JP5914249B2 - 経路計算システム、ナビゲーション装置および経路計算方法 - Google Patents

Description

本発明は、センタによって取得されるプローブデータに基づき、経路計算を行う経路計算システム、ナビゲーション装置および経路計算方法に関する。

従来、車両が道路を走行する際の推奨経路を探索するために、しばしばプローブカーによる収集データが用いられている。プローブカーとは、各種センサや通信装置などを含んだ車載装置を搭載し、その各種センサによって車両位置、走行速度、走行距離、経路情報などのデータ（以下、プローブデータという）を収集し、その収集したプローブデータを所定のサーバに送信する車両である。プローブカーとしては、タクシーやトラックなどの業務車両、自家用車が利用されることが多い。近年では、位置検出センサを搭載した多機能携帯電話（スマートフォン）でプローブデータを収集するアプリケーションを動作させることによって収集したプローブデータをサーバに送信することも可能となっている。

一方、目的地までの最適経路を提供する経路探索技術は、ナビゲーション装置の基本機能であり、出発地から目的地までの所要時間あるいは走行距離が最小となる経路を計算する方法が一般的である。ところが、経路の中には道幅の狭い道や見通しの悪い道など、地元の人も通らない道路が含まれることもあるため、時間や距離に限らず、走りやすさや安全性を考慮した経路が求められている。

特許文献１には、プローブデータから得られた複数の走行履歴データから車両の分岐が多い交差点を主要分岐ノードとして検出し、主要分岐ノードを端点とするプローブ切片を作成し、プローブ切片を用いて経路探索を実行する方法が開示されている。ドライバの走行実績に基づいて道路リンクを構成することで、あるリンクを走行した場合に、その後続けて走行される道路リンク列が経路として選択されるので、過去に同様の区間を走行したドライバの経路選択に関わるノウハウが反映された経路を生成し提供できるとしている。

特許文献２には、プローブデータから得た複数の走行履歴データを、ドライバ情報や車両情報、走行目的などのカテゴリで分類し、同じカテゴリに分類された走行履歴データは同じ経路選択嗜好を持つドライバによるものとして、カテゴリ別にリンク走行比率を計算してリンクコストを設定し、同じ嗜好を持つドライバが走行するリンクを優先するように経路を探索するという技術が開示されている。同じ目的や嗜好を持つ他のドライバによる経路選択ノウハウをドライバが共有することで、そのドライバの嗜好を考慮した経路が提供できると述べられている。

特開２００９−２８１７号公報 特開２００９−４２０５１号公報

しかしながら特許文献１に開示された方法は、複数のプローブデータが存在する道路において有効であるが、プローブデータが存在しない、あるいはプローブデータが少なく、交差点の分岐の度合いが得られない道路では、プローブ切片を生成することができない。そのため、ドライバの経路選択ノウハウを考慮した経路が提供できないという課題がある。

特許文献２に開示された方法にも特許文献１に開示された方法と同様の課題がある。特許文献２に開示された方法は、複数のプローブデータが存在する道路において有効であるが、プローブデータが存在しない道路では、走行比率に基づくリンクコストを設定することができない。そのため、同じ嗜好を持つドライバの経路ノウハウを反映した経路を提供できないという課題がある。

（１）請求項１に記載の経路計算システムは、複数の経路の各経路の経路選択確率を、プローブデータに対応する複数の軌跡のうちで各経路に含まれる軌跡 の数と、複数の軌跡
のうちで各経路の始終点と略一致する始終点を有する軌跡 の数とに基づいて計算する経
路選択確率計算手段と、プローブデータに基づいて得られる各経路の経路移動距離および経路移動時間と、経路選択確率とに基づき、少なくとも経路移動距離および経路移動時間がそれぞれ経路選択確率に与える影響度を表す少なくとも２種類の重みパラメータを、複数組の始終点組合せの各組毎に取得する重みパラメータ取得手段と、少なくとも２種類の重みパラメータに各々対応付けられた複数組の始終点組合せのうちの、出発地と目的地との組合せに関連づけられる１組の始終点組合せに対応する少なくとも２種類の重みパラメータを選択する重みパラメータ選択手段と、出発地および目的地を含む領域の各道路リンクに対応付けられたリンク移動距離およびリンク移動時間を含む少なくとも２種類のリンクコストと、重みパラメータ選択手段によって選択された、１組の始終点組合せに対応する少なくとも２種類の重みパラメータとに基づいて、推奨経路を計算する推奨経路計算手段とを備えることを特徴とする。
（２）請求項９に記載の経路計算方法は、経路計算システムが実行する経路計算方法であって、経路選択確率計算手段が、複数の経路の各経路の経路選択確率を、プローブデータに対応する複数の軌跡のうちで各経路に含まれる軌跡の数と、複数の軌跡のうちで各経路の始終点と略一致する始終点を有する軌跡の数とに基づいて計算し、重みパラメータ取得手段が、プローブデータに基づいて得られる各経路の経路移動距離および経路移動時間と、経路選択確率とに基づき、少なくとも経路移動距離および経路移動時間がそれぞれ経路選択確率に与える影響度を表す少なくとも２種類の重みパラメータを、複数組の始終点組合せの各組毎に取得し、重みパラメータ選択手段が、少なくとも２種類の重みパラメータに各々対応付けられた複数組の始終点組合せのうちの、出発地と目的地との組合せに関連づけられる１組の始終点組合せに対応する少なくとも２種類の重みパラメータを選択し、推奨経路計算手段が、出発地および目的地を含む領域の各道路リンクに対応付けられたリンク移動距離およびリンク移動時間を含む少なくとも２種類のリンクコストと、選択された、１組の始終点組合せに対応する少なくとも２種類の重みパラメータとに基づいて、推奨経路を計算することを特徴とする。

