JP4633505B2 - 交通情報生成装置及び交通情報生成方法、交通情報提供装置並びに交通情報配信システム - Google Patents

Description

本発明は、プローブカーにより収集される情報を用いて交通情報を生成する交通情報生成装置及び交通情報生成方法、及びこの交通情報を提供する交通情報提供装置、並びに交通情報配信システムに関する。

現在、旅行時間データや渋滞データといった交通情報は、交通管理者および道路管理者が道路上に設置しているセンサより収集して作成し、ＶＩＣＳ（道路交通情報通信システム）センターよりカーナビゲーション装置等の端末へ提供されている。従来の交通情報提供システムでは、情報提供されている対象道路の範囲が狭いといった課題や、交差点の右折時や左折時に関する旅行時間情報（右折リンクや左折リンクの旅行時間情報）が提供されていないといった課題がある。こういった状況の中、交通情報を収集する新しい形態として、走行中の車両がセンサ（プローブ）となり、この走行車両で計測された速度（時間、位置）等の情報（プローブデータ）を収集して交通情報を生成するプローブカーシステムの研究が現在進められている。

プローブカーは、道路上に固定されている超音波センサやＡＶＩセンサと違って、極めて広い範囲からリアルタイムでデータを集めることができるため、プローブデータの解析により、精度の高い交通情報や交通制御情報の生成が可能になる。下記特許文献１には、センタがプローブデータの収集地域を指定し、この地域を走行する車両のプローブカー車載機が、走行位置や走行速度などのデータを単位時間ごとに計測して蓄積し、この蓄積したデータを一定時間ごとに携帯電話でセンタに送信するプローブカーシステムが提案されている。

特開２００２−２６９６６９号公報

最近では、プローブカーシステムを用いて、車両より得られたプローブデータを基に交通情報を生成する方法およびその交通情報を提供する方法について、いろいろ研究されている。

しかしながら、プローブデータから生成される交通情報は、プローブカーの搭載率などのプローブデータの情報量に影響されるため、特にプローブカーの搭載率が低い場合には、提供される交通情報の信頼性が劣る場合がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、プローブカーにより収集される情報を用いて交通情報を生成するプローブカーシステムにおいて、生成される交通情報の信頼性を高めることが可能な交通情報生成装置及び交通情報生成方法、交通情報提供装置並びに交通情報配信システムを提供することを目的とする。

本発明の交通情報生成装置は、車両が走行した位置、時間または速度の情報を含むプローブデータを収集するプローブデータ収集部より前記プローブデータを入力するプローブデータ入力部と、前記プローブデータに基づいて作成した対応する道路区間の旅行時間と渋滞度の少なくとも一方を含む第１の交通情報と、他より提供される第２の交通情報とを融合して提供用の交通情報を生成する交通情報生成部と、車両の走行距離の統計データを用いて、前記プローブデータに対応する道路区間における、全ての車両の走行距離に対する、前記プローブデータ収集部を搭載した全プローブカーが走行した走行距離の割合を示すプローブカー搭載率を算出し、前記プローブカー搭載率が所定値以上か否かを判定するプローブカー搭載率判定部と、前記交通情報を生成するための交通情報判定区間を決定する交通情報判定区間決定部とを備え、前記交通情報判定区間決定部は、前記プローブカー搭載率に応じて前記交通情報判定区間を変更可能に設定するもので、前記交通情報生成部は、前記設定した交通情報判定区間において前記提供用の交通情報を生成するものである。
これにより、プローブデータに基づいて作成したプローブ交通情報等による第１の交通情報と、他より提供されるＶＩＣＳ交通情報等による第２の交通情報とを用い、プローブカー搭載率に応じて交通情報判定区間を設定して第１の交通情報と第２の交通情報とを融合して提供用の交通情報を生成することで、生成される交通情報の信頼性を高めることが可能となる。

また、上記の交通情報生成装置であって、前記プローブカー搭載率が所定値未満の場合に、前記交通情報判定区間決定部は、前記第２の交通情報に対応して予め設定された区間と同じ区間を含む交通情報判定区間を設定し、前記交通情報生成部は、前記設定した交通情報判定区間毎に、前記第２の交通情報を優先的に用いて前記提供用の交通情報を生成するものとする。
これにより、プローブカー搭載率が所定値未満で小さい場合は、第２の交通情報を優先的に用いることで、生成した交通情報の信頼性を高めることが可能となる。

また、上記の交通情報生成装置であって、前記交通情報生成部は、前記第２の交通情報に対応する道路区間と前記第１の交通情報に対応する道路区間とが重なる区間は前記第２の交通情報を優先して採用し、前記第２の交通情報が無い区間において、前記第１の交通情報を用いて作成可能な場合は前記第１の交通情報を補完するものとする。
これにより、第２の交通情報に対応する道路区間と第１の交通情報に対応する道路区間とが重なる区間は第２の交通情報を優先して採用し、第２の交通情報が無い区間は第１の交通情報を補完することで、交通情報の信頼性を向上させるとともに、より広範囲の詳細な交通情報を提供することが可能となる。

また、上記の交通情報生成装置であって、前記プローブカー搭載率が所定値以上の場合に、前記交通情報判定区間決定部は、前記第１の交通情報に適応する固定または可変の区間長の区間を含む交通情報判定区間を設定し、前記交通情報生成部は、前記設定した交通情報判定区間毎に、前記第１の交通情報を優先的に用いて前記提供用の交通情報を生成するものとする。
これにより、プローブカー搭載率が所定値以上で大きい場合は、第１の交通情報を優先的に用いることで、信頼度の高いプローブデータに基づいて広範囲にわたってより詳細で精度の高いで交通情報を生成可能となる。

また、上記の交通情報生成装置であって、前記交通情報生成部は、前記第１の交通情報に対応する道路区間と前記第２の交通情報に対応する道路区間とが重なる区間は前記第１の交通情報を優先して採用し、前記第１の交通情報が無い区間において、前記第２の交通情報を用いて作成可能な場合は前記第２の交通情報を補完するものとする。
これにより、第１の交通情報に対応する道路区間と第２の交通情報に対応する道路区間とが重なる区間は第１の交通情報を優先して採用し、第１の交通情報が無い区間は第２の交通情報を補完することで、プローブデータを収集した道路区間のみに限らず、より広範囲の詳細な交通情報を提供することが可能となる。

