JP3987073B2 - ナビゲーションシステム、経路探索サーバ、経路探索方法およびプログラム - Google Patents
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Description
目的地点、出発地点が複数存在する経路探索とは、例えば、テーマパークやイベント会場、交通機関の駅など、複数の出入り口が存在する経路探索や、現在位置や目的地から近い範囲にあるコンビニエンスストアやガソリンスタンドなどの興味対象場所(POI:Point of Interest)までの経路を探索したい場合などである。
このようなナビゲーション装置、ナビゲーションシステムとしては自動車に搭載して運転者に経路を案内するカーナビゲーション装置、携帯電話をナビゲーション端末として利用して経路探索サーバに経路探索要求を送り、その結果を受信して経路案内を受ける通信型のナビゲーションシステムなどが実用化されている。
このような歩行者用のナビゲーションシステムは、所望の出発駅から所望の目的駅までの経路(乗車候補列車)を、徒歩経路の探索と案内に加えて案内する機能を有する。また、徒歩経路の経路探索を伴わずに情報配信サーバから交通機関の路線や時刻表、乗車可能な列車などの情報の配信を受けて表示する交通案内システムも存在する。
すなわち、各交通機関の路線データや運行時刻データをデータベース化した交通ネットワークデータを参照して、乗り継ぎを含めて出発地と目的地を結ぶ、利用可能な各交通手段を経路として順次たどり、経路探索条件に合致する案内経路(列車などの交通手段)の候補を1つまたは複数提示する。経路探索条件としては更に、所要時間、乗り継ぎ回数、運賃などの条件を指定できるようにされているのが一般的である。
一般的には、ナビゲーション装置が有するGPS受信機を用いて測位したナビゲーション装置の現在位置を含む一定の縮尺、一定の範囲の地図に、案内経路と、ナビゲーション装置の現在位置を示すマークを重ね合わせ、該現在位置マークが表示画面の中心になるように表示する。
また、案内経路データに交差点などのガイダンスポイントが設定され、そのガイダンスポイントにおけるガイダンスとして音声ガイド(例えば、「この先、300m交差点です。左折して下さい」などの音声メッセージ)のデータが付加されている場合は、スピーカを介して音声メッセージを再生出力してユーザをガイドする。
この経路探索ナビゲーションシステムは、出発地点から目的地点までの経路を、地点をノード、地点間をリンクとして道路ネットワーク、交通ネットワークのデータとして表現し、コンピュータを用いてラベル確定法により最短コスト条件下で徒歩区間、交通機関利用区間を探索するものである。
そして、前記平均コストが指定したコストの範囲内に含まれるすべての利用交通機関の駅を求め、歩行経路を決定し、求められた歩行経路を交通機関の交通ネットワーク経路に組み込んで総合交通ネットワークを表現し、コンピュータを用いてラベル確定法により求めるコスト条件下で探索する。
このような経路探索においても、従来の経路探索サーバにおいては上記特許文献3に開示された駐車場情報検索方法のように、探索要求された特定エリア出入り口G1〜G3を抽出し、出発地から各出入り口G1〜G3までの経路探索を個別に繰り返し、最短の出入り口を案内し、あるいは、距離の近い順にいくつかの推奨経路を案内していた。
すなわち、出発地から経路探索サーバが抽出した各駐車場までの経路探索を繰り返してそれぞれの駐車場への最短経路を探索し、それぞれの駐車場への最短経路が探索されると、経路探索サーバは、出発地から最も近い駐車場への経路あるいは出発地から近い順に複数の経路を案内経路として端末装置に配信する。
通信型のナビゲーションシステムにおいては、経路探索サーバへの案内要求は各端末装置からランダムに行われるため、案内要求が一時に集中し、経路探索サーバに経路探索処理の負荷が集中するとサーバがダウンしたり、端末装置側の待ち時間が増大したりする不都合が生じるという問題点があった。
