエアプログラムであり、前記コンピュータシステムのＣＰＵによってＲＡＭ上に呼び出され実行されることで、この発明の各機能を奏するようになっている。
【００３４】
（交通情報処理システム）
図２に示すように、前記交通情報処理システム８は、前記メモリーカード６を通して受け取った旅行情報を格納する旅行情報格納部２０と、電子地図を格納する電子地図格納部２１と、前記処理済み旅行情報を格納する処理済旅行情報格納部２２と、旅行情報格納部２０から前記旅行情報を取得する旅行情報取得部２３と、この旅行情報中のプローブカー２の位置情報の時系列的変化に基づいて、前記プローブカー２が電子地図上に予め設定された２以上の所定のポイントを通過したかを判断する通過ポイント判断部２４と、前記プローブカー２が通過したと判断されるポイントのうち所定の２ポイント間について、前記位置情報に基づいて、前記プローブカー２が各２ポイント間を通過するのに要した通過時間を算出するポイント間通過時間算出部２５と、当該２ポイント間について算出された通過時間に基づいてそのポイント間での通過速度を算出し、その算出結果を前記電子地図上の各ポイントに関連付けた状態で前記処理済旅行情報格納部２２に出力する通過速度算出・集計部２６とを有する。
【００３５】
前記旅行情報取得部２３は、図３に示すように、前記旅行情報格納部２０に格納された旅行情報から、プローブカー２の１秒毎の位置２８、その位置における時刻２９、その位置における速度３０、その位置における走行方向３１、車種３２、その位置における事象３３の情報を取得する。ここで、事象３３とは、タクシー等においては「実車空車情報」、商用車両においては「荷物積載情報」等である。このような各事象は前記プローブカー２に設けられた各種センサによって検知可能となっている。そして、このように検出された事象は各事象を特定するコードと共に前記旅行情報として格納されているものであることが好ましい。
【００３６】
次に、前記通過ポイント判断部２４は、図４に示すように、取得したプローブカーの位置情報２８中、前記プローブカー２の走行方向が変化した位置間を最短距離で結ぶことで仮経路を作成する仮経路作成部３５と、電子地図上に予め設定された前記ポイントのうち、前記仮経路から所定距離内にある前記ポイントを抽出する通過候補ポイント抽出部３６と、前記抽出されたポイントに基づいて前記プローブカー２の通過経路を推定する通過経路推定部３７と、前記仮経路と前記推定された通過経路とを比較し、その間の距離が所定値以上となった場合に、エラー信号を出力するエラー信号出力部３８と、前記エラー信号が出力された場合、前記仮経路と前記推定された通過経路との距離が所定値以上となった箇所で通過経路を分割し、分割した経路毎に前記抽出されたポイントに基づいてプローブカーの通過経路を再度推定する通過経路再推定部３９と、以上で推定された通過経路上にあるポイントを前記プローブカーが通過したポイントと判断して出力する通過ポイント出力部４０とを有する。
【００３７】
この通過ポイント判断部２４は、前記プローブカー２が通過した電子地図上のポイントを効率的に特定することができる機能を有するものである。以下、上記各構成要素の機能を図５のフローチャート、図６〜図８の電子地図、図９及び図１０の模式図を参照して説明する。なお、図５中の符号Ｓ１〜Ｓ９は、ステップを参照するための符号であり、以下の説明中のステップ番号と一致する。
【００３８】
まず、前記仮経路作成部３５は、図６に示すように、プローブカー２の通過経路のうち、処理を行う部分の始点Ｓ及び終点Ｅを指定する（図５のステップＳ１）。ついで、この仮経路作成部３５は、前記旅行情報中の方向情報３１を利用して、図７に示すように、方向の変化した位置を認識し、その位置間を直線で結ぶ（ステップＳ２）。この直線により仮経路４１が構成される。
【００３９】
ついで、前記通過候補ポイント抽出部３６は、前記仮経路４１の中心から幅３０ｍ以内にある全てのポイントを抽出する（ステップＳ３）。このポイントは、図１０の模式図中にＰ１〜Ｐ８で示すように、前記電子地図内に予め座標として設定されているものであり、旅行時間に影響を及ぼす道路４２上の位置、例えば交差点、高速道路の出入口、急カーブ等に設定されている。この図１０に示すように、前記仮経路４１は、ＧＰＳの誤差に応じて、必ずしも電子地図上の道路４２上に載っているとは限らない。このため、上記誤差を勘案して約３０ｍ（図中の鎖線）内にある全てのポイントを抽出する。この例では、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が抽出されることになる。この状態を電子地図上に示したのが図８である。
【００４０】
なお、前記ＧＰＳの精度によっては、半径３０ｍでは十分な数のポイントを抽出できない場合も考えられる。このため、前記通過候補ポイント抽出部３６は、図４に示すように、さらに、抽出ポイント有無判別部４４と、通過候補ポイント再抽出部４５とを有する。前記抽出ポイント有無判別部４４は、前記仮経路４１上の走行方向が変化した２つの位置（図１０に示すＫ１、Ｋ２）間で少なくとも１つ以上の前記ポイントＰが抽出されているかを判別する（図５のステップＳ４）。そして、通過候補ポイント再抽出部４５は、前記判別部４４によって少なくとも１以上のポイントが抽出されないと判別された場合、当該２つの位置（例えばＫ１、Ｋ２）間の仮経路についてのみ前記所定距離３０ｍを１０ｍ増加させ４０ｍとして前記通過候補ポイントを抽出する（ステップＳ５）。
【００４１】
以上の工程により、十分な数の通過候補ポイントが抽出されたならば、前記通過経路推定部３７が、前記全ての通過候補ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を対象に最短経路探索を行い、前記電子データ上の道路にマッチングした最適の経路を算出する（ステップＳ６）。このことで、図１１に実腺で示す経路Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３−Ｐ４が最適経路４６として決定される。また、この最適経路４６を電子地図上に示したのが図９である。
【００４２】
しかしながら、市街地等のように予め地図上に設定されたポイントの密度が高い場合や、東京等のようにタクシー等が複雑な走行パターンを示す大都市等では、このようにして推定された最適経路が当初のＧＰＳでの検出データと大きくずれている場合も考えられる。そこで、前記エラー信号出力部３８が、これで求めた最適経路４６と前記仮経路４１とを比較し、これらの差が所定値以上の箇所があるかを判断する（ステップＳ７）。この場合には、前記通過経路再推定部３９が、上記差が所定値以上の箇所で前記仮経路を分割し（ステップＳ８）、それぞれの仮経路について再度ステップＳ４〜Ｓ７を実行する。そして、推定した通過経路と前記仮経路との誤差が所定値以内に収まったならば、前記通過ポイント出力部４０が、前記推定した通過経路上にある全てのポイント（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）を通過ポイントと確定して出力する（ステップＳ９）。
【００４３】
このようにして通過ポイントが確定したならば、次に、前記ポイント間通過時間算出部２５（図２）が、前記で出力された通過ポイントに基づいて、各通過ポイント間の通過所要時間を出力する。例えば、図１０の例では、Ｐ１〜Ｐ２間、Ｐ２〜Ｐ３間毎にそのポイント間の通過所要時間を算出する。
【００４４】
一方、このようにして求めた通過所要時間には、交通事象により生じた滞留時間が含まれるが、中にはすべての車両において一律に取り扱えない滞留要因により費やされた時間、例えば、タクシーにおける客待ち、客乗降等の滞留等が含まれる。後で説明する旅行時間等を計算する場合には、このような所定の滞留要因による滞留時間は除去されるべきである。そこで、このポイント間通過時間算出部２５は、図１２に示すように、前記ポイント間の旅行時間に基づいて前記プローブカー２の滞留位置及び滞留要因を判別する滞留判別部４７と、滞留要因が渋滞以外の場合の滞留時間を前記ポイント間の通過時間から除去する滞留時間除去部４８とを有する。
【００４５】
