JP4300137B2 - 最適経路探索装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、最適経路探索技術に関し、より詳細には、エレベータやエスカレータなどの垂直方向への移動手段を利用した場合の状況も考慮した上での駅入口から乗車車両位置までの最適経路を探索することができるようにした最適経路探索技術に関する。

地図情報による目的地への経路検索システムや路線案内システムなどが盛んに利用されるようになってきた。これに加えて、駅構内における案内にも応用されてきている。例えば、従来の駅構内の最適経路探索システムとして、目的駅で降車後に、目的地に近い出入口に出るまでの時間を短縮できる経路を提示する最適経路探索システムが提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００３−１８５４６４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術は、駅構内を素早く移動するためには適しているが、このような方法により検索された経路を通ると、早く列車に到達したいという要求を持つ者により選択される可能性が高いため、得てして車両が混雑していたりする問題がある。また、体の不自由な方やお年寄りの方などが、楽に移動するためには適していない経路である場合も多い。また、体の不自由な方やお年寄りの方が、乗車車両位置まで移動する際、階段ではなく、エレベータやエスカレータなどを利用した方が移動しやすい場合が多く、その点までを考慮した経路探索方法は、提案されていない。さらに、優先席のある車両に乗車するための乗車位置に向かう経路検索という観点からの提案もない。

本発明の目的は、体の不自由な方やお年寄りの方でも楽に移動できるように、混雑度の低い乗車車両位置を検索し、エレベータやエスカレータなどを利用して乗車車両位置まで移動できる経路を探索することにある。

本発明では、列車の時刻表データ、列車の車両毎の混雑度を保持する混雑度データ、構内地図位置情報を保持する構内位置データ、駅構内の施設位置と通路情報を保持する地図データを記憶した記憶手段と、出発駅、出発駅入口、出発日時、乗車路線、昇降優先順位からなる指定探索条件に基づいて、最適な経路を探索する探索手段と、駅構内の地図データ上に探索した経路を表示する表示手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、駅の入口とプラットホームとが同じフロアにない場合においても、車両の混雑度などとともに、フロア間を移動する昇降手段としてどのような昇降手段を利用するかを利用者の状況に合わせて選択することで個人の状態に応じて駅の入口から乗車車両位置までの最適経路を検索するため、利用者にとって最適な移動経路に沿って駅構内を移動することができる。

以上、説明したように、本発明によれば、車両の混雑度などと昇降手段などを利用するか否かなどを選択し、個人の状態に応じて駅の入口から乗車車両位置までの最適経路を検索し、提供することができるため、最適な移動経路に沿って駅構内を移動することができるという利点がある。

以下、本発明の一実施の形態による駅構内経路探索システムについて、図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の一実施の形態による駅構内経路探索システムの構成例を示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態による駅構内経路探索システムは、最適経路探索装置１と入出力装置２とを含んで構成される。最適経路探索装置１は、最適経路探索を行う探索部３と、最適経路探索に用いられるデータを有するデータ部４とを有している。データ部４は、例えば、時刻表データ４ａと、混雑度データ４ｂと、例えば３次元位置ベクトルにより表された構内の施設などに関する構内位置データ４ｃと、地図データ４ｄと、を有している。尚、駅構内経路探索システムの最適経路探索装置１と入出力装置２とは、一体型の構成を有していても良いが、最適経路探索装置１と入出力装置２とを例えばネットワークにより接続可能にした構成であってもよい。例えば、経路探索の入力機能と探索結果の表示機能とを有する携帯端末のように、入出力装置２と、探索部３とデータ部４とを有する最適経路探索装置１と、を通信回線により接続する構成であっても良い。