探索用ネットワークデータを用いて出発ノードから目的ノードまでの経路を探索するナビゲーションシステムにおいて、
前記ナビゲーションシステムは、興味対象場所の属性情報を蓄積したPOI属性情報データベースと、ネットワークデータ編集手段と、仮想ノード設定手段と、を備え、
出発地および/または目的地に基づいてPOI属性情報データベースを参照して出発地および/または目的地に複数のPOIが存在するかを判別し、
複数のPOIが存在する場合には、前記仮想ノード設定手段が前記複数のPOIのノードのそれぞれとリンクコストが等しい値を有するリンクで接続される仮想ノードを設定し、
前記ネットワークデータ編集手段が前記探索用ネットワークデータに前記仮想ノードを追加し、経路探索手段は当該仮想ノードが追加された探索用ネットワークデータを用いて経路探索を行うことを特徴とする。
ネットワークを介して経路探索条件を送信するナビゲーション端末装置と接続される経路探索サーバであって、
前記経路探索サーバは、興味対象場所の属性情報を蓄積したPOI属性情報データベースと、ネットワークデータ編集手段と、仮想ノード設定手段と、を備え、
出発地および/または目的地に基づいてPOI属性情報データベースを参照して出発地および/または目的地に複数のPOIが存在するかを判別し、
複数のPOIが存在する場合には、前記仮想ノード設定手段が前記複数のPOIのそれぞれのノードとリンクコストが等しい値を有するリンクで接続される仮想ノードを設定し、
前記ネットワークデータ編集手段が前記探索用ネットワークデータに前記仮想ノードを追加し、経路探索手段は当該仮想ノードが追加された探索用ネットワークデータを用いて経路探索を行うことを特徴とする。
探索用ネットワークデータを用いて出発ノードから目的ノードまでの経路を探索する経路探索方法において、
前記ナビゲーションシステムは、興味対象場所の属性情報を蓄積したPOI属性情報データベースと、ネットワークデータ編集手段と、仮想ノード設定手段と、を備え、
出発地および/または目的地に基づいてPOI属性情報データベースを参照して出発地および/または目的地に複数のPOIが存在するかを判別するステップと、
複数のPOIが存在する場合には、前記仮想ノード設定手段が前記複数のPOIのそれぞれのノードとリンクコストが等しい値を有するリンクで接続される仮想ノードを設定するステップと、
前記ネットワークデータ編集手段が前記探索用ネットワークデータに前記仮想ノードを追加し、経路探索手段は当該仮想ノードが追加された探索用ネットワークデータを用いて経路探索を行うステップと、を含むことを特徴とする。
経路探索条件を送信するナビゲーション端末装置と、ネットワークを介して前記ナビゲーション端末装置と接続される経路探索サーバとを備えて構成されたナビゲーションシステムにおける経路探索方法であって、
前記経路探索サーバは、興味対象場所の属性情報を蓄積したPOI属性情報データベースと、ネットワークデータ編集手段と、仮想ノード設定手段と、を備え、
出発地および/または目的地に基づいてPOI属性情報データベースを参照して出発地および/または目的地に複数のPOIが存在するかを判別するステップと、
複数のPOIが存在する場合には、前記仮想ノード設定手段が前記複数のPOIのそれぞれのノードとリンクコストが等しい値を有するリンクで接続される仮想ノードを設定するステップと、
前記ネットワークデータ編集手段が前記探索用ネットワークデータに前記仮想ノードを追加し、経路探索手段は当該仮想ノードが追加された探索用ネットワークデータを用いて経路探索を行うステップと、を含むことを特徴とする。
経路探索条件を送信するナビゲーション端末装置と、ネットワークを介して前記ナビゲーション端末装置と接続される経路探索サーバであって、
興味対象場所の属性情報を蓄積したPOI属性情報データベースと、ネットワークデータ編集手段と、仮想ノード設定手段と、を備えた経路探索サーバを構成するコンピュータに、
