JP3999351B2

JP3999351B2 - 車の運行状況の提示方法と最適経路の探索提示方法及び記録媒体

Info

Publication number: JP3999351B2
Application number: JP14875798A
Authority: JP
Inventors: 雅巳平野; 誓衛藤; 幸宏内田
Original assignee: Fujitsu Social Science Labs Ltd
Current assignee: Fujitsu Social Science Labs Ltd
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1998-05-29
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2018-05-29
Also published as: JPH11339174A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車載データを用いた車の運行状況の提示方法と最適経路の探索提示方法及び記録媒体に関する。
【０００２】
近年，大小の荷物運搬用のトラック等の車両は物流の中核となっており，これらの車両を効率的に運行させることは物流関係の業界，特に車による運送を行う企業にとって重要なテーマとなっている。すなわち，各種の道路を経由して目的地に荷物を運搬する場合，現在地から目的地までにどの道路を通れば，最も早く目的地に辿りつけるかといったことが分かれば便利であるが，そのようなことは分からないためその実現が待たれている。
【０００３】
【従来の技術】
運送を行う企業では，荷物を車で運搬する場合に，各運転者が自主的にルートを選択する場合もあるが，管理者により行き先に応じて予め交通量を考慮して作成したルートを運転者に指示する方法等がある。
【０００４】
また，近年は道路交通情報が各種の機関から提供されており，その情報を運転中に聞いて事故や, 渋滞を避けるルートを随時選択する場合もある。
更に，車によってはＧＰＳ（Global Positioning System)を搭載して，そのＧＰＳ（緯度，経度の情報）と連動したナビゲーションシステムにより現在位置を確認し，目標位置への方向選択（案内）を行う利用者も増えている。
【０００５】
しかし，一般的には比較的交通量が多い地域において，ある出発点から目的地までに種々の経路が存在する場合，運行管理者や運転手の長年の運転経験またはカンによって比較的スムーズに車が動くと予想されるルートを指定または選択を行う場合が多い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の運送を行う企業では，運行管理者や運転手の経験が豊富でも，現実の車の流れは常に変化しており，経験にたよると現実の状況と異なる場合が多く，出発地から目的地まで車をどのルートでどの方向へ走らせたらどのくらいの時間で到達できるか，言い換えれば，どの程度の速度で走らせることができるか（どの程度の時間で目的地に到達できるか）について把握することができなかった。
【０００７】
また，道路情報を提供する機関が放送や電話等により渋滞時間，事故の発生等の各種の状況を知らせているが，その情報は主要な国道や交差点，高速道路等に限られているため，一般道路（国道，県道，市道等）についての混雑度等の情報の提供は行われてないため，それらの一般道路が行き先の経路に含まれた場合にはどの程度の速度で走れるか予測することができなかった。
【０００８】
更に，ＧＰＳを搭載した車により得られるデータ（車載データという）の位置情報には，道路地図データとのリンク情報がないため，個別の道路区間を特定するのに処理時間がかかり，また，ＧＰＳや道路地図の精度により必ずしも特定した道路と実際に走行した道路が一致するとは限らないという問題があった。
【０００９】