また、上記の交通情報生成装置であって、前記交通情報判定区間決定部は、前記第１の交通情報に適応する可変の区間長の交通情報判定区間を設定する場合に、該当道路区間における、前記プローブデータの収集車両台数と、前記プローブデータの収集車両の走行速度との少なくとも一方の値に応じて前記交通情報判定区間の区間長を決定するものとする。
これにより、該当道路区間におけるプローブデータの収集車両台数と、プローブデータの収集車両の走行速度との少なくとも一方の値に応じて、交通情報判定区間の区間長を決定することで、プローブデータに基づいて生成される交通情報の信頼性を高めることが可能となる。

また、上記の交通情報生成装置であって、前記交通情報判定区間決定部は、前記プローブデータの収集車両台数の増加に伴って前記区間長が短くなるように設定するものとする。
また、上記の交通情報生成装置であって、前記交通情報判定区間決定部は、前記プローブデータの収集車両の走行速度の減少に伴って前記区間長が短くなるように設定するものとする。
また、上記の交通情報生成装置であって、前記交通情報判定区間決定部は、前記第１の交通情報に適応する可変の区間長の交通情報判定区間を設定する場合に、該当道路区間において前記プローブデータの収集車両の走行時間が所定値となる距離に対応する長さに前記交通情報判定区間の区間長を決定するものとする。
これらにより、プローブデータの収集車両台数、プローブデータの収集車両の走行速度などに応じて、適切な交通情報判定区間の区間長を設定可能である。

また、本発明は、コンピュータに、上記いずれかの交通情報生成装置の各部の機能を実現させるプログラムを提供する。

本発明の交通情報生成方法は、車両が走行した位置、時間または速度の情報を含むプローブデータを収集するプローブデータ収集部より前記プローブデータを入力するプローブデータ入力ステップと、前記プローブデータに基づいて作成した対応する道路区間の旅行時間と渋滞度の少なくとも一方を含む第１の交通情報と、他より提供される第２の交通情報とを融合して提供用の交通情報を生成する交通情報生成ステップと、車両の走行距離の統計データを用いて、前記プローブデータに対応する道路区間における、全ての車両の走行距離に対する、前記プローブデータ収集部を搭載した全プローブカーが走行した走行距離の割合を示すプローブカー搭載率を算出し、前記プローブカー搭載率が所定値以上か否かを判定するプローブカー搭載率判定ステップと、前記交通情報を生成するための交通情報判定区間を決定する交通情報判定区間決定ステップとを有し、前記交通情報判定区間決定ステップにおいて、前記プローブカー搭載率に応じて前記交通情報判定区間を変更可能に設定し、前記交通情報生成ステップにおいて、前記設定した交通情報判定区間において前記提供用の交通情報を生成することで、生成される交通情報の信頼性を高めることが可能となる。

本発明の交通情報提供装置は、上記いずれかの交通情報生成装置と、前記交通情報判定区間を表すための道路形状を示す形状データを有する位置参照情報と、前記生成された交通情報とを含む提供情報を生成する提供情報生成部と、前記提供情報を送信するデータ配信部と、を備えるものである。
これにより、プローブデータに基づき生成した第１の交通情報と他より提供されるＶＩＣＳ交通情報等の第２の交通情報とを用いて、信頼度の高い交通情報を生成し、カーナビゲーション装置等のユーザ端末等に提供することが可能となる。情報の受信側では、位置参照情報を用いることにより、可変の交通情報判定区間に対応する交通情報を自装置の地図に適切に対応付けることが可能であり、表示等を行って活用することができる。

本発明の交通情報配信システムは、上記の交通情報提供装置と、前記プローブデータを収集するプローブデータ収集装置と、を備えるものである。
これにより、プローブデータ収集装置で目的の地域のプローブデータを収集し、このプローブデータを用いて信頼度の高い交通情報を生成し、ユーザ端末などに提供することが可能となる。

また、上記の交通情報配信システムであって、前記プローブデータ収集装置は、収集した前記プローブデータを符号化圧縮する符号化処理部を備えるものとする。
これにより、プローブデータを効率的に収集することが可能となる。

また、上記の交通情報配信システムであって、前記符号化処理部は、前記交通情報判定区間の区間長に応じて圧縮率を可変とする。
これにより、設定された交通情報判定区間の区間長に応じて適切な圧縮符号化を行ってプローブデータを収集することが可能となる。

本発明によれば、プローブカーにより収集される情報を用いて交通情報を生成するプローブカーシステムにおいて、生成される交通情報の信頼性を高めることが可能な交通情報生成装置及び交通情報生成方法、交通情報提供装置並びに交通情報配信システムを提供できる。

図１は本発明の実施形態に係るプローブカーシステムの概略構成を示す図である。本実施形態のプローブカーシステムは、プローブカーを用いた交通情報配信システムを構成するものである。

プローブカーシステムでは、自車の走行した位置、時間、あるいは速度等の走行情報を収集するプローブデータ収集部を有する車載装置１１を備えた車両１２をプローブカーとして用いる。車載装置１１は、無線通信を行う通信部を備えており、携帯電話の移動体通信システム等の通信メディア１３を介して交通情報生成・配信センター１４と接続され、収集したプローブデータ等の通信が可能となっている。

また、車載装置１１からのプローブデータ等の信号を受信するビーコン１５と、ビーコン１５で受信したプローブデータ等の情報が伝送されるビーコン管理システム１６と、ビーコン管理システム１６からプローブデータを集めて交通情報生成・配信センター１４に配信するプローブデータ収集・配信センター１７とを有し、光ビーコンあるいは電波ビーコンによるプローブデータの収集が可能となっている。交通情報生成・配信センター１４には、生成された交通情報の配信を受けて利用するカーナビゲーション装置等のユーザ端末１８が接続される。

このようなプローブカーシステムにより、プローブカーの車両１２により収集したプローブデータを用いて、道路種別等に関わらず実際に走行した任意の道路の道路状況に関する情報を収集することができ、詳細で広範囲な交通情報を生成することができる。