出発地および/または目的地に基づいてPOI属性情報データベースを参照して出発地および/または目的地に複数のPOIが存在するかを判別する処理を実行させ、
複数のPOIが存在する場合には、前記仮想ノード設定手段が前記複数のPOIのそれぞれのノードとリンクコストが等しい値を有するリンクで接続される仮想ノードを設定する処理を実行させ、
前記ネットワークデータ編集手段が前記探索用ネットワークデータに前記仮想ノードを追加し、経路探索手段は当該仮想ノードが追加された探索用ネットワークデータを用いて経路探索を行う処理を実行させること、を特徴とするプログラムである。
そして複数のPOIが存在する場合には、前記仮想ノード設定手段が前記複数のPOIのそれぞれのノードとリンクコストが等しい値を有するリンクで接続される仮想ノードを設定し、ネットワークデータ編集手段が前記探索用ネットワークデータに前記仮想ノードを追加し、経路探索手段は当該仮想ノードが追加された探索用ネットワークデータを用いて経路探索を行う。
仮想ノードPNから各駐車場G1〜G5結ぶリンクのリンクコストは実際の距離によらず全て「0」であるから、仮想ノードPNと各POIの距離は仮想的に等距離である。従って、特定のPOIを経由する経路が最短距離であれば、その経路が出発地(START)から各POIまでの経路の中で最短の経路であることになり、1回の経路探索で複数のPOIのうち最も近いPOIとそこまでの経路を提供することができるようになる。
従って、駐車場G3を経由する経路が最短距離であれば、その経路が出発地(START)から各駐車場G1〜G5までの経路の中で最短の経路であることになり、1回の経路探索で複数の駐車場G1〜G5のうち最も近い駐車場とそこまでの経路をナビゲーション端末装置20に提供することができるようになる。
この点、リンクコストの値が「0」であると、仮想ノードPNに探索が到達した時点で経路探索処理が終わる。すなわち、仮想ノードPNのリンクコストの値が「0」であれば効率的な経路探索処理を行うことができる。
ナビゲーション端末装置20は、経路探索サーバ30に出発地と目的地などの経路探索条件を設定して経路探索要求を送信し、経路探索サーバ30は経路探索条件に従って、道路ネットワークデータ、交通ネットワークデータからなる探索用ネットワークデータを参照して最適経路を探索し、その最適経路を案内経路データに編集してナビゲーション端末装置20に配信する。
例えば、POIのAはテーマパークAであり、当該テーマパークに接続されるリンク、すなわち、出入り口リンクは3箇所あり、その3箇所のリンク端点ノードの位置が蓄積されている。万国博覧会などのイベント会場、テーマパーク、交通機関の各駅の出入り口も同様である。これらPOIとその属性情報は、経路探索サーバ30がネットワーク12を介してPOI情報提供サーバ50から収集することができる(図2参照)。
すなわち、図4において、○印、◎印がノードを示し、◎印は道路の交差点を示している。各ノード間を結ぶ有向性のリンクを矢印線(実線、点線、2点鎖線)で示している。リンクは、道路の上り、下りそれぞれの方向を向いたリンクが存在するが、図4では図示を簡略化するため矢印の向きのリンクのみを図示している。
図4ではノードAXからノードCYに至る他の経路は図示されていないが、実際にはそのような経路が他にも存在するため、ノードAXからノードCYに至る可能な経路を同様にして探索し、それらの経路のうちリンクコストが最少になる経路を最適経路として決定するものである。この手法は、例えば、ダイクストラ法と呼ばれる周知の手法によって行われる。
例えば、図5において、出発地を交通路線AのノードAXとしてある特定の出発時刻を指定して、交通路線CのノードCYを目的地とする経路探索を行う場合、交通路線A上を運行する交通手段Aa〜Ac・・・のうち出発時刻以降の全ての交通手段を順次出発時の経路として選択する。そして交通路線Cへの乗り継ぎノードへの到着時刻に基づいて、交通路線C上を運行する各交通手段Ca〜Cc・・・のうち、乗り継ぎノードにおいて乗車可能な時刻以降の交通手段の全ての組み合わせを探索して各経路の所要時間や乗り換え回数などを累計して案内することになる。