また、前記滞留判別部４７は、車両の速度及びその速度の継続時間、所定時間における移動距離、若しくは移動距離あたりの所要時間に基づいて、前記旅行情報中、当該車両が滞留している位置を出力する滞留位置出力部４９と、前記滞留している位置及びその位置における時刻に基づいて、その滞留時間を算出する滞留時間算出部５０と、前記滞留時間の長さに基づいて滞留要因を判別する滞留要因判別部５１と、前記滞留要因を前記滞留している位置に関連付けて出力する滞留位置・滞留要因出力部５２とを有する。
【００４６】
以下、図１３のフローチャートを参照し、この滞留判別の手順（ステップＳ１０〜Ｓ１２）を説明する。
【００４７】
まず、前記滞留位置出力部４９及び滞留時間算出部５０は、前記メモリーカード６内に格納された１秒毎の位置情報から各位置での連続停止時間、すなわち速度０ｋｍ／ｈの連続時間を算出し、その位置とその連続停止時間を特定する（ステップＳ１０）。ついで、滞留要因判別部５１は、当該プローブカー２の車種、前記連続停止時間と前記プローブカー２から受け取った事象データとに基づいて、各位置における滞留要因を判別する（ステップＳ１１）。前記車種情報には、例えば、一般車両、タクシー／ハイヤー、及び商用車（トラック等）の別が記述されている。事象データには、前記プローブカー２がタクシー若しくはハイヤーの場合、実車空車検出情報が含まれる。この場合、前記車種がタクシーで、停止中に前記実車空車検出情報が変動したならば、客の乗降があったものと判別できる。また、空車状態で長時間停止している場合には客待若しくは休憩であると判別できる。
【００４８】
図１４（ａ）、（ｂ）は、一般車両とタクシーについての滞留要因判別テーブル５４を示したものである。一般車両の場合、図１４（ａ）に示すように、停止時間に応じて信号／渋滞、休憩に判別される。一方、タクシーの場合には、図１４（ｂ）に示すように、停止時間と前記実車空車情報（実／空と表示）に応じて、信号／渋滞、立ち寄り、客待ち、客乗降、休憩の各滞留要因が判別されるようになっている。
【００４９】
このような滞留要因は、後で、前記滞留位置及び時間に関連付けて前記処理済旅行情報格納部２２に格納されるようになっている。
【００５０】
ついで、滞留時間除去部４８は、滞留要因が信号待ち・渋滞以外の場合の滞留時間を前記通過時間から除去する（ステップＳ１２）。なお、タクシーの場合には、停車時間が２分以内と通常は信号待ち若しくは渋滞と判断される場合であっても、前記実車が空車状態になるという事象発生に基づき客の乗降時間と判断されるときには、その時間を上記旅行時間から除去するようになっている。
【００５１】
このようにして、旅行時間から所定の滞留要因が除去されたならば、次に、前記通過速度算出・集計部２６によって、前記所定２ポイント間の通過速度が算出される。このため、前記通過速度算出・集計部２６は、図１５に示すように、当該プローブカー２の前記各ポイント間の所要時間に基づいて当該ポイント間の通過速度を算出（区間内で一定として算出）する通過速度算出部５５と、当該区間を通過した全プローブカー２の通過速度の平均を算出する平均通過速度算出部５６と、当該プローブカー２の旅行時間の前記平均時間からの偏差値を求める偏差値算出部５７と、当該計算結果を計測したポイント、時間等に関連付けて出力する出力部５８とを有する。
【００５２】
前記通過速度算出部５５は、前記電子地図から取得した各ポイント間の距離を当該ポイント間の旅行時間で除することで通過速度を求めるようになっている。すなわち、当該通過速度は、当該プローブカー２による前記ポイント間の走行平均速度ということになる。ついで、前記平均通過速度算出部５６は、当該ポイント間を通過した全てのプローブカー２の通過速度を積算しその合計台数で除することで全プローブカー２の平均通過速度を算出する。この平均速度は、全ての時間帯における全てのプローブカー２について求めた平均速度ということなる。前記偏差値算出部５７は、この平均速度と当該プローブカー２の通過速度とを比較し、このプローブカー２の通過速度の前記平均速度に対する偏差値を求める。この偏差値は、後で特定の時間帯及び特定の外部条件の下での通過速度を求める際に上記平均速度に適用される。
【００５３】
前記出力部５８は、以上の工程で求めた情報を前記処理済旅行情報格納部２２に格納する。この出力部５８によって出力される情報は図１６に示すようになる。以下、この出力情報について説明する。
【００５４】
まず、項目１の車両識別は、当該プローブカーを識別する文字列である。例えば１：一般車両、２：タクシー、３：運送車両等と規定されて、前記プローブカー２の車両番号と共に格納される。次に、項目２〜５のポイント番号は、当該ポイント間を規定する２つのポイント番号であって、番号の小さい方をノード１、大きい方をノード２として格納される。なお、メッシュ番号とは、当該ノードが属する電子地図上の区画（メッシュ）の番号である。
【００５５】
項目６の方向コードとしては、当該プローブカーの走行方向を示すコードが格納される。たとえば、１：ノード１からノード２に向かう方向、２：ノード２からノード１へ向かう方向、と規定される。また、項目７は、電子地図（ＤＲＭ）に格納された情報から取得した当該ポイントの道路種別である。例えば、1：高速自動車道、２：都市高速道路、3：国道、４：主要地方道路、５：一般県道、６：その他の道路、０：未調査として各コードが格納される。また、項目８のポイント間長は、電子地図から取得したポイント（ノード１、ノード２）間の距離が格納される。
【００５６】
一方、項目９のポイント間通過速度には、前記通過速度算出部５５で算出した当該プローブカーの通過速度が格納される。項目１０〜１３には、前記プローブカーの実際の走行日時が格納される。進入、進出の各時刻は、前記ポイント（ノード）にマッチングした時刻である。そして、項目１４には、前記平均通過速度算出部５６で算出した平均通過速度、項目１５には前記偏差値算出部５７で算出した偏差値が格納される。
【００５７】
また、項目１６には、当該プローブカーが走行した際の外部情報１２（渋滞情報１０、気象情報１１等、図１参照）が格納されるようになっている。
【００５８】
このようにして出力された処理済旅行情報は、前記電子地図上に予め設定された２以上のポイント間に関連付けられた所定時間における旅行時間及び通過速度の情報ということになる。したがって、この処理済み旅行情報を利用することで、例えば、図１７〜図２０に示すような集計結果を容易に得ることができる。
【００５９】
以下、これらの集計結果について簡単に説明する。
【００６０】
まず図１７及び図１８は、目黒通りの特定区間の旅行速度を集計した結果の例であり、図１７は下り方面、図１８は上り方面である。図１７（ａ）、図１８（ａ）は交差点やカーブなどのリンク間の平均旅行速度の変化を示し、図１７（ｂ）、図１８（ｂ）は速度ランク別距離比構成を示している。
【００６１】
これらの集計結果から、この区間の下り方面（図１７）は特定のポイント（リンク）で部分的に滞留（信号待ち等）が発生しているが、全体的にはスムーズに流れていることが分かる。これに対して、上り方面（図１８）では滞留の距離が占める割合が大きく、この区間全体が断続的に滞留（渋滞）していることが分かる。
【００６２】
次に図１９及び図２０は、異なる条件における同一メッシュ内の平均旅行速度の相違を示している。図１９（ａ）は曜日別、図１９（ｂ）は交通量別、図２０（ａ）は月別、図２０（ｂ）は道路種類別の平均旅行速度である。例えば図１９（ａ）の曜日別平均旅行速度の集計結果からは、この区間が曜日毎の交通流の変化が大きく、特に平日と週末との差が大きいことが分かる。一方、図２０（ａ）の集計結果を見ると、この区間は月別では交通流にほとんど変化がないことが分かる。
【００６３】
これらの集計結果は、単なる渋滞情報やナビ情報とは異なり、後述する利用者が指定する旅行条件に合致した非常に有益な旅行情報として提供することができる。また、このような情報を蓄積しておくことにより、道路の建設・拡張計画の策定等に役立てることができる。
【００６４】
（旅行時間案内システム）
次に、前記処理済み旅行情報を利用して旅行時間案内を行う旅行時間案内システム１５について説明する。
【００６５】