図２は本実施形態に係るプローブデータ収集装置の構成を示すブロック図、図３は本実施形態に係る交通情報生成装置の構成を示すブロック図である。図２に示すプローブデータ収集装置は、図１のプローブカーの車載装置１１に設けられ、走行情報取得部を構成する。なお、プローブデータ収集装置は図１のビーコン１５等を含む構成としてもよい。図３に示す交通情報生成装置は、図１の交通情報生成・配信センター１４において構成される。なお、交通情報生成装置の機能をプローブカーの車載装置１１に設けることも可能である。この交通情報生成装置は、生成した交通情報を提供する交通情報提供装置の機能も有している。

複数の車両２０Ａ、２０Ｂ、…２０Ｎには、それぞれプローブデータ収集装置２１Ａ、２１Ｂ、…２１Ｎが設けられる。プローブデータ収集装置２１（２１Ａ、２１Ｂ、…２１Ｎを代表する）は、速度センサ２２からの速度情報、ＧＰＳ受信部２３からの緯度・経度等の位置情報、ジャイロ２４からの方向情報を用いて自車位置を検出する自車位置判定部２５と、時刻情報を出力する時計２６と、自車位置判定部２５及び時計２６の出力から走行軌跡を示す時間及び位置の計測情報であるプローブデータを出力する時空間計測部２７とを備える。また、プローブデータの符号化圧縮等の処理を行うデータ処理部２８と、プローブデータを蓄積するデータ蓄積部２９と、プローブデータを交通情報生成装置４０に送信するデータ送信部３０とを備える。

交通情報生成装置４０は、地図データベース４１、基準点データベース４２、データ受信部４３、道路特定部４４、ルート判定部４５、プローブカー搭載率判定部５５、ＶＩＣＳ交通情報取得部５６、交通情報判定区間決定部５７、交通情報生成部５８、位置参照情報生成部５０、提供情報生成部５１、データ配信部５２を有して構成される。

地図データベース４１には、道路を含む電子地図データが格納されている。基準点データベース４２には、予め設定した道路上の基準点を示す基準点データがテーブル等により格納されている。データ受信部４３は、プローブデータ収集装置２１からのプローブデータを受信して入力する。

道路特定部４４は、入力したプローブデータと地図データベース４１の地図データとに基づき、マップマッチング処理を行ってプローブデータに対応する道路区間を特定し、各車両ごとの走行軌跡データを生成する。ルート判定部４５は、各車両ごとの走行軌跡データと、地図データベース４１の地図データ及び基準点データベース４２の基準点データとに基づき、予め設定した基準点のどこを通過したかを判定し、交通情報作成可能ルートを決定する。

プローブカー搭載率判定部５５は、プローブカーの搭載率を算出して搭載率が所定値以上か否かを判定し、提供用の交通情報を生成する際に、プローブデータに基づいて生成したプローブ交通情報とＶＩＣＳセンターより提供されているＶＩＣＳ交通情報とのいずれを優先するかを決定する。プローブカーの搭載率は、プローブカーが走行した割合を示す値であり、例えば、車両の走行キロ数の統計値等を使用して、対象区間における１日あたりの全ての車両の走行距離に対する、全てのプローブカーの走行距離の値、すなわち（１日あたり全プローブカー走行距離）÷（１日あたり全車両走行距離）を算出することによって事前に求めることができる。ＶＩＣＳ交通情報取得部５６は、ＶＩＣＳセンターより提供される対象区間のＶＩＣＳ交通情報を取得する。

交通情報判定区間決定部５７は、プローブカー搭載率判定部５５の判定結果に基づき、いずれの交通情報を優先するかによって交通渋滞の度合い等の道路状況を判定する単位区間である交通情報判定区間を決定する。ここで、プローブ交通情報を優先する場合は、プローブ情報システムにおける固定区間または可変区間の交通情報判定区間を設定する。また、可変区間の交通情報判定区間を設定する場合、ルート判定部４５の出力に基づき、交通情報作成可能ルートにおける微小区間ごとの旅行時間や通過車両の台数を算出し、微小区間ごとの旅行時間と通過台数の少なくとも一方に基づき、プローブデータのデータ量に応じて交通情報判定区間を決定する。一方、ＶＩＣＳ交通情報を優先する場合は、ＶＩＣＳにおいて予め設定されたＶＩＣＳリンクと同じ交通情報判定区間を設定する。

交通情報生成部５８は、プローブカー搭載率判定部５５の判定結果に基づき、前記プローブ交通情報とＶＩＣＳ交通情報のいずれかを優先的に使用し、決定された交通情報判定区間ごとに旅行時間、渋滞度等の交通情報を生成する。

位置参照情報生成部５０は、生成された交通情報と地図データベース４１の地図データとに基づき、交通情報に対応する道路区間を特定するための位置参照情報を生成する。位置参照情報としては、緯度・経度や相対座標等を用いて道路形状を表す形状データなどを用いる。提供情報生成部５１は、生成された交通情報と位置参照情報を用いて提供用の交通情報を含む提供情報を生成する。データ配信部５２は、生成された交通情報をカーナビゲーション装置等のユーザ端末１８に配信する。

本実施形態では、プローブカーの搭載率に応じて、収集したプローブデータに基づくプローブ交通情報と提供されたＶＩＣＳ交通情報のいずれかを優先的に使用し、対象区間における平均旅行時間や渋滞度、平均速度等の交通情報を生成する。このとき、プローブ交通情報を優先する場合とＶＩＣＳ交通情報を優先する場合とで交通情報判定区間を変化させ、それぞれの場合に適応する交通情報判定区間を設定する。ここで、プローブカーの搭載率が所定値ａ以上の場合は、プローブ交通情報を優先し、ＶＩＣＳ交通情報を補完的に用いて、プローブ情報システムにおける固定区間または可変区間の交通情報判定区間によって提供用の交通情報を生成する。一方、搭載率が所定値ａ未満の場合は、ＶＩＣＳ交通情報を優先し、プローブ交通情報を補完的に用いて、ＶＩＣＳにおける交通情報判定区間によって提供用の交通情報を生成する。

このようにすることで、プローブデータの収集状況に応じて、より信頼度の高い交通情報を選別して提供することができ、生成される交通情報の信頼性を向上させることが可能となる。