従って、出入り口A3を経由する経路RT1が最短距離であれば、その経路が出発地側の出入り口A1〜A5の経路の中で最短の経路であることになる。従って1回の経路探索で複数の出入り口A1〜A5のうち目的地(GOAL)までの最も近い出入り口と目的地(GOAL)までの経路をナビゲーション端末装置20に提供することができるようになる。
この探索はダイクストラ法など、一般的な経路探索において用いられる手法で行うことができる。すなわち、実際に経路探索を行う範囲は実際の探索用ネットワーク上になるが、仮想ノードPN1(出発地側)と仮想ノードPN2(目的地側)を置くことにより、この間で求められた最適経路は出発地と目的地も同時に特定している点に特徴がある。
経路探索サーバ30は経路探索条件を受信すると、先ずステップS11の処理において出発地側の条件を調べ、ステップS12の処理においてPOI属性情報DB40を参照し、出発地側に複数のPOIが存在するか判断する。出発地側に複数のPOIが存在しなければステップS14の処理に進み出発地を出発地ノードとして決定する。
11、12・・ネットワーク
20・・・・ナビゲーション端末装置
21・・・・制御手段
22・・・・通信手段
23・・・・測位手段
24・・・・表示手段
25・・・・案内経路データ記憶手段
26・・・・配信要求編集手段
27・・・・操作・入力手段
30・・・・経路探索サーバ
31・・・・制御手段
32・・・・経路案内手段
33・・・・経路探索手段
34・・・・通信手段
35・・・・探索用ネットワークデータ
36・・・・道路ネットワークデータ
37・・・・交通ネットワークデータ
38・・・・ネットワークデータ編集手段
39・・・・仮想ノード設定手段
40・・・・POI属性情報DB(データベース)
50・・・・POI情報提供サーバ
Claims (11)
- 探索用ネットワークデータを用いて出発ノードから目的ノードまでの経路を探索するナビゲーションシステムにおいて、
前記ナビゲーションシステムは、興味対象場所の属性情報を蓄積したPOI属性情報データベースと、ネットワークデータ編集手段と、仮想ノード設定手段と、を備え、
出発地および/または目的地に基づいてPOI属性情報データベースを参照して出発地および/または目的地に複数のPOIが存在するかを判別し、
複数のPOIが存在する場合には、前記仮想ノード設定手段が前記複数のPOIのノードのそれぞれとリンクコストが等しい値を有するリンクで接続される仮想ノードを設定し、
前記ネットワークデータ編集手段が前記探索用ネットワークデータに前記仮想ノードを追加し、経路探索手段は当該仮想ノードが追加された探索用ネットワークデータを用いて経路探索を行うことを特徴とするナビゲーションシステム。 - 前記POIから仮想ノードまでのリンクコストは値が0であることを特徴とする請求項1に記載のナビゲーションシステム。
- 前記ナビゲーションシステムは、経路探索条件を送信するナビゲーション端末装置と、ネットワークを介して前記ナビゲーション端末装置と接続される経路探索サーバとを備えて構成されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のナビゲーションシステム。
- ネットワークを介して経路探索条件を送信するナビゲーション端末装置と接続される経路探索サーバであって、
前記経路探索サーバは、興味対象場所の属性情報を蓄積したPOI属性情報データベースと、ネットワークデータ編集手段と、仮想ノード設定手段と、を備え、
出発地および/または目的地に基づいてPOI属性情報データベースを参照して出発地および/または目的地に複数のPOIが存在するかを判別し、