入出力装置２は、例えば、駅の入出口毎に設けられ、経路探索をしたい出発駅、出発駅入口、出発日時、乗車路線、昇降優先順位などを含む探索条件を指定したり、探索指示をしたりする装置である。また、最適経路探索装置１で探索した結果を出力することもできる。ここで、昇降優先順位とは、昇り降りをする際に、エレベータと、エスカレータと、階段と、について、第１〜第３までの優先順位を指定するものである。探索部３は、入出力装置２からの指定探索条件とデータ部４のデータとを用いて、例えば乗車列車の混雑度の低い最適乗車車両位置を検索し、駅入口からプラットホームの乗車車両位置までの最適経路を探索する。探索した結果の経路表示は、入出力装置上に駅構内地図を表示させ、その上に経路を強調して表示することにより分かり易く表示することができる。さらに、入出力装置にGPS等の位置情報の取得機能を持たせることにより、地図上に現在位置を表示することも可能になる。入出力装置２は、個人データを入力する装置２ａを有しており、入力手段を用いずに、例えばＩＣカードなどを利用して、個人データを最適経路探索装置１に送ることも可能である。携帯端末などを利用することもできる。個人の状況に応じて、何を優先するか（優先度）を変化させることにより、より便利なツールとなる。

図２は、本実施の形態による最適経路探索手順の流れを示すフローチャート図である。図２に示すように、処理を開始（Ｓｔａｒｔ）すると、まず、入出力装置２より、探索条件として、例えば、出発駅、出発駅入口、出発日時、乗車路線、昇降優先順位などを入力し、探索指示を行う（ステップ２１）。次に、入力された出発駅、出発日時、乗車路線に従い、データ部４の時刻表データ４ａを検索し、乗車車両の列車番号、乗車プラットホーム番号を取得する（ステップ２２）。次に、乗車路線、乗車列車の列車番号、出発駅、出発日時に従い、データ部４の混雑度データ４ｂを使用し混雑度の最も低い車両番号を取得する（ステップ２３）。以上のステップにより、駅入口と乗車列車のプラットホーム番号及び混雑度の低い乗車車両番号の乗車位置とを取得することができる。尚、混雑度は、路線、月日、曜日、時間などを考慮した統計値に基づくデータを用いても良いし、リアルタイムに計測した値でも良い。

ここで、図３は、混雑度データの内容例を示す図であり、列車の車両毎の混雑度を保持しているテーブルである。図３に示すように、混雑度データは、例えば、路線名と、列車番号と、編成両数と、乗車駅と、車両番号と、混雑度と、を列車毎に保持している。

ユーザは、乗車する路線名と、乗車希望列車番号と、乗車駅と、を指定して図３に示すテーブルを検索することにより、乗車希望列車の各車両番号の混雑度を取得することができる。例えば、混雑を嫌うユーザであれば、この中から混雑度の低い車両番号を検索することにより、乗車希望列車中において、混雑度の低い車両番号を取得することができる。

図３に示すテーブルの内容のうち、混雑度のデータは、例えば、過去の実績に基づく情報によって作成された情報であっても良いし、或いは、前駅又は前々駅などを出発した時点において取得した車両毎の乗降客の実測計測による混雑度の情報であっても良い。或いは、リアルタイムに計測した混雑度であっても良い。例えば、ユーザが、乗車する路線名としてＡ線（上り）を、乗車希望列車番号としてＭ２５１列車を、乗車駅として品川駅を指定すると、図３の上から３行にも記載されているようなデータを取得することができ、例えば１号車が混雑度５０％で比較的空いていることを知ることができる。