次に、本実施形態のプローブカーシステムにおける動作を説明する。はじめに、プローブデータの収集手順について説明する。まず、図２に示すようなプローブカーの車両２０Ａ、２０Ｂ、…２０Ｎにそれぞれ設けられるプローブデータ収集装置２１Ａ、２１Ｂ、…２１Ｎにおいて、自車の走行した通過位置、通過時間、あるいは速度等の走行情報を含むプローブデータを収集する。

このとき、速度センサ２２、ＧＰＳ受信部２３、ジャイロ２４の出力情報に基づいて自車位置判定部２５で自車位置を検出し、自車位置判定部２５で得られた自車位置情報と時計２６からの時刻情報とに基づき、時空間計測部２７で自車の走行軌跡を示す時間及び位置の計測データを含むプローブデータを出力する。そして、データ処理部２８で符号化処理を行ってプローブデータを圧縮し、データ蓄積部２９に蓄積する。その後、蓄積したプローブデータをデータ送信部３０より交通情報生成装置４０に送信する。

なお、プローブデータとして速度情報を出力してもよい。また、符号化圧縮処理は、プローブデータの収集時や蓄積時だけでなく、データ送信時に行うようにしてもよい。また、プローブデータはデータ蓄積部２９で蓄積せずに、随時送信するようにしてもよい。符号化圧縮の方法としては、計測データの通過位置情報に基づく走行軌跡データを統計的に偏りを持つデータに変換して可変長符号化したり、単位区間毎の速度等の計測データを離散ウェーブレット変換等の直交変換処理によって符号化する方法などが挙げられる。また、交通情報生成装置４０で設定した交通情報判定区間の区間長などに応じて、圧縮率を変えることも可能である。このようにプローブデータを圧縮することによって、データ量を適切に削減でき、効率的にプローブデータの収集、送信を行うことができる。

プローブデータは、図１に示すシステム構成のように、携帯電話の移動体通信システム等の通信メディア１３を介して、図示しない基地局及び交換機を経由して交通情報生成装置４０を備える交通情報生成・配信センター１４に転送する。あるいは、道路上の各地点に設置されたビーコン１５を経由して転送することもできる。このビーコン１５は、ビーコン管理者が管理しているビーコン管理システム１６に接続されており、車両１２がビーコン１５の下を通過した時に、取得したプローブデータをアップリンク情報としてビーコン１５からビーコン管理システム１６へ送信する。そして、アップリンク情報を上位システムのプローブデータ収集・配信センター１７に転送し、集められたプローブデータを交通情報生成・配信センター１４に配信する。このように各車両より符号化圧縮したプローブデータを転送して収集することにより、交通情報生成・配信センター１４では、広範囲でかつ多くの車両のプローブデータを効率的に収集できる。

次に、本実施形態に係る交通情報の生成、配信の処理手順について詳細に説明する。図３に示す交通情報生成装置４０において、まずデータ受信部４３で複数のプローブデータ収集装置２１Ａ、２１Ｂ、…２１Ｎからのプローブデータを受信して入力し、プローブデータが符号化圧縮されている場合は復号化して伸張処理を行う。そして、道路特定部４４において、地図データベース４１の地図データを用いてマップマッチング処理を行ってプローブデータに対応する道路区間を特定し、各車両毎にプローブデータから走行軌跡データを生成する。

図４は走行軌跡データの生成手順を示すフローチャートである。はじめに、データ受信部４３で入力した各車両のプローブデータを伸張する（ステップＳ１１）。そして、道路特定部４４において、車両毎に任意の車両のプローブデータを抽出し、さらに指定された時間帯の開始時間から終了時間までのプローブデータを抽出する（ステップＳ１２）。続いて、抽出したプローブデータと地図データベース４１の地図データとに基づき、マップマッチング処理を行ってプローブデータの位置情報を地図上の道路の走行ルートに補正し、プローブデータに対応する道路区間を特定する（ステップＳ１３）。

そして、プローブカーのドライバーが所用により長時間駐車したりした場合を考慮して、停車状態とみなされるデータを除外する（ステップＳ１４）。この場合、図５に示すような予め設定した長時間停車データ除外用のパラメータを用いる。プローブデータの各時間帯に該当する最低移動距離Ｍと移動時間幅Ｔとを取り出し、移動距離がＭ以下で移動時間がＴ以上かかっているデータを長時間停車した場合のデータと判定し、そのプローブデータを除外する。その後、それぞれの車両のプローブデータを用いて出発地点から到着地点までの走行軌跡データを作成する（ステップＳ１５）。この走行軌跡データの生成処理を全ての車両について行う。

次に、ルート判定部４５において、各車両の各出発地点から到着地点までの走行軌跡データと、地図データベース４１の地図データ及び基準点データベース４２の基準点データとに基づき、予め設定した基準点のどこを通過したかを判定し、交通情報作成可能ルートを決定する。

図６は交通情報作成可能ルートの決定手順を示すフローチャートである。ルート判定部４５において、まず各車両の走行軌跡データを抽出し（ステップＳ２１）、基準点データベース４２の基準点データを読み出して、予め設定した基準点のうち走行軌跡データが通過した基準点を抽出する（ステップＳ２２）。そして、通過した基準点のうち、出発地点に一番近い基準点と到着地点に一番近い基準点とを抽出する（ステップＳ２３）。上記基準点抽出処理が全車両分終了したかを判断し（ステップＳ２４）、全車両の走行軌跡データについて同様の処理を繰り返す（ステップＳ２１〜Ｓ２４）。これにより、全走行軌跡データについて、最初に通過した基準点から最後に通過した基準点までの走行軌跡データに補正する。

そして、補正した走行軌跡データの基準点を用いて、基準点から基準点までのルートを作成し（ステップＳ２５）、このルートを走行距離の長い順にソートして一番走行距離の長いルートを取り出し、交通情報作成可能ルートと定める（ステップＳ２６）。

次に、プローブカー搭載率判定部５５において、例えば、車両の走行キロ数の統計値等を使用して、対象区間における、（１日あたり全プローブカー走行距離）÷（１日あたり全車両走行距離）を算出することにより、プローブカーの搭載率を算出して搭載率が所定値以上か否かを判定する。そして、提供用の交通情報を生成する際に、プローブデータに基づいて生成したプローブ交通情報とＶＩＣＳセンターより提供されているＶＩＣＳ交通情報とのいずれを優先するかを決定する。