本発明は出発地から目的地まで車を走らせる場合に，効率良く運行することができる経路を選択するために各地域毎の道路における車の速度情報を提示することができる車の運行状況の提示方法を提供することを目的とし，更に本発明は車の最適経路の探索提示方法を提供すること及び記録媒体を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の原理構成を示す。図中，１はＧＰＳを搭載した車に設けられた車載データ記録部，１ａ〜１ｄは車載データとして収集されるデータの例を表し，１ａは車の位置（ＧＰＳにより得られる緯度，経度），１ｂは速度，１ｃは日時，１ｄは道路種別の各情報である。２は多数の車載データを収集して分析することにより各位置（緯度，経度）毎の車の方向，速度を検出するための速度実績情報取得部，２ａは速度実績情報，３は処理部，３ａはメッシュ対応の方向別統計速度演算部，３ｂはメッシュ対応の方向別速度表示部，３ｃは道路種別対応部，４は道路地図データ，５は予め決められた長さの多数の四角形の図形で構成されたメッシュの図形データ，６は表示部である。
【００１１】
本発明は実際に各地域の道路を走行している多数の車に車載データ記録部１を搭載し，車載データとしてＧＰＳの位置に対応した速度，及び道路種別等の情報を一定周期毎（例えば，１０秒毎）にまたは変化（方向の変化等）が発生した時に記録を行う。このように多数の車両によりそれぞれの車載データ記録部１に記録された各情報は，速度実績情報取得部２へ供給されると，各位置毎に，走行方向を識別されて，その時の速度と組み合わせて速度実績情報２ａが生成される。この速度実績情報２ａは処理部３へ供給される。処理部３のメッシュ対応の方向別統計速度演算部３ａは，道路地図データ４をメッシュの図形データ５を用いてメッシュ状に区切る一方で，各メッシュ内に位置する車の各方向別の速度情報を速度実績情報２ａから抽出する。この時，方向として何れの方向に含まれるか識別して，速度情報を取り出して，速度の統計値（平均速度等）を求める。
【００１２】
求められた各メッシュの各方向別の統計速度は，メッシュ対応の方向別速度表示部３ｂに供給され，ここで各メッシュ内で各方向別の速度に対応した形態（色彩や形状）のデータが設定され，メッシュで区切られた道路地図と共に表示部６に方向別の速度が表示される。
【００１３】
また，道路種別対応部３ｃを駆動することにより，各メッシュ内の道路種別に対応した方向別の統計速度を算出して，表示することができる。更に，処理部３による各メッシュ内の統計速度の算出と表示は，時間別，曜日別等のように指定した時間や曜日等に対応したデータだけを選択して表示を行うことにより，時間や曜日等に対応した特有の速度を表示することができる。
【００１４】
表示部６に表示された地図をメッシュで区分した各地域内の道路を通る場合の方向別の統計速度を見ることにより，出発地から目的地までに速度が速い経路を選択することができる。また，この図１の原理を用いてメッシュ内の道路区間毎の速度のデータを取得したら，そのデータを参照しながら出発値から目的値までの最適ルートを既知のアルゴリズムであるダイクストラ法を用いることにより算出することができる。
【００１５】
本発明の車の運行状況の提示は，図１に示す処理部３において，速度実績情報２ａ，道路地図データ４，メッシュの図形データ５をメッシュ対応の方向別統計速度演算部３ａやメッシュ対応の方向別速度表示部３ｂの機能をプログラムに処理することにより実現することができ，このようなプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成することができる。また，この原理により各道路区間毎の速度データにより最適ルートを探索する方法により最適経路の提示方法を実現するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を構成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図２は車載データから速度実績情報データを作成する構成を示す図である。
図２において，１は車両に搭載された車載データ記録部，１０はＧＰＳ受信機，１１は車速センサ，１２は記録部，１３は道路種別設定部，３は情報処理装置（ＣＰＵとメモリを含み，上記図１の３に対応），３ｄ〜３ｆは情報処理装置３における車載データの処理の内容を示し，３ｄは車両情報取得部，３ｅは進行方向算出部，３ｆは速度実績情報出力部，２は出力された速度実績情報を表す。