図２に示すように、このシステム１５は、案内利用者１６（図１）から例えばインターネット網を通して所望旅行経路の始点及び終点を受け取る旅行経路始点・終点受取部６１と、旅行希望時の環境・条件を受け取る環境・条件受取部６２と、前記旅行経路の始点及び終点に基づいて前記始点から終点までの旅行経路を算出し、当該旅行経路が通過する地図上のポイントを抽出する旅行経路通過ポイント抽出部６３と、通過する各ポイント間について集計された前記通過速度を取得する通過速度取得部６４と、各ポイント間の平均通過速度を前記受け取った環境・条件に応じたパラメータを適用して補正し、各ポイント間の補正通過速度を算出する通過速度補正部６５と、前記旅行経路を構成する全ポイント間の通過速度に基づいて当該旅行経路の全旅行時間を算出する旅行時間算出部６６と、各ポイント間の通過時間を所定の周期で更新する通過時間更新部６７とからなる。
【００６６】
以下、この旅行案内システムの各構成要素の構成及び機能を、その動作と共に図２１のフローチャートを参照して説明する。
【００６７】
まず、前記旅行経路始点・終点受取部６１および環境・条件受取部６２は、例えばインターネット網を通してアクセスした案内利用者に対して旅行時間案内のためのインタフェースを提供し、前記旅行経路の始点及び終点、旅行希望時の環境・条件を入力させるようになっている（ステップＳ１３）。旅行経路の始点及び終点は、前記インタフェース上に地図を表示しそこから選択させても良いし、住所を直接入力させるようにしても良い。また、旅行希望時の環境・条件は、例えば旅行希望日付、天候（雨、雪、曇、晴）の設定などを含む。そして、前記利用者が前記の情報を入力し例えば送信ボタンを押すことでこれらの情報はこの旅行時間案内システムに送信される（ステップＳ１４）。
【００６８】
ついで、旅行経路通過ポイント抽出部６３は、前記始点及び終点に基づいて前記電子地図上で最適経路を演算する。この最適経路の計算は一般に知られている方法により行われる。ついで、この電子地図中から、最適経路が通過する複数のポイントを抽出する（ステップＳ１５）。このポイントは、前記した図１０にＰ１〜Ｐ８で示し説明したように、前記電子地図内に予め座標として設定されているものであり、旅行時間に影響を及ぼす道路４２上の位置、例えば交差点、高速道路の出入口、急カーブ等に設定されたものである。
【００６９】
ついで、通過速度取得部６４が、前記複数のポイントのうち全ての隣り合う２つのポイント（ノード１、ノード２）の組み合わせ、通過方向を用いて前記処理済旅行情報格納部２２内の情報（図１６参照）を検索し、２つのポイント及び通過方向が一致しかつ、設定条件にもっとも近い処理済み旅行情報を抽出する（ステップＳ１６）。
【００７０】
ついで、前記通過速度補正部６５が、前記ポイント間の平均通過速度に、日時、前記環境・条件に応じた所定の偏差値を求めて適用して、当該ポイント間の補正後の通過速度を算出する（ステップＳ１７）。環境・条件に応じた所定のパラメータとは、天候や、曜日等に応じて予め定められたパラメータであり、例えば、前記通過速度に乗算することで適用されるものである。
【００７１】
そして、前記旅行時間算出部６６が、各ポイント間の距離を前記通過速度補正部６５で算出した通過速度で除算することで、当該各ポイント間に係る旅行時間を求め、上記最適経路を構成する全ての区間についてこれを足し合わせて全経路についての旅行時間を算出する（ステップＳ１８）。なお、この旅行時間算出部６６は、経路の渋滞が激しく、通常の平均速度で計算した所要時間と比較して所定以上の時間がかかると判断した場合には、前記ポイント抽出部６３に別の経路を検索するように指令を発するようになっている。また、上記の方法以外に、各ポイント間の通過速度に基づいて全経路における平均通過速度を算出し、これに基づいて全経路の旅行所要時間を求めるようにしても良い。
【００７２】
そして、この算出部６６は、前記案内利用者に対して、前記最適経路の地図若しくは説明と共に前記旅行時間を表示するインタフェースを提供するようになっている（ステップＳ１９）。
【００７３】
このような案内システムによれば、各通過ポイント間の平均速度や通過時間等、実際に集計された情報を利用して旅行時間案内を行うようにしたので、正確な旅行時間を提供できる。
【００７４】
また、走行中のプローブカーや一般の車両にこの情報を提供してカーナビゲーションの経路案内を通して提示するようにしても良い。
【００７５】
なお、この発明は上記一実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々変形可能である。
【００７６】
例えば、前記一実施形態では、旅行時間を算出するために２ポイント間の平均通過速度を求めて出力するようにしているが、これに限定されるものではない。２ポイント間の通過時間のみを集計することのみで旅行時間を算出することができる場合には前記通過速度を算出する必要はない。
【００７７】
また、プローブカーの車種は前記一実施形態のものに限定されるものではない。さらに、交通情報を収集する手段も前記一実施形態のものに限定されるものではない。前記一実施形態ではメモリーカードを介して取得するようにしているが、例えば無線で取得するようにしても良い。
【００７８】
また、前記一実施形態では、メモリーカード中に、プローブカーの「事象」を格納し、この事象を利用して例えばタクシーにおける実車／空車を判断するようにしているが、必ずしも上記事象を出力・利用しなくても良い。例えば、タクシーの場合、当該車両の勤務データから上記事象を判別することができる場合があり、この場合、このデータを利用するようにしても良い。
【００７９】
また、前記一実施形態では、前記仮経路に基づいて通過候補ポイントを抽出する際、仮経路から３０ｍ以内にある全ての経路を抽出するようにしたが、これに限定されるものではない。仮経路からの距離は、当該道路の状況に応じて適宜変更することが可能である。例えば、市街地では２０ｍ、郊外では４０ｍ等と設定してもよい。
【００８０】
さらに、上記一実施形態では、車両が信号待ち／渋滞状態にあるかを判断する基準として、停止時間が２分以内としたが、これに限定されるものではない。出願人らの事前の調査及び分析によれば、「２分」という基準により上記事象とそれ以外の事象との分離がもっとも適切に行えることが判明している。しかしながら、これも道路環境その他によっては将来変動する可能性がある。
【００８１】
さらに、前記旅行時間案内システムでパラメータとして利用する情報は上記のものに限定されるものではない。例えば図２２に示すようにその他の様々なデータをパラメータとして利用するようにしても良い。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、車両から得られた交通情報に基づいて走行経路を推定する際、少ないコンピュータ資源で、迅速かつ的確に処理することができる交通情報処理方法及び交通情報処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】交通情報処理センタを示す概略構成図。
【図３】旅行情報取得部で取得される情報の種類を説明するためのブロック図。
【図４】通過ポイント判断部の構成を示すブロック図。
【図５】通過ポイント判断部の処理を示すフローチャート。
【図６】通過ポイント判断部の処理を説明するための概略図。
【図７】通過ポイント判断部の処理を説明するための概略図。
【図８】通過ポイント判断部の処理を説明するための概略図。
【図９】通過ポイント判断部の処理を説明するための概略図。
【図１０】通過ポイント判断部の処理を説明するための模式図。
【図１１】通過ポイント判断部の処理を説明するための模式図。
【図１２】ポイント間通過時間算出部を示すブロック図。
【図１３】ポイント間通過時間算出部の処理を示すフローチャート。
【図１４】滞留判別要因を決定するためのテーブルを示す図。
【図１５】通過速度算出・集計部を示すブロック図。
【図１６】出力データ形式を示すフォーマット図。
【図１７】処理の一例を示す図。
【図１８】処理の一例を示す図。
【図１９】処理の一例を示す図。
【図２０】処理の一例を示す図。
【図２１】旅行時間案内システムの処理を示すフローチャート。
【図２２】旅行時間案内システムで利用するデータの例を示すブロック図。
【符号の説明】
１…交通情報処理センター
２…プローブカー
３…カーナビゲーションシステム
４…ＧＰＳアンテナ
５…車速パルス検出器
６…メモリーカード
８…交通情報処理システム
１０…渋滞情報
１１…気象情報
１２…外部情報