本発明によれば、プローブデータが存在するか否かに関わらず、ドライバの経路選択ノウハウを反映した実用的な経路を提供できるようになり、誘導経路に関わるドライバの不満を解消することができる。

本発明の実施形態におけるセンタ装置およびナビゲーション装置が適用された経路探索システムの全体構成を示した図である。 センタ装置において重みパラメータが生成される処理フローを示した図である。 図２の重みパラメータを生成する処理フローを説明するための補足説明図である。 センタ装置またはナビゲーション装置が有する重みパラメータ記憶部に格納される重みパラメータの一例である。 ナビゲーション装置において、重みパラメータを用いて誘導経路が探索される処理フローの例を示している。 図５の経路計算処理を説明するための補足説明図である。 経路計算システムを構成するセンタ装置およびナビゲーション装置において、プローブデータから重みパラメータが生成され、その重みパラメータを用いて経路計算が実行される全体処理フローを示した図である。 ナビゲーション装置において、推奨経路が得られる際に表示部に表示される表示画面の一例である。

＜全体構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る経路探索システムの全体構成を示した図である。本例では、端末装置としてナビゲーション装置を想定し説明する。図１において、本実施形態に係るセンタ装置１は、通信ネットワーク２に接続され携帯電話などの基地局３を介して、無線通信により車両４に搭載されているナビゲーション装置５に接続されている。車両４は、説明を簡便にするため、収集情報に基づきプローブデータを生成してセンタ装置１へ送信するプローブ車両としての機能と、プローブデータに応じて後述する処理により得られる重みパラメータに基づく推奨経路による経路誘導の対象車両としての機能とをともに有することとする。

センタ装置１は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ装置、ハードディスク装置などを含んで構成されたいわゆるコンピュータ（情報処理装置）によって構成される。そして、そのサーバ装置１は、機能的には、図１に示すように、通信インターフェース部１１、プローブデータ取得部１２、軌跡情報生成部１３、軌跡データベース１４、重みパラメータ生成部１５、重みパラメータ記憶部１６、地図データベース１７、端末要求受付部１８、情報提供部１９などの機能ブロックを含んで構成される。

なお、センタ装置１を構成するコンピュータは、少なくとも、不図示の演算装置と、半導体メモリやハードディスク装置などからなる記憶装置５６とを有する。そして、センタ装置１を構成する各機能ブロックの機能は、ＣＰＵが不図示の記憶装置に格納された所定のプログラムを実行することによって実現される。

通信インターフェース１１は、通信ネットワーク２を介してナビゲーション装置５との間でデータの送受信を行う。

プローブデータ取得部１２は、ナビゲーション装置５から送信されたプローブデータを、通信インターフェース１１を介して取得する。ここでプローブデータとは、プローブ車両の走行軌跡データであり、プローブ車両の複数の軌跡を表す位置情報（緯度経度などの座標）、およびそれら複数の軌跡をプローブ車両が移動する時刻に関する時刻情報等を含んだ点列データである。プローブデータは、プローブ車両の走行速度と、移動方向と、ブレーキ情報などの車両情報とを含んでもよい。

軌跡情報生成部１３は、プローブデータ取得部１２が取得した点列のプローブデータを、地図データベース１７から読み込んだ道路リンクにマッチングし、道路リンクに基づく軌跡情報を生成し、生成した軌跡情報を軌跡データベース１４に蓄積する。

同じ地点間を結ぶ複数種類の経路が存在する場合があるので、同じ地点間を結ぶ複数の軌跡を、それら複数種類の経路に分類することができる。重みパラメータ生成部１５は、軌跡データベース１４から同じ地点間を結ぶ複数の軌跡を読み込み、読み込んだ複数の軌跡を経路別に分類し、それぞれの経路が選択される確率、すなわち経路選択確率を計算する。さらに、各経路の距離、所要時間、道路属性、通行料金などの様々な経路属性を計算し、それらの様々な経路属性が上述した経路選択確率に与える影響度をそれぞれ表す重みパラメータを計算し、計算によって得た重みパラメータを重みパラメータ記憶部１６に格納する。これらの重みパラメータは、後述する式（１）で表されるロジスティック回帰式で定義される。

ここで、プローブデータ取得部１２は、既に道路リンクに変換された経路と、その距離や所要時間、速度に変換された軌跡を、通信インターフェース部１１を介して取得することもある。この場合、上述した道路リンクに基づく軌跡情報は、ナビゲーション装置５あるいは通信ネットワーク２を介して接続された外部の情報センタ（図示せず）で生成された後、センタ装置１に送信される。プローブデータ取得部１２は、通信ネットワーク２以外に記録メディアを介してプローブデータを取得することもある。

端末要求受付部１８は、通信インターフェース部１１を介してナビゲーション装置５から送信される要求情報を受信する。要求情報は、ナビゲーション装置５がセンタ装置１に対して情報提供を要求するもので、本実施形態では、後述するように経路情報の要求情報と重みパラメータの要求情報とを含む。