【００１７】
ＧＰＳを搭載したトラックや乗用車の各種の車に少なくともＧＰＳ受信機１０や車速センサ１１及び記録部１２を備えた車載データ記録部１は従来から知られている。これに対し，道路種別設定部１３を設け，運転者により走行中の道路の種別を設定させるようにする。但し，種別としては例えば，高速道路（有料道路を含む）か一般道路かの区別であればよく，一般道路を走る場合には何も設定を行わない。なお，各記録動作毎に時間情報（年，月，日，時分等）も内蔵時計を用いて当然記録される。
【００１８】
車載データ記録部１は車が走行中に，一定時間毎に記録部１２にその時の位置をＧＰＳ受信機１０から得て，その時の車速を車速センサ１１から得て，付加的なデータとして道路種別設定部１３からの道路種別情報が記録される。多数の車の車載データ記録部１内の記録部１２の内容は情報処理装置３に入力されると，車両情報取得部３ｄで車載データが取り出され，進行方向算出部３ｅにおいて各位置（ＧＰＳのデータから判別）における車の進行方向を算出する。次に，算出された進行方向の情報と，車速情報をその位置情報及び道路種別情報と共に出力する。この情報は速度実績情報２として格納される。
【００１９】
図３は車載データ取得の説明図であり，図中，矢印を付した実線は車が実際に走行した経路を表し，特定の道路上を走行している時に，＊の符号は車載データの記録が行われたことを表し，これらの各位置をＧＰＳ（緯度，経度の情報）により取得し，それぞれの速度等の情報と共に順番に記録される。
【００２０】
図４は本発明が実施される情報処理装置の構成を示す。図中，２〜６は上記図１の同じ符号の各部に対応し，２は速度実績情報データ，３は処理装置，４は道路の位置（道路区間）や図形を含む道路区間データ，５は予め決められた距離のメッシュ（例えば１Ｋｍ四方）で分割した図形を表すメッシュデータ，６はディスプレイ，７はキーボード，８は演算処理により得られた統計速度データ，９はプログラムやデータを格納したＣＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスク等の記録媒体である。処理装置３はＣＰＵとプログラム及びデータを格納したメモリを備え，本発明の処理を実行するプログラム及びデータを記録した記録媒体９を読み取って処理装置３のメモリにローディングすることができる。また，このようなプログラムやデータは通信回線を介して外部端末の記録媒体から処理装置３にローディングすることも可能である。
【００２１】
図５，図６に実施例で使用する各種のデータ構成を示す（その１），（その２）。図５のＡ．は速度実績情報のデータ構成を示し，上記図４の２のデータである。このデータは，上記図２の構成により作成され，各速度実績情報は，運行実績日時，運行実績曜日，緯度，経度，車速平均，進行方向及び道路区分（道路種別）の各データとから成る。道路区分としては，実際には図６のＥ．に示すように区間種別として高速自動車国道，都市高速道路，一般国道，主要地方道，等の多数の種類に分けられるが，この実施例では道路種別として高速自動車国道と都市高速道路を道路種別“１”として，他の全ての道路の道路種別を“０”とする。
【００２２】
次に図５のＢ．は道路区間のデータであり，地図上の各道路区間（道路の交差点により挟まれた区間）に対応してそれぞれ，区間種別（道路種別），方向区分の情報で構成される。方向区分は，図６のＦ．に示すように，例えば４方向に区分する場合は全方位（３６０度）を４つに区分するもので，北向きを０度としてその左右４５°の角度内を方向区分１とし，時計周りに９０度ずつ区切った各方向を方向区分２〜方向区分４として扱う。この方向区分により，各道路区間の始点から終点への方向を表す。
【００２３】
図５のＣ．はメッシュ図形であり，道路地図を一定の経度，緯度（例えば，実際の１Ｋｍの距離に対応）の四方形で区切ったメッシュ１〜メッシュｎの各図形が示され，これらの各メッシュ図形の属性を表すために，図５のＤ．に示すようなメッシュデータが設定され，メッシュ１，メッシュ２，・・・メッシュｎの各データはメッシュをユニークに表すメッシュコードで構成される。