１３…処理済み旅行情報
１５…旅行時間案内システム
１６…案内利用者
１８…情報受信システム
２０…旅行情報格納部
２１…電子地図格納部
２２…処理済旅行情報格納部
２３…旅行情報取得部
２４…通過ポイント判断部
２５…ポイント間通過時間算出部
２６…通過速度算出・集計部
２８…位置
２９…時刻
３０…速度
３１…走行方向
３２…車種
３３…事象
３５…仮経路作成部
３６…通過候補ポイント抽出部
３７…通過経路推定部
３８…エラー信号出力部
３９…通過経路再推定部
４０…通過ポイント出力部
４１…仮経路
４２…道路
４４…抽出ポイント有無判別部
４５…通過候補ポイント再抽出部
４６…最適経路
４７…滞留判別部
４８…滞留時間除去部
４９…滞留位置出力部
５０…滞留時間算出部
５１…滞留要因判別部
５２…滞留位置・滞留要因出力部
５４…滞留要因判別テーブル
５５…通過速度算出部
５６…平均通過速度算出部
５７…偏差値算出部
５８…出力部
６１…旅行経路始点・終点受取部
６２…環境・条件受取部
６３…旅行経路通過ポイント出力部
６４…通過速度取得部
６５…通過速度補正部
６６…旅行時間算出部
６７…通過時間更新部
【発明の属する技術分野】
この発明は、プローブカー等により検出された交通情報に基づいて、その通過経路を算出するための交通情報処理方法及び交通情報処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の道路交通網の高度・複雑化に伴い、交通情報を収集し分析することに対するニーズが急激に高まっている。わが国では、交通に関する情報は、道路交通情報システム（ＶＩＣＳ）に代表されるように、路側に設置されたセンサ等を用いて収集されるものが一般的である。
【０００３】
これに対して、欧州やシンガポールにおいては、プローブカー（Ｐｒｏｂｅ Ｃａｒ）あるいはフローティング・カー・データ（Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｃａｒ Ｄａｔａ）等と呼ばれる自動車自体から情報を収集する仕組みが導入されており、わが国においても近年関心が高まっている。
【０００４】
そこで、わが国においても、建設省（現国土交通省）が、２０００年５月から東京都内の一般道を中心に道路の渋滞情報を把握するため、カーナビゲーションシステムを利用してトラックやタクシーが走行した経路を記録する調査を開始している。この調査は、都心部を中心に営業している運送会社のトラック２０台とタクシー会社のタクシー２０台の協力で実施されているものであり、それぞれの車にはメモリーカード付きのカーナビ装置が配備され、そのメモリーカードに当該車両の挙動が記録されていく。そして、このカードを１ヶ月毎に回収することで、格納された情報を分析するようになっている。これにより、渋滞のピーク時の判断等を行い、「毎月『５・１０日（ごとおび）』や雨天の日は、道路が渋滞する」といった定説の真偽等も確かめ、道路の建設・拡張計画や道路工事の時間帯の設定等に役立てようとしているのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記データを分析するのは手作業で行われるものであり、時間がかかる上に精度的にも一定の限界がある。
【０００６】
例えば、前記プローブカーで収集される旅行情報を分析する際には、このプローブカーの走行経路を特定する必要がある。この走行経路の特定の手法としては、ＧＰＳによって検出された時系列の位置情報に基づく最適経路の推定が考えられる。しかしながら、前記旅行情報の取得は、多種多数のプローブカーを一定の期間走行させることによって行われるものであり、そのデータ数は非常に多い。そして、前記位置情報は例えば１秒という非常に短いインターバルで取得されるものであり、すべての位置情報を利用して最適経路を推定していたのでは、前記交通情報の処理に膨大な時間がかかることになる。
【０００７】
また、東京等の大都市のタクシー等は非常に複雑な挙動を示すものであり、これらを考慮した上での経路推定を行わなければ、その処理結果の信頼性を確保することはできない。
【０００８】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、上述のようにして車両から得られた交通情報に基づいて走行経路を推定する際、少ないコンピュータ資源で、迅速かつ的確に処理することができる交通情報処理方法及び交通情報処理システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するためになされたもので、その第１の主要な観点によれば、車両の位置情報を含む旅行情報を取得する旅行情報取得工程と、前記工程で取得した車両の位置情報中、前記車両の走行方向が変化した位置間を最短距離で結ぶことで仮経路を作成する仮経路作成工程と、地図データ上に予め設定されたポイントのうち、前記仮経路から所定距離内にある前記ポイントを抽出するポイント抽出工程と、前記抽出されたポイントに基づいて前記車両の通過経路を推定する通過経路推定工程と、前記仮経路と、前記推定された通過経路とを比較し、その間の距離が所定値以上となった場合に、エラー信号を出力するエラー信号出力工程とを有することを特徴とする車両の交通情報処理方法が提供される。
【００１０】
このような構成によれば、まず、車両の走行方向が変化した位置間を最短距離で結んで仮経路を求め、この仮経路に基づいて地図データ中の道路上に設定されたポイントを抽出するようにした。そして、前記車両がこの抽出されたポイントを通過したものとして、その通過経路を算出することができる。これにより、前記車両旅行情報中のすべての位置情報を利用して通過経路の推定を行う必要がないから、通過経路の算出を迅速に行うことができる。すなわち、この方法によれば、交通情報を予め設定された所定のポイントに関して集約するようにしたから、大量の旅行情報であっても効率的に処理できる効果がある。また、仮経路と推定経路との距離が所定値以上の箇所を特定することで、推定経路の精度が不十分な箇所を抽出することができる。
【００１１】
ここで、本発明の一実施態様によれば、前記エラー信号が出力された場合、前記仮経路と前記推定された通過経路との距離が所定値以上となった箇所で通過経路を分割し、分割した経路毎に前記抽出されたポイントに基づいて車両の通過経路を再度推定する工程をさらに有するものである。
【００１２】
このような構成によれば、推定経路の精度が不十分な箇所についてのみ再度通過経路を推定するようにしたから、より少ないコンピュータ資源で精度の高い経路推定が可能になる。
【００１５】
本発明の更なる他の一実施態様によれば、前記通過経路推定工程は、前記車両が通過したと判断される地図データ上のポイントを出力する工程をさらに有するものである。この場合、さらに、前記車両が通過したと判断される各ポイントのうち所定の２ポイント間について、前記車両の位置情報に基づいて、前記車両が各２ポイント間を通過するのに要した通過時間若しくは平均通過速度を算出する通過時間／平均通過速度算出工程と、同一の２ポイント間について算出された複数の通過時間若しくは平均通過速度を集計し、その集計結果を前記地図データ上の各ポイントに関連付けて出力する通過時間／平均通過速度集計・出力工程とを有するものであることが好ましい。
【００１６】
このような構成によれば、同一の２ポイント間について複数の情報を集計することができるので正確な交通情報処理データを得ることができる。
【００２３】
本発明の第２の主要な観点によれば、車両の位置情報を含む旅行情報を取得する旅行情報取得手段と、前記手段で取得した車両の位置情報中、前記車両の走行方向が変化した位置間を最短距離で結ぶことで仮経路を作成する仮経路作成手段と、地図データ上に予め設定されたポイントのうち、前記仮経路から所定距離内にある前記ポイントを抽出するポイント抽出手段と、前記抽出されたポイントに基づいて前記車両の通過経路を推定する通過経路推定手段と、前記仮経路と、前記推定された通過経路とを比較し、その間の距離が所定値以上となった場合に、エラー信号を出力するエラー信号出力手段とを有することを特徴とする車両の交通情報処理システムが提供される。
【００２４】
このような構成によれば、前記交通情報処理方法を実行することができる交通情報処理システムを得ることができる。