情報提供部１９は、端末要求受付部１８が受信した要求情報に応じて情報を提供するように機能し、要求情報に重みパラメータ要求が含まれる場合は、要求情報に基づき、そのときの最新の重みパラメータを重みパラメータ記憶部１６から読み込み、通信インターフェース１１を介してナビゲーション装置５に最新の重みパラメータを取得し、提供する。重みパラメータ要求に伴ってエリアや日時、車種、運転者の属性等の分類種別の指定が要求情報に含まれている場合は、指定されたエリアや車種、日時、運転者の属性等の分類種別毎に重みパラメータを取得し、提供する。さらに特定ユーザという分類種別が指定された場合は、指定されたその特定ユーザが運転した際に得られたプローブデータを用いて、この分類種別に対応する重みパラメータを取得し、提供する。

一方、車両４に搭載されるナビゲーション装置５は、本体部５１、表示部５２、携帯電話機５３、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機５４などを含んで構成される。

本体部５１は、演算処理部（図示せず）、記憶装置５６、可搬記憶メディア接続アダプタ５５などを含んで構成されたコンピュータである。ここで記憶装置５６は、半導体メモリやハードディスク装置などによって構成される。可搬記憶メディア接続アダプタ５５は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などのドライブ装置やフラッシュメモリを内蔵したＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリのリーダ・ライタなどによって構成される。本体部５１は、この他にも入力装置として、種々のスイッチやボタン、タッチパネル、リモコン装置、音声マイクなどを含んでもよいし、出力装置として音声スピーカなどを含んでもよい。こうした入力装置および出力装置の入出力機能は、図１では、後述する入出力インターフェース部５１５として表されている。

表示部５２は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などによって構成される。本体部５１は、携帯電話機５３を介して基地局３との無線通信を行い、基地局３および通信ネットワーク２を介してセンタ装置１との間でデータ通信を行うことが可能である。また、ＧＰＳ受信機５４は、図示しないＧＰＳ衛星からの電波を受信して、車両４の現在位置を検出する。

また、本体部５１は、通信インターフェース部５１１、情報受信部５１２、重みパラメータ記憶部５１６、位置情報取得部５１７、位置情報記憶部５２０、経路計算部５１３、地図データベース５１８、重みパラメータ選択部５１９、入出力処理部５１４、入出力インターフェース部５１５などの機能ブロックを含んで構成される。これら本体部５１の機能ブロックは、図示しないＣＰＵが、記憶装置５６に格納されている所定のプログラムを実行することによって実現される。記憶装置５６は、後述するように、後述する重みパラメータを記憶する重みパラメータ記憶部５１６と、上述した軌跡情報を記憶する位置情報記憶部５２０と、地図の地図データを記憶する地図データベース５１８とをも含む。

通信インターフェース部５１１は、携帯電話５３に対する通信制御を行うとともに、基地局３および通信ネットワーク２を介してセンタ装置１との間でデータの送受信を行う。入出力インターフェース部５１５は、図示しないスイッチやボタン、音声、タッチパネルなどからの入力情報を入力するとともに、経路計算部５１３が地図データベース５１８を参照して取得した地図や経路計算部５１３が算出した経路情報などの表示情報を、後述する入出力処理部５１４を介して受け取り、受け取った表示情報を表示部５２へ出力する。

入出力処理部５１４は、入出力インターフェース部５１５を介して不図示のスイッチやボタンなどから入力される入力情報が目的地情報やセンタ装置１への要求情報であることを解析し、解析結果に基づいて種々の情報を設定する。

位置情報取得部５１７は、ＧＰＳ受信機５４が検出した緯度経度や高度、時刻情報などのＧＰＳ情報を取得し、位置情報記憶部５２０に記憶させる。このとき、図示しない車両４の車両ネットワークを介して、車両４のブレーキ情報や、ウィンカー、パーキング、ハンドル操作情報などの走行情報を、位置情報取得部５１７は位置情報とともに取得し、走行軌跡情報として位置情報記憶部５２０に記憶させることとしてもよい。

要求情報送信部５２１は、ナビゲーション装置５の電源投入時（ドライブ開始時）、入出力インターフェース部５１５により経路要求が入力された時、あるいは予め設定された時刻になった時、経路計算に用いる重みパラメータをセンタ装置１に要求する。

情報受信部５１２は、通信インターフェース部５１１を介してセンタ装置１により送信される重みパラメータを含む様々な情報を受信する。受信した重みパラメータを重みパラメータ記憶部５１６に記憶させる。

経路計算部５１３は、入出力インターフェース部５１５を介して入出力処理部５１４により設定された経路探索要求に応じて、地図データベース５１８から道路ネットワーク情報を読み込み、車両４の出発地から目的地までの推奨経路を計算する。通常、推奨経路の計算に際しては、ダイクストラ法などの数学的な手法を用いて道路リンク単位の旅行時間または速度、および距離などに基づいた最小コスト経路が計算される。経路計算に用いられる道路リンクのコストを旅行時間や距離などの複数の道路属性を用いて決定する際、各道路属性の各値を重みパラメータ選択部５１９により選択された重みパラメータで調整し、道路リンクのコストを決定する。なお、経路計算部５１３は、推奨経路を計算する際、例えば、位置情報記憶部５２０により記憶されている位置情報に基づいて車両４の出発地情報を取得するとともに、入出力処理部５１４により設定された経路要求に含まれる目的地情報を取得する。経路計算部５１３は、取得した出発地情報および目的地情報に基づき、経路探索エリアを選定する。