【００２４】
図７は本発明の実施例１の処理フローであり，上記図４の構成の処理装置において実行される。
図７のＡ．は統計速度算出の処理フローである。最初に統計速度データの属性を決定する。すなわち，上記図４の速度実績情報データ２を基に，各速度実績情報のデータ（図５のＡ．）がそれぞれメッシュデータ５（図５のＣ．及びＤ．）の何れに属し，道路種別は何で，方向区分は何れか等を求め，メッシュコード，道路種別及び方向区分でグループ化して，各方向区分毎の統計速度を算出する（図７のＡ．のＳ１）。
【００２５】
図８にメッシュ内の方向別の統計速度算出の原理を示す。この場合，統計として平均を用いる。
図８のＡ．はメッシュ内の各方向の車速データであり，道路種別は一般道路とする。この中には９個の車速データが含まれており，この中の各データの中から，上記図７の処理により，全方位を４つに区分した場合の方向区分１〜４（図６のＦ．参照）に含まれる各データを図８のＢ．〜Ｅ．に示すように選択し，それぞれの方向に含まれる車速について平均を取って各方向別の平均速度を得ることができる。なお，この例では，統計情報として平均値を用いたが，他にも最頻度，最大値，最小値，等さまざまな統計情報を用いることができる。
【００２６】
図９に統計速度データ及び統計速度図形の例を示し，Ａ．には統計速度１のデータ〜統計速度ｎのデータで構成され，各統計速度データはメッシュコード，道路種別，方向区分，統計速度，及び実績数（統計をとるのに使用したデータ数）である。
【００２７】
この後，統計速度図形を作成する（図７のＡ．のＳ２）。この場合，上記決定した統計速度データの各レコードに，同じメッシュコードを持つメッシュ図形の内部に，方向区分で示される方向を表す速度図形（例えば二等辺三角形）を作成する。
【００２８】
この統計速度図形の例は，図９のＢ．に示されている。図において，ａ〜ｄは方位を４つに区分した場合の統計速度図形であり，各図形ａ〜ｄは上記図６のＦ．の各方向区分に対応し，これらの図形を図７のＢ．の処理において使用する。なお，図９のＢ．の各方向別の図形は，統計速度のデータが存在する場合に対応する図形が作成され，存在しない場合は作成されない。
【００２９】
図７のＢ．は同図Ａ．により作成された各メッシュに対応して作成された統計速度図形を用いて表示を行う処理である。最初に，統計速度図形の色を，予め決められた速度幅に対応した色に設定し（図７のＢ．のＳ１），統計速度図形を地図上に重ね合わせて表示する（同Ｓ２）。速度に対応した図形の色としては，例えば，速度が６０Ｋｍ／ｈ以上は赤系，６０Ｋｍ／ｈ〜５０Ｋｍ／ｈは赤と黄色の中間，５０Ｋｍ／ｈ〜４０Ｋｍ／ｈは黄色と緑の中間，４０Ｋｍ／ｈ〜３０Ｋｍ／ｈは緑と青の中間，３０Ｋｍ／ｈ〜２０Ｋｍ／ｈは青というような色を割り当てる。実際には，速度の区分を細分化して，色彩はそれぞれ８ビットで構成するＲ，Ｇ，Ｂの組み合わせにより細かな色を表現することができる。
【００３０】
上記図７に示す処理フローに対応するプログラムを図４に示すＣＤーＲＯＭやフレキシブルディスク等の記録媒体９に記録すれば，これを読み取って処理装置３にローディングして，他の速度実績情報等のデータについて処理を行って車の運行状況を表示することができる。
【００３１】
図１０は上記図７の処理により作成したメッシュ別の速度表示の例である。道路地図を一定経度・緯度のメッシュで分割し，各メッシュ別にそれぞれの４方向の車の統計速度図形に色彩を速度対応の色で表示している。
【００３２】
上記図７の処理では，道路種別については触れてないが，異なる道路種別について方向別の統計速度を算出して，表示することができる。具体的には，高速道路（有料道路を含む）と一般道路の２つの種類について統計速度を車載データから求めて，２つの種類の道路を含むメッシュについては，それぞれの速度表示を行うことができる。また，上記図７の処理を曜日別，時間別に行うことにより，一週間の曜日や，時間帯に対応した方向別の統計速度を表示することができる。
【００３３】