図７はプローブカー搭載率の判定手順を示すフローチャートである。プローブカー搭載率判定部５５において、車両の走行距離の統計データを用いて、（１日あたり全プローブカー走行距離）／（１日あたり全車両走行距離）を算出する（ステップＳ５１）。そして、プローブカー搭載率が所定値ａ以上か否かを判断する（ステップＳ５２）。ここで、所定値ａ以上の場合は、交通情報判定区間決定部５７において、プローブ情報システムにおいて定義した固定区間または可変区間の交通情報判定区間を選定し（ステップＳ５３）、交通情報生成部５８において、プローブ交通情報を優先し、ＶＩＣＳ交通情報を補完的に用いて、交通情報を生成する（ステップＳ５４）。一方、プローブカー搭載率が所定値ａ未満の場合は、交通情報判定区間決定部５７において、固定でかつＶＩＣＳにおいて設定されたＶＩＣＳリンクと同じ交通情報判定区間を選定し（ステップＳ５５）、交通情報生成部５８において、ＶＩＣＳ交通情報を優先し、プローブ交通情報を補完的に用いて、交通情報を生成する（ステップＳ５６）。

交通情報生成部５８において交通情報を生成する際には、上記のように設定した交通情報判定区間について、それぞれの区間を走行した車両の区間内での平均速度の平均値を算出し、その交通情報判定区間の平均速度とする。この平均速度を基に、渋滞（例えば１０ｋｍ／ｈ以下）、混雑（例えば１０〜２０ｋｍ／ｈ）、閑散（例えば２０ｋｍ／ｈ以上）などの渋滞度を算出する。また、旅行時間についても、それぞれの区間を走行した車両の旅行時間の平均値を算出して、その交通情報判定区間の旅行時間とする。このようにして、固定または可変に設定した交通情報判定区間毎に交通情報を生成する。

図８はプローブ交通情報とＶＩＣＳ交通情報との合成処理の第１例を示す図である。この第１例は、プローブカー搭載率が所定値ａ以上でプローブ交通情報を優先する場合の処理例を示したものである。この場合、目的の道路区間において、プローブデータに基づいて生成したプローブ交通情報の区間と、ＶＩＣＳセンターより提供されているＶＩＣＳ交通情報の区間とを比較し、プローブ交通情報が無い部分にＶＩＣＳ交通情報を補完する。ＶＩＣＳ交通情報は、道路上に設置されたセンサから収集したデータによる交通情報であるため、ポイントでの制御に向いている情報である。このため、旅行時間のようにある距離をもった区間の交通情報を算出する際には、車両の走行軌跡を示すプローブデータから生成した情報の方が交通情報としては適している。従って、プローブカー搭載率が大きい場合は、プローブデータから生成される交通情報の信頼度が高く、作成できる交通情報の範囲も広いため、プローブ交通情報を優先することによって、より詳細で精度の高い交通情報を生成する。

図８（ａ）に示すように、区間Ｐ１−Ｐ２のようにプローブ交通情報がある区間にＶＩＣＳ交通情報がある区間が含まれ、両者の区間が重なっている場合は、設定した交通情報判定区間毎に生成されたプローブ交通情報を優先して採用する。一方、図８（ｂ）に示すように、区間Ｐ２−Ｐ３のようにＶＩＣＳ交通情報しかない区間は、その部分を新たな交通情報判定区間として定義し、プローブ交通情報にＶＩＣＳ交通情報を補完する。このとき、補完する区間の区間長に応じてＶＩＣＳリンク毎のＶＩＣＳ交通情報を距離により補正して渋滞度及び旅行時間を算出する。このように、プローブ交通情報を優先してＶＩＣＳ交通情報を補足することで、現在提供されているＶＩＣＳ交通情報に比べて、広範囲でかつ詳細な交通情報の生成が可能となる。

図９はプローブ交通情報とＶＩＣＳ交通情報との合成処理の第２例を示す図である。この第２例は、プローブカー搭載率が所定値ａ未満でＶＩＣＳ交通情報を優先する場合の処理例を示したものである。この場合、目的の道路区間において、プローブデータに基づいて生成したプローブ交通情報の区間と、ＶＩＣＳセンターより提供されているＶＩＣＳ交通情報の区間とを比較し、ＶＩＣＳ交通情報が無い部分にプローブ交通情報を補完する。このようにプローブカー搭載率が小さい場合は、プローブデータから生成される交通情報の精度が低く、作成できる交通情報の範囲も狭いため、ＶＩＣＳ交通情報を優先することで、生成した交通情報の信頼性を高める。

図９（ａ）に示すように、区間Ｐ１−Ｐ２のようにプローブ交通情報がある区間とＶＩＣＳ交通情報がある区間とが重なっており、ＶＩＣＳ交通情報に渋滞情報及び旅行時間情報がある場合は、ＶＩＣＳ交通情報の渋滞情報及び旅行時間情報を優先して採用する。また、図９（ｂ）に示すように、プローブ交通情報がある区間とＶＩＣＳ交通情報がある区間とが重なっており、ＶＩＣＳ交通情報は渋滞情報のみで旅行時間情報が無い場合は、渋滞情報はＶＩＣＳ交通情報を用い、旅行時間情報はプローブ交通情報を用いて交通情報を生成する。一方、図９（ｃ）に示すように、区間Ｐ２−Ｐ３のようにＶＩＣＳ交通情報が無い区間は、その部分を新たな交通情報判定区間として定義し、ＶＩＣＳ交通情報にプローブ交通情報を補完する。このように、ＶＩＣＳ交通情報を優先してプローブ交通情報を補足することで、交通情報の信頼性を向上させることが可能となる。

なお、プローブカー搭載率が所定値ａ以上でプローブ交通情報を優先する場合に、交通情報判定区間決定部５７において決定する交通情報判定区間は、予め設定した固定区間を用いても良いし、プローブデータの収集状況に応じた可変区間を設定しても良い。交通情報判定区間を可変区間とする場合は、交通情報判定区間決定部５７において、微小区間ごとの旅行時間、または微小区間の通過台数の少なくとも一方に基づき、交通渋滞の度合い等の道路状況を判定する単位区間である交通情報判定区間を決定する。