重みパラメータ選択部５１９は、経路計算部５１３が取得した出発地および目的地、あるいは出発地および目的地に基づき経路計算部５１３が選定した経路探索エリアを読み込み、出発地および目的地、あるいは経路探索エリアに対応する重みパラメータを、重みパラメータ記憶部５１６に記憶された重みパラメータから選択する。図４を参照して後述するように、重みパラメータ記憶部５１６に記憶された重みパラメータには、経路の始終点の組合せが対応付けられている。同一または略同一の始終点組合せに対して１セットの重みパラメータが対応付けられる。重みパラメータ選択部５１９が重みパラメータ記憶部５１６に記憶された重みパラメータの中から１セットの重みパラメータを選択する際は、各セットの重みパラメータに対応づけられた始終点組合せを参照し、いずれか１つの始終点組合せを選択することにより、その始終点組合せに対応する重みパラメータを選択する。このいずれか１つの始終点組合せを選択する際、重みパラメータ選択部５１９は、例えば次のようにして始終点を選択する。重みパラメータ選択部５１９は、例えば、経路計算部５１３が取得した出発地および目的地の距離（直線距離）と重みパラメータに対応付けられている重みパラメータ設定区間の距離（始終点間直線距離）とが略等しいときのその重みパラメータに対応付けられた始終点を選択する。重みパラメータ選択部５１９は、例えば、出発地および目的地、あるいはその一方が存在するエリア（メッシュや都道府県など）と同一または近傍のエリアに位置する始終点を選択する。重みパラメータ選択部５１９は、例えば、経路要求に応じて経路計算部５１３が取得した出発地および目的地を含む所定領域の道路の粗密度（ノード密度、道路数あるいはリンク数）と略等しい粗密度を有する周辺領域に位置する始終点選択する。このようにして重みパラメータ選択部５１９によって選択された重みパラメータを、経路計算部５１３が加味して算出した出発地から目的地までの推奨経路は、経路計算部５１３が入出力処理部５１４を介して入出力インターフェース部５１５に出力することにより、表示部５２に表示される。

なお、図１では、ナビゲーション装置５の経路計算部５１３において目的地までの推奨経路を計算するが、センタ装置１に同様の経路計算部を設けて、そのセンタ装置１側の経路計算部が重みパラメータを加味した推奨経路を計算し、その推奨経路を、センタ装置１側の経路計算部が通信インターフェース部１１を介してナビゲーション装置５に提供するようにしてもよい。

また、ナビゲーション装置５において、情報受信部５１２が通信インターフェース部５１１を介してセンタ装置１から重みパラメータを取得するようにしたが、可搬記憶メディア接続アダプタ５５に設定された可搬記憶メディアから重みパラメータを取得するようにしてもよい。さらに、ナビゲーション装置５における重みパラメータを加味した推奨経路の経路計算および表示を、携帯電話５３や可搬型のコンピュータのアプリケーションとして機能させる方法もある。

＜センタ装置１の処理フロー＞
図２は、本実施形態に関わるセンタ装置１において、収集したプローブデータを用いて重みパラメータを生成する処理フローの例を示している。図３は、図２の処理フローを説明するための補足説明図である。

センタ装置１の軌跡情報生成部１３は、プローブデータ取得部１２がプローブデータを取得したタイミングまたは周期処理により重みパラメータ生成処理を開始する。処理が開始されると、軌跡情報生成部１３は、プローブデータ取得部１２が取得したプローブデータを読み込み（ステップＳ２０）、プローブデータの位置情報（緯度経度）から、該当するエリアの地図データを地図データベース１７から読み込む（ステップＳ２１）。軌跡情報生成部１３は、プローブデータ取得部１２が読み込んだプローブデータを、読み込んだ地図データの道路リンクにマッチングし、プローブデータに基づき道路リンク列からなる移動経路（軌跡、プローブ経路）を生成し、軌跡データベース１４に蓄積する（ステップＳ２２）。重みパラメータ生成部１５は、軌跡情報生成部１３がプローブデータ取得部１２により取得された全てのプローブデータから軌跡を生成し終えたら、同じ地点間（図３の始点Ｏから終点Ｄまで）を移動する軌跡を軌跡データベースから抽出する（ステップＳ２３）。

重みパラメータ生成部１５は、同じ経路を通る軌跡をその経路に含まれる軌跡として、同じ地点間の複数の軌跡を経路毎に分類し、軌跡を分類した各経路の利用数を集計し、各経路の経路選択確率を計算する（ステップＳ２４）。例えば図３に示すように、始点Ｏから終点Ｄに移動する際の軌跡が３つの経路３１、３２、および３３に分類された場合、経路３１、３２および３３のそれぞれの経路選択確率Ｐ₃₁、Ｐ₃₂、Ｐ₃₃が計算される。例えば、始点Ｏから終点Ｄに移動する際の軌跡が１０本で、そのうちの５本の軌跡が経路３１に含まれ、３本の軌跡が経路３２に含まれ、２本の軌跡が経路３３に含まれる場合、経路選択確率Ｐ₃₁は、経路３１に含まれる軌跡の数、すなわち“５”と、始点Ｏから終点Ｄに移動する際の軌跡の数、すなわち“１０”との比として求められるので、その値は“５／１０”である。経路選択確率Ｐ₃₂は、経路３２に含まれる軌跡の数、すなわち“３”と、始点Ｏから終点Ｄに移動する際の軌跡の数、すなわち“１０”との比として求められるので、その値は“３／１０”である。経路選択確率Ｐ₃₃は、経路３３に含まれる軌跡の数、すなわち“２”と、始点Ｏから終点Ｄに移動する際の軌跡の数、すなわち“１０”との比として求められるので、その値は“２／１０”である。式（１）に示されるロジスティック回帰式に、経路Ｌ（Ｌ＝１，２，３,．．．）の選択確率Ｐ_Lと、距離（経路Ｌを構成するリンク長の合計）ｘ_１、所要時間ｘ_２、道路種別ｘ_３．．．その他の経路属性ｘ_ｋなどのプローブデータに含まれる経路属性とを代入し、連立方程式を解くことによって、始点Ｏと終点Ｄとの始終点組合せに対応する経路の経路選択確率に与える影響度を表す経路属性の重みパラメータα₀、α₁、α₂、α₃、〜α_kが得られる（ステップＳ２５）。重みパラメータα₀は経路属性には作用しない調整係数である。重みパラメータ生成部１５は、重みパラメータα₀、α₁、α₂、α₃、〜α_kを重みパラメータ記憶部１６に格納する（ステップＳ２７）。