図２に戻って説明を続ける。上記処理において、入力した出発駅入口と、昇降優先順位と、プラットホーム番号と、混雑度の低い乗車車両の車両番号と、に従って、構内位置データ４ｃより経路情報を検索する（ステップ２４）。図４は、構内位置データの構成例を示す図である。図４に示すように、構内位置データ表は、施設名と、各施設の構内地図位置情報と、を対応付けして示した表である。例えば、北口の入口は、構内地図位置情報として（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）を有しており、一方、１番線用のエレベータ１は、構内地図位置情報として（Ｘ５、Ｙ５、Ｚ１）を有している。ここで、Ｚ１は、例えば１階であることを、Ｚ２は２階であることを示す。本実施の形態においては、特にＺ方向（高さ方向）の位置情報を持たせることにより、お年寄りなどにとっては移動しにくいＺ方向の移動を特に考慮している。また、同じＺ方向に関する移動であっても、下りと上りとで条件（優先度など）を異なるようにしても良い。すなわち、Ｚ方向の位置データと移動方向に関するデータ（３次元の移動とその方向に関するベクトルデータ）を考慮して経路検索が行われる。駅構内の経路検索は、構内位置データ４ｃ（図４）を使用し、入力により指定された駅入口から最短の券売機位置、その券売機から最短の改札口位置、その改札口から最短のプラットホーム位置を順次検索していく。

次いで、上記構内位置データの内容と地図データ４ｄとより、駅入口から乗車車両位置までの経路を入出力装置に表示させる（ステップ２５）。図５に、地図データ４ｄの一例を示す。図５に示すように、駅構内３１は、例えば駅入口の１つである南口３３と、券売機３５と、券売機３５の近くに設けられた入力端末３７と、改札４１と、売店、トイレなどの施設４３と、通路情報４７と、エレベータ４５などの昇降手段と、が配置され、利用者が駅構内を移動する際に必要な施設や目印となる施設などが表示されている。

特に、上述のように、検索された駅入口位置、券売機位置、プラットホーム位置が同一フロアにない場合は、入力された昇降優先順位に基づいて、エレベータ、エスカレータ、階段と、を含む昇降手段を検索条件中に含めて検索を行う。この際、構内地図情報としてＺ方向の位置座標を持つことにより、検索が可能になる。検索された券売機、改札口、エレベータ等の位置情報を通路上の線で結ぶことにより、駅入口からプラットホーム位置までの経路を決定し、ユーザに提示することができる。提示する経路は複数候補であっても良く、その中からユーザに選択させるようにすると良い。次いで、経路を入出力装置２に出力し、処理を終了する。

尚、検索の条件については、経路無条件（制限なし）検索、すなわち、移動距離にかかわらず、混雑度の一番低い車両を乗車位置とする検索と、ホーム移動距離制限あり検索、すなわち、エレベータ、エスカレータ、階段のそれぞれについて、その場所から例えば前後１両の範囲内で、最も混雑度の低い車両を乗車位置とする検索と、がある。

以上の検索結果を、制限なし（エレベータ）、制限なし（エスカレータ）、制限なし（階段）、制限あり（エレベータ）、制限あり（エスカレータ）、制限あり（階段）の順に表示する。但し、制限なし検索結果と制限あり検索結果が同じ場合は、１つのみを表示する。例えば、１両目の混雑度が５０だった場合、制限あり（エレベータ）と制限なし（エレベータ）とは同じ結果になるため、５パターンだけを表示する。また、昇降手段を限定せず、一覧表示選択させることにより、各ユーザの好みで経路が選択できるようになる。例えば、エレベータかエスカレータ（階段以外）を利用したい場合、２つの経路を比べ、また一覧を見て所要時間を優先させるか混雑度を優先させるかなどの選択が可能である。

以下、利用者が実際に行う操作を含めてより具体的な実施例について詳細に説明する。本実施例では、図５に示す入力端末３７に入出力装置（例えばタッチパネル）２が備えられおり、利用者は入力端末３７のタッチパネルによって必要な操作を行うことを前提に説明を行う。

図６は、本実施例による乗車路線選択画面の第１表示例を示す図である。本実施例による第１表示例５１−１においては、「ご乗車になる路線をお選び下さい。」とのメッセージとともに、Ａ線（上り）５３−１、Ａ線（下り）５３−２、Ｂ線（上り）５３−３、Ｂ線（下り）５３−４の中から、利用者の乗車する列車をタッチパネルにより選択する。