【００２５】
なお、この発明の他の特徴と顕著な効果は、次の実施形態の項の記載と添付した図面とを参照することでより明確に理解される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
この発明の要旨は、膨大な旅行情報を利用して車両の通過経路の推定処理を行う場合に、コンピュータシステムを利用してこれを処理し、まず、電子地図上の通過ポイントの抽出を行い、この抽出されたポイントに基づいて通過経路の推定を行うようにしたものである。
【００２７】
以下、この発明を、タクシーその他特別に選択された車両で構成される「プローブカー」を利用して旅行情報を収集し、その情報を処理し各種利用者に提供する「交通情報処理センター」に適用した例を説明する。
【００２８】
（基本構成）
図１は、この実施形態に係る交通情報処理センター１の概略構成を示す模式図である。
【００２９】
図に２で示すのは、いわゆる「プローブカー」である。このプローブカー２には、カーナビゲーションシステム３と、このカーナビゲーションシステム３に接続され、このプローブカー２の位置、その位置における時刻、走行方向等を検出するためのＧＰＳアンテナ４、車速パルス検出器５等が接続されている。前記カーナビゲーションシステム３は、前記ＧＰＳアンテナ４及び車速パルス検出器５で検出した情報を用いて道路ナビゲーションを行うだけでなく、前記で検出した各種情報をメモリーカード６に格納するようになっている。
【００３０】
このメモリーカード６は、所定の周期、例えば１ヶ月毎に回収され、格納した旅行情報を交通情報処理センター１の交通情報処理システム８に受け渡すようになっている。この交通情報処理システム８は、この旅行情報を、渋滞情報１０や気象情報１１等の外部情報１２と共に処理し、処理済み旅行情報１３を生成する機能を有する。この処理済み旅行情報１３は、具体的には、後で詳しく説明するように、電子地図（ＤＲＭ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｏａｄ Ｍａｐ）内に予め設定された所定のポイント（交差点や高速道路の出入口等）に関連付けて生成された旅行時間若しくは通過速度の情報である。
【００３１】
また、この実施形態では、図に１５で示す旅行時間案内システムが設けられており、このシステム１５は、前記処理済み旅行情報１３に基づいて図に１６で示すインターネット上の案内利用者や走行中のプローブカー２の運転者等に推定旅行時間を提供・案内する機能を有する。具体的には、後で詳しく説明するように、この旅行時間案内システム１５は、前記案内利用者１６が指定した条件に基づいて最適旅行経路を演算し、この旅行経路が通過する電子地図上のポイントに基づいて、前記処理済み旅行情報１３から各ポイント間の平均通過速度若しくは通過所要時間を取り出し、これを集計することで前記全旅行経路の所要時間を演算する機能を有するものである。
【００３２】
このような情報を前記プローブカー２に供給する場合、前記プローブカー２に設備された情報受信システム１８にこの情報を送信し、前記カーナビゲーションシステム３を通してこのプローブカー２の運転者に前記旅行時間の情報を提供するように構成されていることが好ましい。
【００３３】
以下、前記交通情報処理センター１に設けられた交通情報処理システム８及び旅行時間案内システム１５の各構成要素について図２以下に基づいて詳しく説明する。なお、以下で説明する各構成要素は、実際には、コンピュータシステムの記憶媒体上にフォーマットされた領域及び所定の領域にインストールされたコンピュータソフトウエアプログラムであり、前記コンピュータシステムのＣＰＵによってＲＡＭ上に呼び出され実行されることで、この発明の各機能を奏するようになっている。
【００３４】
（交通情報処理システム）
図２に示すように、前記交通情報処理システム８は、前記メモリーカード６を通して受け取った旅行情報を格納する旅行情報格納部２０と、電子地図を格納する電子地図格納部２１と、前記処理済み旅行情報を格納する処理済旅行情報格納部２２と、旅行情報格納部２０から前記旅行情報を取得する旅行情報取得部２３と、この旅行情報中のプローブカー２の位置情報の時系列的変化に基づいて、前記プローブカー２が電子地図上に予め設定された２以上の所定のポイントを通過したかを判断する通過ポイント判断部２４と、前記プローブカー２が通過したと判断されるポイントのうち所定の２ポイント間について、前記位置情報に基づいて、前記プローブカー２が各２ポイント間を通過するのに要した通過時間を算出するポイント間通過時間算出部２５と、当該２ポイント間について算出された通過時間に基づいてそのポイント間での通過速度を算出し、その算出結果を前記電子地図上の各ポイントに関連付けた状態で前記処理済旅行情報格納部２２に出力する通過速度算出・集計部２６とを有する。
【００３５】
前記旅行情報取得部２３は、図３に示すように、前記旅行情報格納部２０に格納された旅行情報から、プローブカー２の１秒毎の位置２８、その位置における時刻２９、その位置における速度３０、その位置における走行方向３１、車種３２、その位置における事象３３の情報を取得する。ここで、事象３３とは、タクシー等においては「実車空車情報」、商用車両においては「荷物積載情報」等である。このような各事象は前記プローブカー２に設けられた各種センサによって検知可能となっている。そして、このように検出された事象は各事象を特定するコードと共に前記旅行情報として格納されているものであることが好ましい。
【００３６】
次に、前記通過ポイント判断部２４は、図４に示すように、取得したプローブカーの位置情報２８中、前記プローブカー２の走行方向が変化した位置間を最短距離で結ぶことで仮経路を作成する仮経路作成部３５と、電子地図上に予め設定された前記ポイントのうち、前記仮経路から所定距離内にある前記ポイントを抽出する通過候補ポイント抽出部３６と、前記抽出されたポイントに基づいて前記プローブカー２の通過経路を推定する通過経路推定部３７と、前記仮経路と前記推定された通過経路とを比較し、その間の距離が所定値以上となった場合に、エラー信号を出力するエラー信号出力部３８と、前記エラー信号が出力された場合、前記仮経路と前記推定された通過経路との距離が所定値以上となった箇所で通過経路を分割し、分割した経路毎に前記抽出されたポイントに基づいてプローブカーの通過経路を再度推定する通過経路再推定部３９と、以上で推定された通過経路上にあるポイントを前記プローブカーが通過したポイントと判断して出力する通過ポイント出力部４０とを有する。
【００３７】
この通過ポイント判断部２４は、前記プローブカー２が通過した電子地図上のポイントを効率的に特定することができる機能を有するものである。以下、上記各構成要素の機能を図５のフローチャート、図６〜図８の電子地図、図９及び図１０の模式図を参照して説明する。なお、図５中の符号Ｓ１〜Ｓ９は、ステップを参照するための符号であり、以下の説明中のステップ番号と一致する。
【００３８】
まず、前記仮経路作成部３５は、図６に示すように、プローブカー２の通過経路のうち、処理を行う部分の始点Ｓ及び終点Ｅを指定する（図５のステップＳ１）。ついで、この仮経路作成部３５は、前記旅行情報中の方向情報３１を利用して、図７に示すように、方向の変化した位置を認識し、その位置間を直線で結ぶ（ステップＳ２）。この直線により仮経路４１が構成される。
【００３９】
ついで、前記通過候補ポイント抽出部３６は、前記仮経路４１の中心から幅３０ｍ以内にある全てのポイントを抽出する（ステップＳ３）。このポイントは、図１０の模式図中にＰ１〜Ｐ８で示すように、前記電子地図内に予め座標として設定されているものであり、旅行時間に影響を及ぼす道路４２上の位置、例えば交差点、高速道路の出入口、急カーブ等に設定されている。この図１０に示すように、前記仮経路４１は、ＧＰＳの誤差に応じて、必ずしも電子地図上の道路４２上に載っているとは限らない。このため、上記誤差を勘案して約３０ｍ（図中の鎖線）内にある全てのポイントを抽出する。この例では、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が抽出されることになる。この状態を電子地図上に示したのが図８である。
【００４０】