＜重みパラメータの一例＞
図４は重みパラメータ記憶部１６に格納される重みパラメータの一実施例である。重みパラメータは、収集された全てのプローブデータに基づいて生成されるが、プローブデータの収集量が増えるに従い、平日および休日などの日種や時間帯で分けて複数種類の重みパラメータセットが生成されることとしてもよい。ドライバの好みを反映させたい場合は、ドライバ毎のプローブデータに基づいて重みパラメータが生成される。式（１）に基づいて計算された重みパラメータα₀、α₁、α₂、α₃〜α_kは、登録ＩＤ、重みパラメータ生成区間の始点Ｏおよび終点Ｄ、始終点区間の距離（例えば始終点ＯＤ間の直線距離）、この始終点区間近傍に存在する道路ノードのノード間平均距離（または単位面積あたりの道路ノード数や道路リンク数等）等の情報とともに重みパラメータ記憶部１６に記憶されている。始点Ｏおよび終点Ｄとして、例えばノード固有のＩＤあるいは始点Ｏおよび終点Ｄが存在するエリアＩＤが用いられる。

＜ナビゲーション装置５の処理フロー＞
図５は、本実施形態におけるナビゲーション装置５において、プローブデータから生成された重みパラメータを用いて誘導経路を探索する処理フローの例を示している。図６は、図５の処理フローを説明するための補足説明図である。

ナビゲーション装置５において、利用者が入出力インターフェース部５１５を介して出発地点と目的地点とを入力し経路探索を要求すると、要求情報が経路計算部５１３に渡され、経路計算部５１３は経路計算処理を開始する。位置情報取得部５４が取得した現在位置が出発地点として用いられることもある処理が開始されると、まず情報受信部５１２は、重みパラメータ記憶部５１６に記憶されている重みパラメータの更新日時を確認し、更新日時から所定時間を経過していたら通信インターフェース部５１１を介してセンタ装置１に重みパラメータを要求する。情報受信部５１２は、通信インターフェース部５１１を介してセンタ装置１から最新の重みパラメータを受信し、受信した最新の重みパラメータを重みパラメータ記憶部５１６に格納する（ステップＳ５０）。情報受信部５１２は、重みパラメータ記憶部５１６に記憶されている重みパラメータの中から、要求情報の出発地点Ｏおよび目的地点Ｄ（以下、要求ＯＤという）の近傍に位置する始終点区間に対応づけられた重みパラメータを検索する。重みパラメータの候補が存在し（ステップＳ５２がＹＥＳ）、その候補数が唯一であれば（ステップＳ５７がＮＯ）、情報受信部５１２は、候補となった唯一の重みパラメータを、入出力処理部５１４を介して経路計算部５１３へ引き渡す。経路計算部５１３は、取得したその唯一の重みパラメータを用いて要求ＯＤ区間の経路を計算する（ステップＳ５６）。候補数が複数存在する場合は（ステップＳ５７がＹＥＳ）、重みパラメータ選択部５１９が、要求ＯＤに近い場所に位置し、かつその始終点間距離が要求ＯＤの区間距離に最も近い重みパラメータを選択し（ステップＳ５８）、経路計算部５１３は、重みパラメータ選択部５１９によって選択された重みパラメータを用いて要求区間ＯＤの経路を計算する（ステップＳ５５）。重みパラメータが存在しなかった場合（ステップＳ５２がＮＯ）、重みパラメータ選択部５１９は、要求ＯＤを含む所定領域の外側の周辺領域に存在する道路ノード間の平均距離を計算する（ステップＳ５３）。重みパラメータ選択部５１９は、重みパラメータ記憶部５１６に記憶されている重みパラメータの中から、ステップＳ５３で計算した道路ノード間の平均距離のうち、要求ＯＤ間を含む所定領域のノード間平均距離に最も近いノード間平均距離が対応付けられた重みパラメータを選択する。このとき、複数の重みパラメータが選択される可能性がある。重みパラメータ選択部５１９は、複数の重みパラメータに対応付けられた複数組の始終点の組合せのうちから、始終点間距離が要求ＯＤの区間距離に最も近くなる始終点組合せを選択し、この始終点組合せが対応付けられた重みパラメータを選択する（ステップＳ５４）。経路計算部５１３は、地図データベース５１８から要求ＯＤを含む領域の地図を読み出し、その地図に含まれる各道路リンクのリンク長、リンク旅行時間、リンク道路幅といったリンクコストを読み込み、これらのリンクコストに対して選択した重みパラメータによる重み付けを行って要求ＯＤ区間の経路を計算する（ステップＳ５５）。経路計算部５１３は、こうした経路計算により探索した経路を、当該要求区間の推奨経路として入出力処理部５１４を介して入出力インターフェース部５１５に出力し（ステップＳ５６）、表示部５２に推奨経路が表示される。