統計速度図形の他の例として図１１のような図形も挙げられる。この例では，車載データから求めた統計速度を線分の長さで表し，速度が速いものの線分を長くし，遅いものを短くしてそれぞれの方向で表示したものである。
【００３４】
次に図１２は最適経路探索を含む実施例２の構成を示す図である。図中，２は車載データを処理することにより得られた速度実績情報（上記図２により求めた情報），３は処理装置（ＣＰＵ及びメモリ），４は道路区間データ，４ａは区間種別（道路種別）と方向区分を表すデータ，４ｂは区間長，統計速度，接続道路点へのポインタのデータ，５はメッシュデータ（メッシュコードが付与された図形データ），１５は道路点データである。
【００３５】
ここで，道路点と道路区間の関係について図１３を用いて説明すると，図１３に示すように，道路の変化点（道路の属性，すなわち道路種別，車線数，幅員などが変化する点）及び交差点が道路点である。そして，道路点と道路点を結ぶ区間を道路区間という。
【００３６】
図１４は本発明による実施例２の処理フローであり，上記図１２の処理装置３において実行される。最初にメッシュ毎の方向別の統計速度を算出する（図１３のＳ１）。次に道路区間データ（図１２の４）とメッシュデータ（図１２の５）を地理的に対応付け，各道路区間にメッシュコードを付与する。また，区間種別に対応する道路種別を付与する（図１４のＳ２）。次に各道路区間データに対応する統計速度データを設定し（図１４のＳ３），ダイクストラ法（公知のグラフ探索理論）により，最適ルート探索を行う（同Ｓ４）。この探索により得られたルートを表示装置に表示することができる。この図１４に示す処理フローに対応するプログラムを記録媒体に格納し，これを読み取ることで処理装置（上記図４の３）にプログラムを格納し，データを入力することで処理を行うことができる。
【００３７】
これにより，２地点間の最短ルートの計算や，所要時間の算出を現実に近いデータで行うことができるようになる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば車載データを利用してメッシュ内の道路の方向別の速度を統計処理で求めることができ，処理時間を大幅に減少することができる。また，全ての道路を走行して車載データを取得する必要がなく，データの取得が容易となる。また，広範囲の地図を表示して，どのあたりのどの方向の道路が混んでいるかが即座に分かるため，車の運行管理が確実に且つ容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理構成を示す図である。
【図２】車載データから速度実績情報データを作成する構成を示す図である。
【図３】車載データ取得の説明図である。
【図４】本発明が実施される情報処理装置の構成を示す図である。
【図５】実施例で使用する各種のデータ構成を示す（その１）である。
【図６】実施例で使用する各種のデータ構成を示す（その２）である。
【図７】本発明の実施例１の処理フローを示す図である。
【図８】メッシュ内の方向別の統計速度算出の原理を示す図である。
【図９】統計速度データ及び統計速度図形の例を示す図である。
【図１０】図７の処理により作成したメッシュ別の速度表示の例を示す図である。
【図１１】統計速度図形の他の例を示す図である。
【図１２】ルート探索を含む実施例２の構成を示す図である。
【図１３】道路区間と道路点の関係を示す図である。
【図１４】本発明による実施例２の処理フローを示す図である。
【符号の説明】
１車載データ記録部
１ａ位置
１ｂ速度
１ｃ日時
１ｄ道路種別
２速度実績情報取得部
２ａ速度実績情報
３処理部
３ａメッシュ対応の方向別統計速度演算部
３ｂメッシュ対応の方向別速度表示部
３ｃ道路種別対応部
４道路地図データ
５メッシュの図形データ

Claims

車の運行状況の提示方法において，
走行中の車の各位置とそれに対応する車の方向と速度を含む速度実績情報を入力データとして取得し，
道路地図を予め決められた距離を持つメッシュで区切るメッシュデータを備え，
前記各メッシュ毎に，それぞれのメッシュ内に位置する走行中の車の方向別の速度情報を前記速度実績情報から抽出し，前記メッシュ内の全方向を一定の角度で区切って複数の方向区分に分けて，前記抽出された各車の方向について前記方向区分別に同じ方向区分に含まれる前記速度情報の速度を統計処理し，