なお、前記ＧＰＳの精度によっては、半径３０ｍでは十分な数のポイントを抽出できない場合も考えられる。このため、前記通過候補ポイント抽出部３６は、図４に示すように、さらに、抽出ポイント有無判別部４４と、通過候補ポイント再抽出部４５とを有する。前記抽出ポイント有無判別部４４は、前記仮経路４１上の走行方向が変化した２つの位置（図１０に示すＫ１、Ｋ２）間で少なくとも１つ以上の前記ポイントＰが抽出されているかを判別する（図５のステップＳ４）。そして、通過候補ポイント再抽出部４５は、前記判別部４４によって少なくとも１以上のポイントが抽出されないと判別された場合、当該２つの位置（例えばＫ１、Ｋ２）間の仮経路についてのみ前記所定距離３０ｍを１０ｍ増加させ４０ｍとして前記通過候補ポイントを抽出する（ステップＳ５）。
【００４１】
以上の工程により、十分な数の通過候補ポイントが抽出されたならば、前記通過経路推定部３７が、前記全ての通過候補ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を対象に最短経路探索を行い、前記電子データ上の道路にマッチングした最適の経路を算出する（ステップＳ６）。このことで、図１１に実腺で示す経路Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３−Ｐ４が最適経路４６として決定される。また、この最適経路４６を電子地図上に示したのが図９である。
【００４２】
しかしながら、市街地等のように予め地図上に設定されたポイントの密度が高い場合や、東京等のようにタクシー等が複雑な走行パターンを示す大都市等では、このようにして推定された最適経路が当初のＧＰＳでの検出データと大きくずれている場合も考えられる。そこで、前記エラー信号出力部３８が、これで求めた最適経路４６と前記仮経路４１とを比較し、これらの差が所定値以上の箇所があるかを判断する（ステップＳ７）。この場合には、前記通過経路再推定部３９が、上記差が所定値以上の箇所で前記仮経路を分割し（ステップＳ８）、それぞれの仮経路について再度ステップＳ４〜Ｓ７を実行する。そして、推定した通過経路と前記仮経路との誤差が所定値以内に収まったならば、前記通過ポイント出力部４０が、前記推定した通過経路上にある全てのポイント（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）を通過ポイントと確定して出力する（ステップＳ９）。
【００４３】
このようにして通過ポイントが確定したならば、次に、前記ポイント間通過時間算出部２５（図２）が、前記で出力された通過ポイントに基づいて、各通過ポイント間の通過所要時間を出力する。例えば、図１０の例では、Ｐ１〜Ｐ２間、Ｐ２〜Ｐ３間毎にそのポイント間の通過所要時間を算出する。
【００４４】
一方、このようにして求めた通過所要時間には、交通事象により生じた滞留時間が含まれるが、中にはすべての車両において一律に取り扱えない滞留要因により費やされた時間、例えば、タクシーにおける客待ち、客乗降等の滞留等が含まれる。後で説明する旅行時間等を計算する場合には、このような所定の滞留要因による滞留時間は除去されるべきである。そこで、このポイント間通過時間算出部２５は、図１２に示すように、前記ポイント間の旅行時間に基づいて前記プローブカー２の滞留位置及び滞留要因を判別する滞留判別部４７と、滞留要因が渋滞以外の場合の滞留時間を前記ポイント間の通過時間から除去する滞留時間除去部４８とを有する。
【００４５】
また、前記滞留判別部４７は、車両の速度及びその速度の継続時間、所定時間における移動距離、若しくは移動距離あたりの所要時間に基づいて、前記旅行情報中、当該車両が滞留している位置を出力する滞留位置出力部４９と、前記滞留している位置及びその位置における時刻に基づいて、その滞留時間を算出する滞留時間算出部５０と、前記滞留時間の長さに基づいて滞留要因を判別する滞留要因判別部５１と、前記滞留要因を前記滞留している位置に関連付けて出力する滞留位置・滞留要因出力部５２とを有する。
【００４６】
以下、図１３のフローチャートを参照し、この滞留判別の手順（ステップＳ１０〜Ｓ１２）を説明する。
【００４７】
まず、前記滞留位置出力部４９及び滞留時間算出部５０は、前記メモリーカード６内に格納された１秒毎の位置情報から各位置での連続停止時間、すなわち速度０ｋｍ／ｈの連続時間を算出し、その位置とその連続停止時間を特定する（ステップＳ１０）。ついで、滞留要因判別部５１は、当該プローブカー２の車種、前記連続停止時間と前記プローブカー２から受け取った事象データとに基づいて、各位置における滞留要因を判別する（ステップＳ１１）。前記車種情報には、例えば、一般車両、タクシー／ハイヤー、及び商用車（トラック等）の別が記述されている。事象データには、前記プローブカー２がタクシー若しくはハイヤーの場合、実車空車検出情報が含まれる。この場合、前記車種がタクシーで、停止中に前記実車空車検出情報が変動したならば、客の乗降があったものと判別できる。また、空車状態で長時間停止している場合には客待若しくは休憩であると判別できる。
【００４８】
図１４（ａ）、（ｂ）は、一般車両とタクシーについての滞留要因判別テーブル５４を示したものである。一般車両の場合、図１４（ａ）に示すように、停止時間に応じて信号／渋滞、休憩に判別される。一方、タクシーの場合には、図１４（ｂ）に示すように、停止時間と前記実車空車情報（実／空と表示）に応じて、信号／渋滞、立ち寄り、客待ち、客乗降、休憩の各滞留要因が判別されるようになっている。
【００４９】
このような滞留要因は、後で、前記滞留位置及び時間に関連付けて前記処理済旅行情報格納部２２に格納されるようになっている。
【００５０】
ついで、滞留時間除去部４８は、滞留要因が信号待ち・渋滞以外の場合の滞留時間を前記通過時間から除去する（ステップＳ１２）。なお、タクシーの場合には、停車時間が２分以内と通常は信号待ち若しくは渋滞と判断される場合であっても、前記実車が空車状態になるという事象発生に基づき客の乗降時間と判断されるときには、その時間を上記旅行時間から除去するようになっている。
【００５１】
このようにして、旅行時間から所定の滞留要因が除去されたならば、次に、前記通過速度算出・集計部２６によって、前記所定２ポイント間の通過速度が算出される。このため、前記通過速度算出・集計部２６は、図１５に示すように、当該プローブカー２の前記各ポイント間の所要時間に基づいて当該ポイント間の通過速度を算出（区間内で一定として算出）する通過速度算出部５５と、当該区間を通過した全プローブカー２の通過速度の平均を算出する平均通過速度算出部５６と、当該プローブカー２の旅行時間の前記平均時間からの偏差値を求める偏差値算出部５７と、当該計算結果を計測したポイント、時間等に関連付けて出力する出力部５８とを有する。
【００５２】
前記通過速度算出部５５は、前記電子地図から取得した各ポイント間の距離を当該ポイント間の旅行時間で除することで通過速度を求めるようになっている。すなわち、当該通過速度は、当該プローブカー２による前記ポイント間の走行平均速度ということになる。ついで、前記平均通過速度算出部５６は、当該ポイント間を通過した全てのプローブカー２の通過速度を積算しその合計台数で除することで全プローブカー２の平均通過速度を算出する。この平均速度は、全ての時間帯における全てのプローブカー２について求めた平均速度ということなる。前記偏差値算出部５７は、この平均速度と当該プローブカー２の通過速度とを比較し、このプローブカー２の通過速度の前記平均速度に対する偏差値を求める。この偏差値は、後で特定の時間帯及び特定の外部条件の下での通過速度を求める際に上記平均速度に適用される。
【００５３】
前記出力部５８は、以上の工程で求めた情報を前記処理済旅行情報格納部２２に格納する。この出力部５８によって出力される情報は図１６に示すようになる。以下、この出力情報について説明する。
【００５４】
まず、項目１の車両識別は、当該プローブカーを識別する文字列である。例えば１：一般車両、２：タクシー、３：運送車両等と規定されて、前記プローブカー２の車両番号と共に格納される。次に、項目２〜５のポイント番号は、当該ポイント間を規定する２つのポイント番号であって、番号の小さい方をノード１、大きい方をノード２として格納される。なお、メッシュ番号とは、当該ノードが属する電子地図上の区画（メッシュ）の番号である。