ステップＳ５３のノード間平均距離は、領域内において、リンクで互いに接続されている全ての２ノード間の距離を平均して得られる。ノード間平均距離は道路の粗密度の指標であるため、道路の粗密が比較可能であれば、ノード間平均距離の代わりに単位面積あたりの道路ノード数や道路リンク数がステップＳ５３で用いられても構わない。

また、ステップＳ５８で実行される要求ＯＤと重みパラメータに対応付けられた始終点区間との位置関係に基づく重みパラメータの選択においては、要求ＯＤと始終点区間との出発地点同士の距離差および目的地点同士の距離差を比較し、いずれかの距離差が最も小さい始終点区間を、要求ＯＤに最も近い場所に存在する始終点区間に対応付けられた重みパラメータが選択される。この選択処理においては、双方の距離差を用いてもよいし、要求ＯＤ区間を結ぶ直線付近に存在する任意の点と始終点区間とを結ぶ直線付近に存在する任意の点同士の距離差を用いてもよい。

さらに、ステップＳ５５の経路計算において、重みパラメータは、式（２）に示すように、複数のコスト要因から道路リンクiのコストＣ_iを決定するために用いられる。ここで用いる複数のコスト要因には、重みパラメータの生成において、経路選択に影響するとして採用した複数の経路属性（距離、所要時間、道路属性等）と同じ属性が用いられる。α₀、α₁、α₂、α₃、〜α_kは、ステップＳ５４またはステップＳ５８で選択された重みパラメータである。ｘ_１（ｉ）、ｘ_２（ｉ）、ｘ_３（ｉ）〜ｘ_ｋ（ｉ）は、道路リンクiのコスト要因であり、距離、旅行時間、道路属性などの属性データである。経路探索対象となる道路リンクのコストを式（２）に従って設定し、目的地点Ｏまでの最小コスト経路を計算する。最小コスト経路の計算アルゴリズムとして、一般的にダイクストラ法が用いられるが、最小コスト経路を求めるアルゴリズムであれば、ダイクストラ法以外の方法を用いても構わない。

ステップＳ５１〜Ｓ５６の処理を、図６を用いて補足説明する。図６において、出発地点Ｏ_iから目的地点Ｄ_iまでの経路が要求されたとする。ステップＳ５１において、要求地点のＯ_iおよびＤ_iの同一あるいはその近傍エリアに存在する経路６１の始終点区間Ｏ₁Ｄ₁の重みパラメータと経路６２の始終点区間Ｏ₂Ｄ₂の重みパラメータとが候補パラメータとして選ばれる。複数の重みパラメータが候補として存在するので、ステップＳ５８において、要求地点のＯ_iおよびＤ_iに近い場所に位置し、その直線距離が要求地点間（Ｏ_iからＤ_iまで）の直線距離に近い区間の重みパラメータが選択される。図６の例では、要求出発地点Ｏ_iに最も近い始点Ｏ₁を有し、その始終点区間距離（Ｏ₁からＤ₁までの直線距離）がＯ_iからＤ_iへの直線距離に近い値を有する始終点区間Ｏ₁Ｄ₁の重みパラメータが選択される。ステップＳ５５において、選択された始終点区間Ｏ₁Ｄ₁の重みパラメータを用い、出発地点Ｏ_iから目的地点Ｄ_iまでの経路６０が計算される。重みパラメータ記憶部５１６に、始終点区間Ｏ₁Ｄ₁と始終点区間Ｏ₂Ｄ₂とが存在しなかった場合は、ステップＳ５３において、要求地点のＯ_iおよびＤ_iの周辺エリア６３の道路ノード間平均距離が計算される。ステップＳ５４において、重みパラメータ記憶部５１６に記憶されている重みパラメータの中から、上記周辺エリア６３のノード間平均距離と等しいかまたは所定範囲内のノード間平均距離を有する重みパラメータを検索し、経路６４の始終点区間Ｏ₄Ｄ₄の重みパラメータと、経路６６の始終点区間Ｏ₆Ｄ₆の重みパラメータとが候補パラメータとして選ばれる。ここで、始終点区間Ｏ₄Ｄ₄のノード間平均距離は、始終点区間Ｏ₄Ｄ₄の周辺エリア６５に存在する道路ノード間の平均距離である。また、始終点区間Ｏ₆Ｄ₆のノード間平均距離は、始終点区間Ｏ₆Ｄ₆の周辺エリア６７に存在する道路ノード間の平均距離で、センタ装置１の重みパラメータ生成部１５において重みパラメータを生成する際に計算され、重みパラメータと共に重みパラメータ記憶部１６に格納される。複数の重みパラメータが候補となった場合は、候補区間、即ち、始終点区間Ｏ₄Ｄ₄と始終点区間Ｏ₆Ｄ₆の各区間距離と、要求ＯＤの区間距離との差を比較し、距離差が最も小さい始終点区間Ｏ₄Ｄ₄の重みパラメータを選択する。ステップＳ５５において、選択された始終点区間Ｏ₄Ｄ₄の重みパラメータを用い、出発地点Ｏ_iから目的地点Ｄ_iまでの経路６０が計算される。計算された経路６０は、当該要求区間の推奨経路として出力される。

本例では、収集したプローブデータから得た重みパラメータを用いて、道路リンクのコストを設定し、目的地点までの最小コスト経路を計算する方法を説明した。経路ごとに重みパラメータを用いたコストを計算し、最小コストとなる経路を選択するようにしても同様の効果が得られる。この場合、距離や所要時間など、経路計算に用いるコスト要因を変更して、要求区間ＯＤを移動する複数の経路を計算し、得られた複数の経路の距離、旅行時間などの経路属性データに対してステップＳ５４またはステップＳ５８で選択された重みパラメータを加味した経路コストを計算し、得られた経路コストが最小の経路を推奨経路として選択する。