図１０は可変の交通情報判定区間の決定手順の第１例として、プローブカーの車両台数に応じて区間長を決定する方法による処理手順を示すフローチャートである。この場合、交通情報判定区間決定部５７は、対象区間を通過した車両台数に応じて、台数が多い場合は区間長を短く設定し、台数が少ない場合は区間長を長く設定して、交通情報を算出するための交通情報判定区間を決定する。

まず、上記のようにルート判定部４５で生成した交通情報作成可能ルートを読み出し（ステップＳ３１）、交通情報作成可能ルートにおける全車両の走行軌跡データについて、ルート上にある基準点を連続で２つ以上通過する走行軌跡ルートを抽出する（ステップＳ３２）。続いて、それぞれの基準点間の微小区間において、走行軌跡ルートが重なる車両台数を算出する（ステップＳ３３）。このとき、交通情報が必要な対象ルートにおける出発地点の基準点から最終地点の基準点まで、それぞれの基準点で何台の車両の走行軌跡ルートが一致しているかを求める。まずは出発の基準点から連続する次の基準点までを対象とし、通過した車両を抽出して車両台数を算出する。以降この処理を最終の基準点まで同様に繰り返す。

そして、同一区間を通過した車両台数から、交通情報判定区間の区間長を決定する（ステップＳ３４）。このとき、図１１に示すような予め設定した車両台数対応区間長決定用のパラメータを用いる。区間長は、車両台数が少ない場合は長く、多い場合は短く設定されている。基準点間の微小区間ごとに、走行軌跡ルートが一致した車両台数から最低区間長を抽出し、基準点間の距離より最低区間長が短い場合はその区間長で次の基準点までのルートを分割する。この分割した一つの区間が交通情報判定区間となる。

続いて、交通情報判定区間の長さ調整を行う（ステップＳ３５）。もし、分割した残りの区間あるいは基準点間の区間長が最低区間長より短い場合は、前の区間と合わせて図８の最大区間長より長いかどうかを判定し、最大区間長以下の場合はその前の区間と接続する。なお、前の区間が複数ある場合は、同一車両が走行した区間、あるいはその区間を走行した車両の多くが走行した前の区間を選択して接続する。一方、前の区間に同一車両の走行軌跡ルートが無い場合、あるいは前の区間と合わせて最大区間長を超える場合は、その区間を一つの交通情報判定区間とする。この処理を次の基準点間について行い、同様の処理を最終の基準点まで繰り返し行うことで、交通情報作成可能ルート上における交通情報判定区間を設定する（ステップＳ３６）。

その後、上記のように決定された交通情報判定区間に対応するルートを除き、次に距離の長い走行軌跡データを抽出して交通情報作成可能ルートとし、上記と同様にして区間長を決定し、交通情報判定区間を生成する。このように、プローブデータの収集状況に応じて、ここでは収集車両台数に応じて可変的に区間長を設定し、交通情報判定区間を生成する。

図１２は可変の交通情報判定区間の決定手順の第２例として、プローブカーの走行速度に応じて区間長を決定する方法による処理手順を示すフローチャートである。この場合、交通情報判定区間決定部５７は、対象区間を通過した車両の旅行時間に応じて、走行速度が遅い場合は区間長を短く設定し、走行速度が速い場合は区間長を長く設定して、交通情報を算出するための交通情報判定区間を決定する。

まず、上記のようにルート判定部４５で生成した交通情報作成可能ルートを読み出し（ステップＳ４１）、交通情報作成可能ルートにおける全車両の走行軌跡データについて、ルート上にある基準点を連続で２つ以上通過する走行軌跡ルートを抽出する（ステップＳ４２）。続いて、それぞれの基準点間の微小区間において、旅行時間を算出する（ステップＳ４３）。このとき、微小区間単位で車両毎に旅行時間を算出し、該当区間を通過する全車両の旅行時間を平均する。この処理を交通情報が必要な対象ルートにおける出発地点の基準点から最終地点の基準点まで同様に繰り返す。

そして、各微小区間における車両の走行速度から、交通情報判定区間の区間長を決定する（ステップＳ４４）。このとき、図１３に示すような予め設定した車両走行速度対応区間長決定用のパラメータを用いる。区間長は、走行速度が速い場合は長く、遅い場合は短く設定されている。それぞれの基準点間を通過した車両の旅行時間から走行速度を求め、走行速度に応じて予め設定された最低区間長を読み出し、基準点間の距離より最低区間長が短い場合はその区間長で次の基準点までのルートを分割する。この分割した一つの区間が交通情報判定区間となる。

続いて、交通情報判定区間の長さ調整を行う（ステップＳ４５）。もし、分割した残りの区間あるいは基準点間の区間長が最低区間長より短い場合は、前の区間と合わせて予め設定された最大区間長より長いかどうかを判定し、最大区間長以下の場合はその前の区間と接続する。一方、前の区間と合わせて最大区間長を超える場合は、その区間を一つの交通情報判定区間とする。この処理を次の基準点間について行い、同様の処理を最終の基準点まで繰り返し行うことで、交通情報作成可能ルート上における交通情報判定区間を生成する（ステップＳ４６）。このように、プローブデータの収集状況に応じて、ここでは収集車両の走行速度に応じて可変的に区間長を設定し、交通情報判定区間を生成する。

このようにプローブデータの収集状況に応じて、例えば、対象の道路区間におけるプローブデータの収集車両台数、収集車両の走行速度などに応じて、交通渋滞の度合い等の道路状況を判定するための交通情報判定区間の区間長を、車両台数が少ない場合や走行速度が速い場合は区間長を長くし、車両台数が多い場合や走行速度が遅い場合は区間長を短くして可変的に設定することで、設定した交通情報判定区間において、収集されたプローブデータのばらつきによる誤差率を所定値以下に収めることができる。道路が混雑している場合は区間長を短くすることで、短い区間においてデータの信頼度を確保できるとともに、詳細な交通情報を得ることができる。一方、道路が空いている場合は区間長を長くすることで、誤判定要因となるノイズ成分を除去でき、データの信頼度を向上できる。また、収集車両の台数が増加すると所定区間におけるプローブデータのばらつきが小さくなるため、台数増加に伴って交通情報判定区間の区間長を短くしても誤差率を確保できる。一方、車両台数が少ない場合は、区間長をなるべく長くすることで、データの信頼度を上げることができる。