【００５５】
項目６の方向コードとしては、当該プローブカーの走行方向を示すコードが格納される。たとえば、１：ノード１からノード２に向かう方向、２：ノード２からノード１へ向かう方向、と規定される。また、項目７は、電子地図（ＤＲＭ）に格納された情報から取得した当該ポイントの道路種別である。例えば、1：高速自動車道、２：都市高速道路、3：国道、４：主要地方道路、５：一般県道、６：その他の道路、０：未調査として各コードが格納される。また、項目８のポイント間長は、電子地図から取得したポイント（ノード１、ノード２）間の距離が格納される。
【００５６】
一方、項目９のポイント間通過速度には、前記通過速度算出部５５で算出した当該プローブカーの通過速度が格納される。項目１０〜１３には、前記プローブカーの実際の走行日時が格納される。進入、進出の各時刻は、前記ポイント（ノード）にマッチングした時刻である。そして、項目１４には、前記平均通過速度算出部５６で算出した平均通過速度、項目１５には前記偏差値算出部５７で算出した偏差値が格納される。
【００５７】
また、項目１６には、当該プローブカーが走行した際の外部情報１２（渋滞情報１０、気象情報１１等、図１参照）が格納されるようになっている。
【００５８】
このようにして出力された処理済旅行情報は、前記電子地図上に予め設定された２以上のポイント間に関連付けられた所定時間における旅行時間及び通過速度の情報ということになる。したがって、この処理済み旅行情報を利用することで、例えば、図１７〜図２０に示すような集計結果を容易に得ることができる。
【００５９】
以下、これらの集計結果について簡単に説明する。
【００６０】
まず図１７及び図１８は、目黒通りの特定区間の旅行速度を集計した結果の例であり、図１７は下り方面、図１８は上り方面である。図１７（ａ）、図１８（ａ）は交差点やカーブなどのリンク間の平均旅行速度の変化を示し、図１７（ｂ）、図１８（ｂ）は速度ランク別距離比構成を示している。
【００６１】
これらの集計結果から、この区間の下り方面（図１７）は特定のポイント（リンク）で部分的に滞留（信号待ち等）が発生しているが、全体的にはスムーズに流れていることが分かる。これに対して、上り方面（図１８）では滞留の距離が占める割合が大きく、この区間全体が断続的に滞留（渋滞）していることが分かる。
【００６２】
次に図１９及び図２０は、異なる条件における同一メッシュ内の平均旅行速度の相違を示している。図１９（ａ）は曜日別、図１９（ｂ）は交通量別、図２０（ａ）は月別、図２０（ｂ）は道路種類別の平均旅行速度である。例えば図１９（ａ）の曜日別平均旅行速度の集計結果からは、この区間が曜日毎の交通流の変化が大きく、特に平日と週末との差が大きいことが分かる。一方、図２０（ａ）の集計結果を見ると、この区間は月別では交通流にほとんど変化がないことが分かる。
【００６３】
これらの集計結果は、単なる渋滞情報やナビ情報とは異なり、後述する利用者が指定する旅行条件に合致した非常に有益な旅行情報として提供することができる。また、このような情報を蓄積しておくことにより、道路の建設・拡張計画の策定等に役立てることができる。
【００６４】
（旅行時間案内システム）
次に、前記処理済み旅行情報を利用して旅行時間案内を行う旅行時間案内システム１５について説明する。
【００６５】
図２に示すように、このシステム１５は、案内利用者１６（図１）から例えばインターネット網を通して所望旅行経路の始点及び終点を受け取る旅行経路始点・終点受取部６１と、旅行希望時の環境・条件を受け取る環境・条件受取部６２と、前記旅行経路の始点及び終点に基づいて前記始点から終点までの旅行経路を算出し、当該旅行経路が通過する地図上のポイントを抽出する旅行経路通過ポイント抽出部６３と、通過する各ポイント間について集計された前記通過速度を取得する通過速度取得部６４と、各ポイント間の平均通過速度を前記受け取った環境・条件に応じたパラメータを適用して補正し、各ポイント間の補正通過速度を算出する通過速度補正部６５と、前記旅行経路を構成する全ポイント間の通過速度に基づいて当該旅行経路の全旅行時間を算出する旅行時間算出部６６と、各ポイント間の通過時間を所定の周期で更新する通過時間更新部６７とからなる。
【００６６】
以下、この旅行案内システムの各構成要素の構成及び機能を、その動作と共に図２１のフローチャートを参照して説明する。
【００６７】
まず、前記旅行経路始点・終点受取部６１および環境・条件受取部６２は、例えばインターネット網を通してアクセスした案内利用者に対して旅行時間案内のためのインタフェースを提供し、前記旅行経路の始点及び終点、旅行希望時の環境・条件を入力させるようになっている（ステップＳ１３）。旅行経路の始点及び終点は、前記インタフェース上に地図を表示しそこから選択させても良いし、住所を直接入力させるようにしても良い。また、旅行希望時の環境・条件は、例えば旅行希望日付、天候（雨、雪、曇、晴）の設定などを含む。そして、前記利用者が前記の情報を入力し例えば送信ボタンを押すことでこれらの情報はこの旅行時間案内システムに送信される（ステップＳ１４）。
【００６８】
ついで、旅行経路通過ポイント抽出部６３は、前記始点及び終点に基づいて前記電子地図上で最適経路を演算する。この最適経路の計算は一般に知られている方法により行われる。ついで、この電子地図中から、最適経路が通過する複数のポイントを抽出する（ステップＳ１５）。このポイントは、前記した図１０にＰ１〜Ｐ８で示し説明したように、前記電子地図内に予め座標として設定されているものであり、旅行時間に影響を及ぼす道路４２上の位置、例えば交差点、高速道路の出入口、急カーブ等に設定されたものである。
【００６９】
ついで、通過速度取得部６４が、前記複数のポイントのうち全ての隣り合う２つのポイント（ノード１、ノード２）の組み合わせ、通過方向を用いて前記処理済旅行情報格納部２２内の情報（図１６参照）を検索し、２つのポイント及び通過方向が一致しかつ、設定条件にもっとも近い処理済み旅行情報を抽出する（ステップＳ１６）。
【００７０】
ついで、前記通過速度補正部６５が、前記ポイント間の平均通過速度に、日時、前記環境・条件に応じた所定の偏差値を求めて適用して、当該ポイント間の補正後の通過速度を算出する（ステップＳ１７）。環境・条件に応じた所定のパラメータとは、天候や、曜日等に応じて予め定められたパラメータであり、例えば、前記通過速度に乗算することで適用されるものである。
【００７１】
そして、前記旅行時間算出部６６が、各ポイント間の距離を前記通過速度補正部６５で算出した通過速度で除算することで、当該各ポイント間に係る旅行時間を求め、上記最適経路を構成する全ての区間についてこれを足し合わせて全経路についての旅行時間を算出する（ステップＳ１８）。なお、この旅行時間算出部６６は、経路の渋滞が激しく、通常の平均速度で計算した所要時間と比較して所定以上の時間がかかると判断した場合には、前記ポイント抽出部６３に別の経路を検索するように指令を発するようになっている。また、上記の方法以外に、各ポイント間の通過速度に基づいて全経路における平均通過速度を算出し、これに基づいて全経路の旅行所要時間を求めるようにしても良い。
【００７２】
そして、この算出部６６は、前記案内利用者に対して、前記最適経路の地図若しくは説明と共に前記旅行時間を表示するインタフェースを提供するようになっている（ステップＳ１９）。
【００７３】
このような案内システムによれば、各通過ポイント間の平均速度や通過時間等、実際に集計された情報を利用して旅行時間案内を行うようにしたので、正確な旅行時間を提供できる。
【００７４】
また、走行中のプローブカーや一般の車両にこの情報を提供してカーナビゲーションの経路案内を通して提示するようにしても良い。
【００７５】
なお、この発明は上記一実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々変形可能である。
【００７６】
例えば、前記一実施形態では、旅行時間を算出するために２ポイント間の平均通過速度を求めて出力するようにしているが、これに限定されるものではない。２ポイント間の通過時間のみを集計することのみで旅行時間を算出することができる場合には前記通過速度を算出する必要はない。
【００７７】