＜全体処理フロー＞
センタ装置１およびナビゲーション装置５を有する経路探索システムの全体処理フローを図７に示す。

ナビゲーション装置５において、位置情報取得部５１７によって出発地としての現在地が取得され、入出力インターフェース部５１５を介して入出力処理部５１４に目的地や経路探索条件等が入力されると（ステップＳ７０１）、センタ接続が可能あれば（ステップＳ７０２がＹＥＳ）、要求情報送信部５２１は、位置情報取得部５１７および入出力処理部５１４から取得した入力情報に従って要求された出発地点から目的地までの誘導経路提供に必要な情報をセンタ装置１に要求する。ここで、センタ装置１への要求内容として、本実施形態のナビゲーション装置５では、経路情報を要求する機能と、経路計算に必要な重みパラメータを要求する機能との二つの機能を有するものとする。要求情報送信部５２１が取得した入力情報が、センタ装置１の経路情報を要求するものであれば（ステップＳ７０３がＹＥＳ）、要求情報送信部５２１は、通信インターフェース部５１１を介してセンタ装置１に経路情報を要求する（ステップＳ７０５）。この場合、図示していないが、センタ装置１は経路計算部５１３と同様の経路計算部を有するものとする。

センタ装置１では、端末要求受付部１８が、通信インターフェース部１１を介してナビゲーション装置５からの要求情報を受け付け（ステップＳ７２０）、受け付けた要求情報に含まれる要求を解釈し、その要求をセンタ装置１内のそれぞれの処理部に振り分ける。要求が経路情報の場合（ステップＳ７２４がＹＥＳ）、センタ装置１が有する不図示の経路計算部が、ステップＳ５０〜Ｓ５８の経路計算処理を行って重みパラメータを用い、要求された出発地点から目的地点までの経路を計算する。不図示の経路計算部により得られた経路情報を、情報提供部１９が通信インターフェース部１１を介してナビゲーション装置５に送信する（ステップＳ７２５）。

ナビゲーション装置５は、情報受信部５１２が通信インターフェース５１１を介してセンタ装置１から経路情報を受信すると（ステップＳ７０６）、入出力処理部５１４は、情報受信部５１２が受信した経路情報に基づき、入出力インターフェース部５１５を介して、誘導案内を開始する（ステップＳ７０９）。誘導案内中、誘導経路を逸脱したか否かを検出し（ステップＳ７１０）、誘導経路を逸脱した場合はその区間を記録する（ステップＳ７１１）。車両４が目的地ないしその付近に到達したら（ステップＳ７１２がＹＥＳ）、車両４が逸脱した結果として走行した経路を含む走行経路を保存するとともに、逸脱区間が存在すれば逸脱区間をも保存し（ステップＳ７１３）、その後、誘導案内が終了し、本処理は終了する。

ナビゲーション装置５において、要求情報送信部５２１が取得した入力情報が、センタ装置１に重みパラメータを要求するものであれば（ステップＳ７０４がＹＥＳ）、要求情報送信部５２１は、通信インターフェース部５１１を介してセンタ装置１に重みパラメータを要求する。

センタ装置１では、端末要求受付部１８が、ナビゲーション装置５からの要求情報を受け付ける（ステップＳ７２０）。要求情報に含まれる要求が重みパラメータの場合（ステップＳ７２１がＹＥＳ）、情報提供部１９は、要求されたエリアの重みパラメータを、重みパラメータ記憶部１６から読み込む（ステップＳ７２２）情報提供部１９は、通信インターフェース部１１を介して、その重みパラメータをナビゲーション装置５に送信する（ステップＳ７２３）。

ナビゲーション装置５では、入出力処理部５１４が、入出力インターフェース部５１５を介してセンタ装置１から重みパラメータを受信すると（ステップＳ７０８）、ステップＳ５０〜Ｓ５８の経路計算処理に従い、経路計算部５１３が、入出力処理部５１４から取得した重みパラメータを用いて、指定された出発地点から目的地までの経路を計算する。得られた経路を推奨経路として目的地まで誘導するステップＳ７０９からＳ７１３までの処理は、前述した通りである。ステップＳ７０２において、ナビゲーション装置５がセンタ装置１に接続できなかったとき、経路計算部５１３は、重みパラメータ記憶部５１６に記憶されている既存の重みパラメータを読み込み、ステップＳ５０〜Ｓ５８の経路計算処理を行い、読み込んだ重みパラメータを用いて目的地までの経路を計算する。

上述した重みパラメータ生成部１５は、ナビゲーション装置５により車両４をはじめとする多数のプローブ車両が走行することによって生成されたプローブデータを収集し、収集したプローブデータに基づいて重みパラメータを生成する。例えば、ステップＳ７１３で収集した逸脱区間を含めたプローブデータを収集し、そのプローブデータに基づいて重みパラメータを生成し経路計算に利用することで、よりドライバの経路選択意志を反映した経路が計算できるようになる。経路逸脱区間を含むプローブデータの代わりに、経路誘導を実行していないときのプローブデータを用いても、そのプローブデータにはドライバが故意に選択した経路が多く含まれるので、同様の効果が期待できる。