図７は、本実施例による乗車路線選択画面の第２表示例を示す図である。本実施例による第２表示例５１−２においては、「ご乗車になる列車をお選び下さい。」とのメッセージとともに、第１表示画面で選択した「Ａ線（上り）」の列車リストが表示される。ここでは、普通電車 １２：００発 ○○行き、２番線５５−１など、現在時間＋移動時間の算出値から近い候補を例えば５本、選択候補５５−１〜５として表示される。尚、前画面に戻る５７や、トップ画面に戻る５８処理を選択するタッチパネルも設けられている。

図８は、本実施例における第３表示画面を示す図である。本実施例による第３表示例５１−３においては、「ご利用になる経路を１〜６よりお選び下さい。」とのメッセージとともに、第２表示画面で選択した「Ａ線（上り）」、「特急 １２：０５発 ××行き １番線」の昇降手段を含む表６１が表示される。

選択項目は、ＳＲ１〜６までの６種類が設けられ、昇降手段としてエレベータ、エスカレータ、階段が挙げられている。乗車車両と、座席の空き状況と、つり革の空き状況と、所要時間とが表示される。利用者は、昇降手段の種別と、乗車車両と、座席、つり革の空き状況と、所要時間と、に基づいて、経路を選択する。混雑度最低車両までの経路無条件検索結果と、ホーム移動距離制限あり検索結果を、エレベータ、エスカレータ、階段ごとにそれぞれ２パターン（無条件検索結果と制限あり検索結果が同じ場合は、１パターンのみ）、合計で最大６パターンを表示する。この際、所要時間も、距離と昇降手段とを考慮し、平均的な値から計算して表示する。また、混雑度に応じて、座席、つり革の空き状況を、○、△、×で表示する。

図９は、混雑度の基準例を示す図である。混雑度は、０〜４９までが、座席、つり革の両方とも空きが多き場合、以下、混雑度に応じて、座席、つり革の空き状況と混雑度とが関連する。

図１０は、本実施例による経路検索の処理を示す図である。図１０には、改札がある１階（１Ｆ）と、プラットホームがある２階（２Ｆ）と、プラットホームに停車中の列車８１とが示されている。１階と２階とには、対応する位置にエレベータ７３と、階段７５と、エスカレータ７７と、が設けられており、これらの昇降手段（７３、７５、７７）を用いて１階と２階との間を行き来することができる。図１０に示す地図上に記載されている各ライン（実線、破線、点線など）は、図８に示す経路選択画面において選択された経路ＳＲ１からＳＲ６までを示す。

選択経路ＳＲ１は、制限なし（エレベータ）となっており、図８のＳＲ１に記載された条件に基づいて、図１０にＳＲ１で示す実線に沿って、１階の改札７１からエレベータ７３を用いて１階から２階に昇る。その後、列車８１の８号車までプラットホ−ム上を進み、８号車に乗り込む経路である。選択経路ＳＲ２は、制限なし（エスカレータ）となっており、図８のＳＲ２に記載された条件に基づいて、図１０にＳＲ２で示す破線に沿って、１階の改札７１からエスカレータ７７を用いて１階から２階に昇る。その後、列車８１の８号車までプラットホ−ム上を進み、８号車に乗り込む経路である。選択経路ＳＲ３は、制限なし（階段）となっており、図１０にＳＲ３で示す点線に沿って、１階の階段７５を使って１階から２階に昇る。その後、列車８１の８号車までプラットホ−ム上を進み、８号車に乗り込む経路である。８号車は最低混雑度であるため、ＳＲ１〜３までにおいては、この最低混雑度である８号車に乗り込むことを優先にし、昇降手段に関しての制限が課されていない。