したがって、プローブデータの収集状況や道路状況に応じて、混雑している場合は細密な区間単位で交通情報を生成し、空いている場合は粗い区間単位で交通情報を生成することで、適切に交通渋滞を判定して交通情報を生成することができ、データの信頼度を確保するとともに誤判定を削減することができる。これにより、生成される交通情報の信頼性をより高めることが可能となる。

次に、上記のようにして生成された交通情報を提供する際の処理について説明する。本実施形態において作成した交通情報の交通情報判定区間は、区間長が常時固定ではなく、プローブカー搭載率やプローブデータの収集状況などに応じて変化するため、この区間に対応する交通情報を端末毎に異なる地図データベースを持ったカーナビゲーション装置等のユーザ端末に送信する場合は、交通情報判定区間の区間情報と交通情報とを併せて送信する必要がある。ユーザ端末では、ＶＩＣＳリンクのような固定のリンクのみを保持していても、変更可能な区間に対応する交通情報を活用することは困難である。

そこで、本実施形態では、位置参照情報生成部５０により、変更可能な交通情報判定区間の位置を表すための情報として、道路形状を示す形状データを有する位置参照情報を生成する。このとき、自装置の地図データベース４１の地図データと交通情報判定区間の位置情報とを用いて形状データを生成する。図１４は位置参照情報の形状データを説明する図である。図１４（ａ）に示すように、対象の交通情報判定区間を含む道路区間に複数のノードｐ１、ｐ２、・・ｐＮを設定し、図１４（ｂ）に示すように、この複数のノードｐ１、ｐ２、・・ｐＮの位置データを配列した形状データを生成する。道路形状を示す各ノードの位置データとしては、緯度経度情報や相対座標情報などを用いる。交通情報判定区間は、両端に対応するノードによって表現できる。

そして、提供情報生成部５１において、交通情報判定区間の位置参照情報とこの交通情報判定区間に対応する交通情報とを合わせることで、提供用の交通情報を含む提供情報を生成する。この提供情報をデータ配信部５２からユーザ端末１８に配信する。受信側のユーザ端末１８では、形状データによる位置参照情報を用いてマップマッチング処理を行い、交通情報判定区間を示すノードを自端末で保持する地図データに対応付けることによって、交通情報判定区間及びこの区間の交通情報を自己のデジタル地図上に対応させることができる。そして、ユーザ端末１８において渋滞度や旅行時間等の交通情報の表示、交通情報に基づくルート探索等を行う。このようにして、可変的に設定される交通情報判定区間及びこの区間に対応した交通情報を正確かつ効率的に伝送することができる。

本実施形態では、プローブカーにより収集したプローブデータから生成したプローブ交通情報と、ＶＩＣＳセンターより提供されているＶＩＣＳ交通情報とを用い、プローブカー搭載率の大小に応じて、いずれの交通情報を優先的に使用するか決定し、それぞれの場合に適応した交通情報判定区間を設定する。このとき、プローブカー搭載率が所定値以上の場合はプローブ交通情報を優先し、プローブカー搭載率が所定値未満の場合はＶＩＣＳ交通情報を優先して、渋滞度や旅行時間等を示す交通情報を生成する。

このように、プローブ交通情報とＶＩＣＳ交通情報とを融合させ、プローブカー搭載率によって２つの交通情報の融合方式を変えることにより、より信頼性が高く、広範囲で詳細な交通情報の生成が可能である。また、変更可能な交通情報判定区間における交通情報を、該当区間の道路形状を示す形状データなどの緯度経度情報を用いた位置参照情報とともに配信することにより、受信側のユーザ端末において区間情報などの多くの情報を予め用意することなく、交通情報を正確かつ効率的に伝送して活用することができる。この場合、プローブカー搭載率の状況によって区間定義が変化しても、スムーズな移行が可能であり、また、現在、多くのコストが発生している固定リンク等のメンテナンスコストもかからない上、例えば駐車場情報といった道路沿いの情報と交通情報とを融合させることが実現できるなど、非常に自由度の高いサービスが可能である。

本実施形態は、プローブカーにより収集されるプローブデータを用いて付加価値の高い交通情報を生成して情報提供する事業、あるいは交通状況の予測情報を提供し事業者等で運行管理に活用する事業などへの適用が可能である。

本発明は、プローブカーシステムにおいて、生成される交通情報の信頼性を高めることが可能となる効果を有し、プローブカーにより収集される情報を用いて交通情報を生成する交通情報生成装置及び交通情報生成方法、及びこの交通情報を提供する交通情報提供装置、並びに交通情報配信システム等に有用である。

本発明の実施形態に係るプローブカーシステムの概略構成を示す図 本実施形態に係るプローブデータ収集装置の構成を示すブロック図 本実施形態に係る交通情報生成装置の構成を示すブロック図 本実施形態における走行軌跡データの生成手順を示すフローチャート 本実施形態における長時間停車データ除外用のパラメータを示す図 本実施形態における交通情報作成可能ルートの決定手順を示すフローチャート 本実施形態におけるプローブカー搭載率の判定手順を示すフローチャート 本実施形態におけるプローブ交通情報とＶＩＣＳ交通情報との合成処理の第１例を示す図 本実施形態におけるプローブ交通情報とＶＩＣＳ交通情報との合成処理の第２例を示す図 本実施形態における可変の交通情報判定区間の決定手順の第１例を示すフローチャート 本実施形態における車両台数対応区間長決定用のパラメータを示す図 本実施形態における可変の交通情報判定区間の決定手順の第２例を示すフローチャート 本実施形態における車両走行速度対応区間長決定用のパラメータを示す図 本実施形態に係る位置参照情報の形状データを説明する図

符号の説明

１１ 車載装置
１２、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｎ 車両
１３ 通信メディア
１４ 交通情報生成・配信センター
１５ ビーコン
１６ ビーコン管理システム
１７ プローブデータ収集・配信センター
１８ ユーザ端末
２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｎ プローブデータ収集装置
４０ 交通情報生成装置
４１ 地図データベース
４２ 基準点データベース
４３ データ受信部
４４ 道路特定部
４５ ルート判定部
５０ 位置参照情報生成部
５１ 提供情報生成部
５２ データ配信部
５５ プローブカー搭載率判定部
５６ ＶＩＣＳ交通情報取得部
５７ 交通情報判定区間決定部
５８ 交通情報生成部