複数のPOIが存在する場合には、前記仮想ノード設定手段が前記複数のPOIのそれぞれのノードとリンクコストが等しい値を有するリンクで接続される仮想ノードを設定し、
前記ネットワークデータ編集手段が前記探索用ネットワークデータに前記仮想ノードを追加し、経路探索手段は当該仮想ノードが追加された探索用ネットワークデータを用いて経路探索を行うことを特徴とする経路探索サーバ。 - 前記POIから仮想ノードまでのリンクコストは値が0であることを特徴とする請求項4に記載の経路探索サーバ。
- 探索用ネットワークデータを用いて出発ノードから目的ノードまでの経路を探索する経路探索方法において、
前記ナビゲーションシステムは、興味対象場所の属性情報を蓄積したPOI属性情報データベースと、ネットワークデータ編集手段と、仮想ノード設定手段と、を備え、
出発地および/または目的地に基づいてPOI属性情報データベースを参照して出発地および/または目的地に複数のPOIが存在するかを判別するステップと、
複数のPOIが存在する場合には、前記仮想ノード設定手段が前記複数のPOIのそれぞれのノードとリンクコストが等しい値を有するリンクで接続される仮想ノードを設定するステップと、
前記ネットワークデータ編集手段が前記探索用ネットワークデータに前記仮想ノードを追加し、経路探索手段は当該仮想ノードが追加された探索用ネットワークデータを用いて経路探索を行うステップと、を含むことを特徴とする経路探索方法。 - 前記POIから仮想ノードまでのリンクコストの値を0とするステップを含むことを特徴とする請求項6に記載の経路探索方法。
- 経路探索条件を送信するナビゲーション端末装置と、ネットワークを介して前記ナビゲーション端末装置と接続される経路探索サーバとを備えて構成されたナビゲーションシステムにおける経路探索方法であって、
前記経路探索サーバは、興味対象場所の属性情報を蓄積したPOI属性情報データベースと、ネットワークデータ編集手段と、仮想ノード設定手段と、を備え、
出発地および/または目的地に基づいてPOI属性情報データベースを参照して出発地および/または目的地に複数のPOIが存在するかを判別するステップと、
複数のPOIが存在する場合には、前記仮想ノード設定手段が前記複数のPOIのそれぞれのノードとリンクコストが等しい値を有するリンクで接続される仮想ノードを設定するステップと、
前記ネットワークデータ編集手段が前記探索用ネットワークデータに前記仮想ノードを追加し、経路探索手段は当該仮想ノードが追加された探索用ネットワークデータを用いて経路探索を行うステップと、を含むことを特徴とする経路探索方法。 - 前記POIから仮想ノードまでのリンクコストの値を0とするステップを含むことを特徴とする請求項8に記載の経路探索方法。
- 経路探索条件を送信するナビゲーション端末装置と、ネットワークを介して前記ナビゲーション端末装置と接続される経路探索サーバであって、
興味対象場所の属性情報を蓄積したPOI属性情報データベースと、ネットワークデータ編集手段と、仮想ノード設定手段と、を備えた経路探索サーバを構成するコンピュータに、
出発地および/または目的地に基づいてPOI属性情報データベースを参照して出発地および/または目的地に複数のPOIが存在するかを判別する処理を実行させ、
複数のPOIが存在する場合には、前記仮想ノード設定手段が前記複数のPOIのそれぞれのノードとリンクコストが等しい値を有するリンクで接続される仮想ノードを設定する処理を実行させ、
前記ネットワークデータ編集手段が前記探索用ネットワークデータに前記仮想ノードを追加し、経路探索手段は当該仮想ノードが追加された探索用ネットワークデータを用いて経路探索を行う処理を実行させること、を特徴とするプログラム。 - 前記経路探索サーバを構成するコンピュータに
前記POIから仮想ノードまでのリンクコストの値を0とする処理を実行させることを特徴とする請求項10に記載のプログラム。
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