一方、ＳＲ４は昇降手段としてエレベータを利用し、ＳＲ５は昇降手段としてエスカレータを利用し、ＳＲ６は昇降手段として階段を利用する点に関して優先度を有する。すなわち、選択経路ＳＲ４は、制限あり（エレベータ）となっており、図１０にＳＲ４で示す破線に沿って、１階のエレベータ７３を使って１階から２階に昇る。昇った場所が列車８１の２号車の直近であり、そのまま２号車に乗り込む経路である。この際、エレベータを利用するという制限があるため、乗車位置は１〜３両目で最低混雑度の２両目が選択される。選択経路ＳＲ５は、制限あり（エスカレータ）となっており、図１０にＳＲ５で示す点線に沿って、１階のエスカレータ７７を使って１階から２階に昇る。昇った場所が列車８１の１号車の直近であり、そのまま１号車に乗り込む経路である。この際、エスカレータを利用するという制限があり、乗車位置は１０〜１２両目で最低混雑度の１２両目が選択される。選択経路ＳＲ６は、制限あり（階段）となっており、図１０にＳＲ６で示す一点鎖線に沿って、１階の階段７５を使って１階から２階に昇る。昇った場所が列車８１の４号車の近くであり、そのまま４号車に乗り込む経路である。この際、階段を利用するという制限があり、乗車位置は４〜６両目で最低混雑度の４両目が選択される。

図１１は、図１０に対応する図であり、利用者がＳＲ３のルートを選択した場合に表示される表示画面例を示す図である。図１１に示すように、利用者には自己が選択したＳＲ３に関連する経路のみが表示されており、利用者に理解しやすい表示がなされている。この表示に基づいて、利用者は、自己の希望に沿った経路を進むことができる。また、サービスとして表示に基づく印刷物を利用者に直接渡すことも可能であり、また、表示データを利用者の所持する携帯端末などに送ることも可能である。

尚、上記の実施例においては、駅構内に設置された固定式の入力端末３７を使用することを前提にして説明したが、固定式の入力端末の代わりに又は固定式の入力端末とともに、ＰＤＡや携帯電話機などの携帯端末を用いても良い。この際、上述の処理に関する全ての入出力を利用者の所持する携帯端末によって行うようにしても良いし、一部の処理のみを携帯端末で行うようにしても良い。或いは、探索処理までは固定式の入力端末を使用して行い、その後に利用者が駅構内を目標に向けて進む際に、携帯端末に例えば図１１に示した推奨する経路を表示させることで、これを参照して利用者をナビゲートするようにしても良い。この際に、携帯端末にＧＰＳ機能を付加しておけば、ＧＰＳに基づいて現在位置を表示させることができ、利用者は迷うことなく目標に向かって進みやすくなるため、特に便利である。さらに、一旦利用した経路を携帯電話のメモリに記憶させておくことにより、同じ行動を繰り返す場合には、探索処理などを省略して最適経路を携帯端末のメモリから取り出して迅速に提示させることも可能である。また、表示は、駅入口と乗車車両位置とが同一フロアにない場合には、駅入口フロアの経路と乗車車両位置フロアの経路とを分割して表示させることも可能であり、或いは、画面の切り換えにより別々に表示させることも可能である。

また、混雑度がどの車両でも低い場合には、昇降手段が最優先になり、車両位置に関する条件は優先度が低くなる。また、本実施の形態においては、出発駅に関する条件を考慮して最適経路を探索した例を示したが、出発駅情報とともに又は出発駅情報に代えて、乗り換え駅を含む到着駅に関する条件を考慮して最適経路を探索するようにしても良い。

以上、説明したように、本実施の形態又は実施例に記載した駅構内経路探索システムによれば、種々の条件、例えば、混雑度の低い乗車車両位置と、エレベータやエスカレータなどの自動昇降手段を利用して、駅の入口から乗車車両位置までの利用者に適した最適経路を探索することができ、個人の体力や現在の状態などに応じて、所望の移動方法により移動を行うことができる。本発明の実施の形態に記載された方法における各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムも本発明の範疇に入るものである。