また、プローブカーの車種は前記一実施形態のものに限定されるものではない。さらに、交通情報を収集する手段も前記一実施形態のものに限定されるものではない。前記一実施形態ではメモリーカードを介して取得するようにしているが、例えば無線で取得するようにしても良い。
【００７８】
また、前記一実施形態では、メモリーカード中に、プローブカーの「事象」を格納し、この事象を利用して例えばタクシーにおける実車／空車を判断するようにしているが、必ずしも上記事象を出力・利用しなくても良い。例えば、タクシーの場合、当該車両の勤務データから上記事象を判別することができる場合があり、この場合、このデータを利用するようにしても良い。
【００７９】
また、前記一実施形態では、前記仮経路に基づいて通過候補ポイントを抽出する際、仮経路から３０ｍ以内にある全ての経路を抽出するようにしたが、これに限定されるものではない。仮経路からの距離は、当該道路の状況に応じて適宜変更することが可能である。例えば、市街地では２０ｍ、郊外では４０ｍ等と設定してもよい。
【００８０】
さらに、上記一実施形態では、車両が信号待ち／渋滞状態にあるかを判断する基準として、停止時間が２分以内としたが、これに限定されるものではない。出願人らの事前の調査及び分析によれば、「２分」という基準により上記事象とそれ以外の事象との分離がもっとも適切に行えることが判明している。しかしながら、これも道路環境その他によっては将来変動する可能性がある。
【００８１】
さらに、前記旅行時間案内システムでパラメータとして利用する情報は上記のものに限定されるものではない。例えば図２２に示すようにその他の様々なデータをパラメータとして利用するようにしても良い。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、車両から得られた交通情報に基づいて走行経路を推定する際、少ないコンピュータ資源で、迅速かつ的確に処理することができる交通情報処理方法及び交通情報処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】交通情報処理センタを示す概略構成図。
【図３】旅行情報取得部で取得される情報の種類を説明するためのブロック図。
【図４】通過ポイント判断部の構成を示すブロック図。
【図５】通過ポイント判断部の処理を示すフローチャート。
【図６】通過ポイント判断部の処理を説明するための概略図。
【図７】通過ポイント判断部の処理を説明するための概略図。
【図８】通過ポイント判断部の処理を説明するための概略図。
【図９】通過ポイント判断部の処理を説明するための概略図。
【図１０】通過ポイント判断部の処理を説明するための模式図。
【図１１】通過ポイント判断部の処理を説明するための模式図。
【図１２】ポイント間通過時間算出部を示すブロック図。
【図１３】ポイント間通過時間算出部の処理を示すフローチャート。
【図１４】滞留判別要因を決定するためのテーブルを示す図。
【図１５】通過速度算出・集計部を示すブロック図。
【図１６】出力データ形式を示すフォーマット図。
【図１７】処理の一例を示す図。
【図１８】処理の一例を示す図。
【図１９】処理の一例を示す図。
【図２０】処理の一例を示す図。
【図２１】旅行時間案内システムの処理を示すフローチャート。
【図２２】旅行時間案内システムで利用するデータの例を示すブロック図。
【符号の説明】
１…交通情報処理センター
２…プローブカー
３…カーナビゲーションシステム
４…ＧＰＳアンテナ
５…車速パルス検出器
６…メモリーカード
８…交通情報処理システム
１０…渋滞情報
１１…気象情報
１２…外部情報
１３…処理済み旅行情報
１５…旅行時間案内システム
１６…案内利用者
１８…情報受信システム
２０…旅行情報格納部
２１…電子地図格納部
２２…処理済旅行情報格納部
２３…旅行情報取得部
２４…通過ポイント判断部
２５…ポイント間通過時間算出部
２６…通過速度算出・集計部
２８…位置
２９…時刻
３０…速度
３１…走行方向
３２…車種
３３…事象
３５…仮経路作成部
３６…通過候補ポイント抽出部
３７…通過経路推定部
３８…エラー信号出力部
３９…通過経路再推定部
４０…通過ポイント出力部
４１…仮経路
４２…道路
４４…抽出ポイント有無判別部
４５…通過候補ポイント再抽出部
４６…最適経路
４７…滞留判別部
４８…滞留時間除去部
４９…滞留位置出力部
５０…滞留時間算出部
５１…滞留要因判別部
５２…滞留位置・滞留要因出力部
５４…滞留要因判別テーブル
５５…通過速度算出部
５６…平均通過速度算出部
５７…偏差値算出部
５８…出力部
６１…旅行経路始点・終点受取部
６２…環境・条件受取部
６３…旅行経路通過ポイント出力部
６４…通過速度取得部
６５…通過速度補正部
６６…旅行時間算出部
６７…通過時間更新部
Claims (8)
- 車両の位置情報を含む旅行情報を取得する旅行情報取得工程と、
前記工程で取得した車両の位置情報中、前記車両の走行方向が変化した位置間を最短距離で結ぶことで仮経路を作成する仮経路作成工程と、
地図データ上に予め設定されたポイントのうち、前記仮経路から所定距離内にある前記ポイントを抽出するポイント抽出工程と、
前記抽出されたポイントに基づいて前記車両の通過経路を推定する通過経路推定工程と、
前記仮経路と、前記推定された通過経路とを比較し、その間の距離が所定値以上となった場合に、エラー信号を出力するエラー信号出力工程と
を有することを特徴とする方法。 - 請求項１記載の方法において、
前記エラー信号が出力された場合、前記仮経路と前記推定された通過経路との距離が所定値以上となった箇所で通過経路を分割し、分割した経路毎に前記抽出されたポイントに基づいて車両の通過経路を再度推定する工程をさらに有することを特徴とする方法。 - 請求項１記載の方法において、
前記通過経路推定工程は、前記車両が通過したと判断される地図データ上のポイントを出力する工程をさらに有するものであることを特徴とする方法。 - 請求項３記載の方法において、
さらに、
前記車両が通過したと判断される各ポイントのうち所定の２ポイント間について、前記車両の位置情報に基づいて、前記車両が各２ポイント間を通過するのに要した通過時間若しくは平均通過速度を算出する通過時間／平均通過速度算出工程と、
同一の２ポイント間について算出された複数の通過時間若しくは平均通過速度を集計し、その集計結果を前記地図データ上の各ポイントに関連付けて出力する通過時間／平均通過速度集計・出力工程と
を有することを特徴とする方法。 - 車両の位置情報を含む旅行情報を取得する旅行情報取得手段と、
前記手段で取得した車両の位置情報中、前記車両の走行方向が変化した位置間を最短距離で結ぶことで仮経路を作成する仮経路作成手段と、
地図データ上に予め設定されたポイントのうち、前記仮経路から所定距離内にある前記ポイントを抽出するポイント抽出手段と、
前記抽出されたポイントに基づいて前記車両の通過経路を推定する通過経路推定手段と、
前記仮経路と、前記推定された通過経路とを比較し、その間の距離が所定値以上となった場合に、エラー信号を出力するエラー信号出力手段と
を有することを特徴とするシステム。 - 請求項５記載のシステムにおいて、
前記エラー信号が出力された場合、前記仮経路と前記推定された通過経路との距離が所定値以上となった箇所で通過経路を分割し、分割した経路毎に前記抽出されたポイントに基づいて車両の通過経路を再度推定する手段をさらに有することを特徴とするシステム。 - 請求項６記載のシステムにおいて、
前記通過経路推定手段は、
前記車両が通過したと判断される地図データ上のポイントを出力する手段をさらに有するものであることを特徴とするシステム。 - 請求項７記載のシステムにおいて、
さらに、
前記車両が通過したと判断される各ポイントのうち所定の２ポイント間について、前記車両の位置情報に基づいて、前記車両が各２ポイント間を通過するのに要した通過時間若しくは平均通過速度を算出する通過時間／平均通過速度算出手段と、
同一の２ポイント間について算出された複数の通過時間若しくは平均通過速度を集計し、その集計結果を前記地図データ上の各ポイントに関連付けて出力する通過時間集計・出力手段と
を有することを特徴とするシステム。
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