各メッシュ内の方向区分別の統計処理した速度の値に対応する表示形態のデータを付与し，
前記付与された形態で道路地図データ，メッシュデータと共に各メッシュ毎の方向別に統計処理した速度を表示することを特徴とする車の運行状況の提示方法。
請求項１において，
前記方向区分別の統計処理した速度の値に対応する表示形態として，各方向区分の速度を表すための方向別の速度表示図形を用い，各速度表示図形の色または形状の何れか一方または両方を前記統計処理した速度の値に対応して異ならせることを特徴とする車の運行状況の提示方法。
請求項１または２において，
前記速度実績情報として，走行中の車の各位置対応の方向と速度の情報を入力データとして取得し，
前記速度実績情報からメッシュ内の方向区分別の統計処理した速度を前記道路種別毎に算出し，
各メッシュ内の道路種別毎に方向区分別の統計処理した速度の値に対応する形態のデータを付与し，前記各メッシュ毎の方向別の統計処理した速度の表示を道路種別毎に行うことを特徴とする車の運行状況の提示方法。
車の最適経路の探索提示方法において，
走行中の車の各位置とそれに対応する車の方向と速度を含む速度実績情報を入力データとして取得し，
道路地図を予め決められた距離を持つメッシュで区切るメッシュデータを設け，
前記各メッシュ毎に，それぞれのメッシュ内に位置する走行中の車の方向別の速度情報を前記速度実績情報から抽出し，前記メッシュ内の全方向を一定の角度で区切って複数の方向区分に分けて，前記抽出された各車の方向について前記方向区分別に同じ方向区分に含まれる前記速度情報の速度を統計処理し，
前記統計処理された速度を各道路区間に対応してメモリに格納し，前記メモリに格納された道路区間の統計処理された速度を参照しながら，道路地図上の選択された始点から終点までの最適ルートを探索して提示することを特徴とする車の最適経路の探索提示方法。
表示装置を備えた情報処理装置により車の運行状況を提示するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって，
走行中の車の各位置とそれに対応する車の方向と速度を含む速度実績情報と，道路地図を予め決められた距離を持つメッシュで区切るメッシュデータとが入力されると，前記各メッシュ毎に，それぞれのメッシュ内に位置する走行中の車の方向別の速度情報を前記速度実績情報から抽出し，前記メッシュ内の全方向を一定の角度で区切って複数の方向区分に分けて，前記抽出された走行中の各車の方向について前記方向区分別に同じ方向区分に含まれる前記速度情報の速度を統計処理させ，
各メッシュ内の方向区分別の統計処理した速度に対応する表示形態のデータを付与させ，前記付与された形態で道路地図データ，メッシュデータと共に各メッシュ毎の方向別に統計処理した速度を表示装置に表示させることを特徴とする車の運行状況を提示するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
表示装置を備えた情報処理装置により車の最適経路を探索提示するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって，
走行中の車の各位置とそれに対応する車の方向と速度を含む速度実績情報と，道路地図を予め決められた距離を持つメッシュで区切るメッシュデータとが入力されると，前記各メッシュ毎に，それぞれのメッシュ内に位置する走行中の車の方向別の速度情報を前記速度実績情報から抽出し，前記メッシュ内の全方向を一定の角度で区切って複数の方向区分に分けて，前記抽出された各車の方向について前記方向区分別に同じ方向区分に含まれる前記速度情報の速度を統計処理させ，
前記統計処理された速度を各道路区間に対応してメモリに格納させ，前記メモリに格納された道路区間の統計処理された速度を参照しながら，道路地図上の選択された始点から終点までの最適ルートを探索して表示させることを特徴とする車の最適経路を探索提示するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。