本発明は、駅構内の路線検索に適しているが、その他、異なるフロアに移動する必要がある場合における種々の施設の移動方法に適用することができる。

本発明の一実施の形態による駅構内経路探索システムの構成例を示すブロック図である。 図１による最適経路探索処理の流れの概要を表すフローチャート図である。 図１に示す混雑度デ−タの構成例を示す図である。 図１に示す構内位置データであって、位置情報として３次元データを用いたの構成例を示す図である。 図１に示す地図データの表示例を示す図である。 乗車路線選択画面の表示例を示す図である。 乗車列車選択画面の表示例を示す図である。 経路選択画面の表示例を示す図である。 混雑度の基準例を示す図である。 本発明の一実施例による経路探索処理の内容を示す図である。 図１０の経路探索処理結果として表示される表示例を示す図である。

符号の説明

１…最適経路探索装置、２…入出力装置、３…探索部、４…データ部、４ａ…時刻表データ、４ｂ…混雑度データ、４ｃ…構内位置データ、４ｄ…地図データ。

Claims (5)

1. 駅構内における最適経路を探索する装置であって、
   時刻表データを格納する時刻表データ格納部と、列車又は列車内の各号車の混雑度データを格納する混雑度データ格納部と、駅構内における昇降手段を含む施設の位置情報データを格納する位置情報データ格納部と、駅構内の地図データを格納する地図データ格納部と、を含むデータベースと、経路の探索条件を含む入力データと、前記データベース内の情報と、に基づいて、駅構内における最適経路を探索する探索処理部と、を有する最適経路探索装置において、
   前記位置情報データは、前記昇降手段に関する高さ方向を含む３次元データと、該３次元データに関する昇降のいずれかを示す方向データとを有しており、
   前記探索処理部は、探索経路が同一フロアにない場合には、前記昇降手段における前記３次元データと前記方向データとを検索条件に含めて経路探索を実行することを特徴とする駅構内における最適経路探索装置。
2. 前記混雑度データは、運行される列車と該列車の車両とのそれぞれをパラメータとして前記混雑度データ格納部に格納され、
   前記探索処理部は、混雑度の低い車両を乗車位置とする経路探索を行うことを特徴とする請求項１に記載の最適経路探索装置。
3. 前記探索処理部は、前記昇降手段毎に、ホーム移動距離による制限を有するホーム移動距制限あり検索と、ホーム移動距離による制限を有さないホーム移動距制限なし検索と、により経路探索を行うことを特徴とする請求項２に記載の最適経路探索装置。
4. さらに、前記最適経路を提示する最適経路提示部を有していることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載の最適経路探索装置。
5. 入出力手段と、時刻表データを格納する時刻表データ格納部と、列車又は列車内の各号車の混雑度データを格納する混雑度データ格納部と、駅構内における昇降手段を含む施設の３次元位置ベクトルに基づく位置情報データを格納する位置情報データ格納部と、駅構内の地図データを格納する地図データ格納部と、を含むデータベースと、を含むシステムにおいて、駅構内における最適経路を探索する方法であって、
   乗車希望時間条件と前記昇降手段の利用条件と混雑度に関する希望混雑度条件とに関する優先度を含む経路の探索条件の入力に応じて、
   前記乗車希望時間条件と前記時刻表データとに基づいて乗車列車を検索するステップと、
   前記混雑度データと前記乗車列車とに基づいて該乗車列車の車両毎の混雑度を検索するステップと、
   前記希望混雑度条件と、前記車両毎の混雑度と、前記昇降手段の利用条件と、前記施設の位置情報データと、に基づいて、最適経路を探索するステップと、
   該最適経路と、前記駅構内の地図データと、に基づいて、最適経路を出力するステップと、を有し、
   前記位置情報データは、前記昇降手段に関する高さ方向を含む３次元データと、該３次元データに関する昇降のいずれかを示す方向データとを有しており、前記最適経路を探索するステップは、探索経路が同一フロアにない場合には、前記昇降手段における前記３次元データと前記方向データとを検索条件に含めて経路探索を実行するステップを含むことを特徴とする最適経路探索方法。

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