Claims (15)

1. 車両が走行した位置、時間または速度の情報を含むプローブデータを収集するプローブデータ収集部より前記プローブデータを入力するプローブデータ入力部と、
   前記プローブデータに基づいて作成した対応する道路区間の旅行時間と渋滞度の少なくとも一方を含む第１の交通情報と、他より提供される第２の交通情報とを融合して提供用の交通情報を生成する交通情報生成部と、
   車両の走行距離の統計データを用いて、前記プローブデータに対応する道路区間における、全ての車両の走行距離に対する、前記プローブデータ収集部を搭載した全プローブカーが走行した走行距離の割合を示すプローブカー搭載率を算出し、前記プローブカー搭載率が所定値以上か否かを判定するプローブカー搭載率判定部と、
   前記交通情報を生成するための交通情報判定区間を決定する交通情報判定区間決定部とを備え、
   前記交通情報判定区間決定部は、前記プローブカー搭載率に応じて前記交通情報判定区間を変更可能に設定するもので、
   前記交通情報生成部は、前記設定した交通情報判定区間において前記提供用の交通情報を生成する交通情報生成装置。
2. 請求項１に記載の交通情報生成装置であって、
   前記プローブカー搭載率が所定値未満の場合に、
   前記交通情報判定区間決定部は、前記第２の交通情報に対応して予め設定された区間と同じ区間を含む交通情報判定区間を設定し、
   前記交通情報生成部は、前記設定した交通情報判定区間毎に、前記第２の交通情報を優先的に用いて前記提供用の交通情報を生成する交通情報生成装置。
3. 請求項２に記載の交通情報生成装置であって、
   前記交通情報生成部は、前記第２の交通情報に対応する道路区間と前記第１の交通情報に対応する道路区間とが重なる区間は前記第２の交通情報を優先して採用し、前記第２の交通情報が無い区間において、前記第１の交通情報を用いて作成可能な場合は前記第１の交通情報を補完する交通情報生成装置。
4. 請求項１に記載の交通情報生成装置であって、
   前記プローブカー搭載率が所定値以上の場合に、
   前記交通情報判定区間決定部は、前記第１の交通情報に適応する固定または可変の区間長の区間を含む交通情報判定区間を設定し、
   前記交通情報生成部は、前記設定した交通情報判定区間毎に、前記第１の交通情報を優先的に用いて前記提供用の交通情報を生成する交通情報生成装置。
5. 請求項４に記載の交通情報生成装置であって、
   前記交通情報生成部は、前記第１の交通情報に対応する道路区間と前記第２の交通情報に対応する道路区間とが重なる区間は前記第１の交通情報を優先して採用し、前記第１の交通情報が無い区間において、前記第２の交通情報を用いて作成可能な場合は前記第２の交通情報を補完する交通情報生成装置。
6. 請求項４に記載の交通情報生成装置であって、
   前記交通情報判定区間決定部は、前記第１の交通情報に適応する可変の区間長の交通情報判定区間を設定する場合に、該当道路区間における、前記プローブデータの収集車両台数と、前記プローブデータの収集車両の走行速度との少なくとも一方の値に応じて前記交通情報判定区間の区間長を決定する交通情報生成装置。
7. 請求項６に記載の交通情報生成装置であって、
   前記交通情報判定区間決定部は、前記プローブデータの収集車両台数の増加に伴って前記区間長が短くなるように設定する交通情報生成装置。
8. 請求項６に記載の交通情報生成装置であって、
   前記交通情報判定区間決定部は、前記プローブデータの収集車両の走行速度の減少に伴って前記区間長が短くなるように設定する交通情報生成装置。
9. 請求項３に記載の交通情報生成装置であって、
   前記交通情報判定区間決定部は、前記第１の交通情報に適応する可変の区間長の交通情報判定区間を設定する場合に、該当道路区間において前記プローブデータの収集車両の走行時間が所定値となる距離に対応する長さに前記交通情報判定区間の区間長を決定する交通情報生成装置。
10. コンピュータに、請求項１〜９のいずれかに記載の交通情報生成装置の各部の機能を実現させるプログラム。
11. 車両が走行した位置、時間または速度の情報を含むプローブデータを収集するプローブデータ収集部より前記プローブデータを入力するプローブデータ入力ステップと、
    前記プローブデータに基づいて作成した対応する道路区間の旅行時間と渋滞度の少なくとも一方を含む第１の交通情報と、他より提供される第２の交通情報とを融合して提供用の交通情報を生成する交通情報生成ステップと、
    車両の走行距離の統計データを用いて、前記プローブデータに対応する道路区間における、全ての車両の走行距離に対する、前記プローブデータ収集部を搭載した全プローブカーが走行した走行距離の割合を示すプローブカー搭載率を算出し、前記プローブカー搭載率が所定値以上か否かを判定するプローブカー搭載率判定ステップと、
    前記交通情報を生成するための交通情報判定区間を決定する交通情報判定区間決定ステップとを有し、
    前記交通情報判定区間決定ステップにおいて、前記プローブカー搭載率に応じて前記交通情報判定区間を変更可能に設定し、 前記交通情報生成ステップにおいて、前記設定した交通情報判定区間において前記提供用の交通情報を生成する交通情報生成方法。
12. 請求項１〜９のいずれかに記載の交通情報生成装置と、
    前記交通情報判定区間を表すための道路形状を示す形状データを有する位置参照情報と、前記生成された交通情報とを含む提供情報を生成する提供情報生成部と、
    前記提供情報を送信するデータ配信部と、
    を備える交通情報提供装置。
13. 請求項１２に記載の交通情報提供装置と、
    前記プローブデータを収集するプローブデータ収集装置と、
    を備える交通情報配信システム。
14. 請求項１３に記載の交通情報配信システムであって、
    前記プローブデータ収集装置は、収集した前記プローブデータを符号化圧縮する符号化処理部を備える交通情報配信システム。
15. 請求項１４に記載の交通情報配信システムであって、
    前記符号化処理部は、前記交通情報判定区間の区間長に応じて圧縮率を可変とする交通情報配信システム。
    

Images