＜表示例＞
図８は、ナビゲーション装置５において、誘導経路を得るまでに表示部５２に表示される表示画面の一例である。

８０は、車両の現在位置８５とユーザが設定した目的地８６を地図上に表示した表示画面である。目的地８６が設定されると、表示画面８２に遷移し、「あなた好みのルート」「人気ルート」、「タクシードライバ（玄人）ルート」といったルートメニューを表示する。いずれのルートも収集したプローブデータに基づいて重みパラメータ生成部１５にて生成された重みパラメータを用いて計算される。「あなた好みのルート」は、ドライバ自身が走行したプローブデータに基づいて計算された重みパラメータを用い、「人気ルート」は、不特定多数のプローブデータに基づいて計算された重みパラメータを用いる。「タクシー（玄人）ルート」は、タクシー車両のプローブデータを使用する。その他、トラックドライバ、電気自動車、ドライバの年齢など、車種やドライバの属性でプローブデータを振り分けて重みパラメータを生成すれば、多くの種類の経路を提供することができるようになる。

表示画面８２で「あなた好み」が選択されると、表示画面８１に遷移し、ドライバ自身のプローブデータ８７から生成した重みパラメータを用いた経路計算を開始する。経路計算が終了すると、表示画面８３に遷移し、得られた経路８８を表示し、目的地までの経路誘導が開始される。プローブデータ８７から生成した重みパラメータを用いるので、ドライバが過去に走行していないエリアでも、プローブデータ８７の経路選択ノウハウを活かした経路８８が提供できる。初期設定時に表示画面８２が表示されるようにすることにより、表示画面８２に表示されたルートメニューの中から優先したいルートを事前にドライバに設定させることとしてもよい。その場合、表示画面８０で目的地８６が入力された後、表示画面８２および８１を介さずに表示画面８３に遷移して推奨経路８８が表示される。これにより、誘導開始までの操作手順が簡略化され、短時間での入力操作が可能となるため、走行中の安全性が向上するとともに、操作ストレスが軽減される。

以上、本実施形態によれば、センタ装置１は、収集したプローブデータから得た経路選択確率に基づいて重みパラメータを計算してナビゲーション装置５に提供し、ナビゲーション装置５は、重みパラメータを用いて指定された区間の経路を計算する。したがって、利用者が走行したことのないエリアでも、過去に走行したドライバの経路選択ノウハウを加味した実用的な経路を利用することができるようになる。また、その経路選択ノウハウは重みパラメータとしてナビゲーション装置５に提供され、その重みパラメータは、上記利用者に限らず、過去の走行実績が存在しないエリアにも適用できる。したがって、プローブデータの収集量や収集エリアが限られていても、より広いエリアにおいて、利用者が期待する経路に近い経路が提供できる。また、利用者が走行する可能性の高い経路を提供するので、利用者は、誘導経路の気に入らない区間の経路を変更するために、経路の探索条件を変更して経路計算システムに経路を再計算させたり、経由地点を設定して経路計算システムに経路を修正させたりする必要がなくなる。その結果、利用者に操作性の負担を感じさせることなく、容易に誘導経路が得られる。

１ センタ装置
２ 通信ネットワーク
３ 基地局
４ 車両
５ ナビゲーション装置
１１ 通信インターフェース部
１２ プローブデータ取得部
１３ 軌跡情報生成部
１４ 軌跡データベース
１５ 重みパラメータ生成部
１６ 重みパラメータ記憶部
１７ 地図データベース
１８ 端末要求受付部
１９ 情報提供部
５１ 本体部
５２ 表示部
５３ 携帯電話機
５４ ＧＰＳ受信機
５５ 可搬記憶メディア接続アダプタ
５６ 記憶装置
５１１ 通信インターフェース部
５１２ 情報受信部
５１３ 経路計算部
５１４ 入出力処理部
５１５ 入出力インターフェース部
５１６ 重みパラメータ記憶部
５１７ 位置情報取得部
５１８ 地図データベース
５１９ 重みパラメータ選択部
５２０ 位置情報記憶部
５２１ 要求情報送信部

Claims (9)

1. 複数の経路の各経路の経路選択確率を、プローブデータに対応する複数の軌跡のうちで前記各経路に含まれる軌跡の数と、前記複数の軌跡のうちで前記各経路の始終点と略一致する始終点を有する軌跡の数とに基づいて計算する経路選択確率計算手段と、
   前記プローブデータに基づいて得られる前記各経路の経路移動距離および経路移動時間と、前記経路選択確率とに基づき、少なくとも前記経路移動距離および前記経路移動時間がそれぞれ前記経路選択確率に与える影響度を表す少なくとも２種類の重みパラメータを、複数組の始終点組合せの各組毎に取得する重みパラメータ取得手段と、
   前記少なくとも２種類の重みパラメータに各々対応付けられた前記複数組の始終点組合せのうちの、出発地と目的地との組合せに関連づけられる１組の始終点組合せに対応する前記少なくとも２種類の重みパラメータを選択する重みパラメータ選択手段と、
   前記出発地および前記目的地を含む領域の各道路リンクに対応付けられたリンク移動距離およびリンク移動時間を含む少なくとも２種類のリンクコストと、前記重みパラメータ選択手段によって選択された、
   前記１組の始終点組合せに対応する前記少なくとも２種類の重みパラメータとに基づいて、推奨経路を計算する推奨経路計算手段とを備えることを特徴とする経路計算システム。
2. 請求項１に記載の経路計算システムにおいて、
   前記出発地および前記目的地のうちの少なくとも一方から所定範囲内に始点および終点のうちの少なくとも一方が含まれる複数の経路と、前記出発地および前記目的地を含む所定領域に含まれる複数のノードの第１ノード密度と略等しい第２ノード密度で複数のノードが設置されている、前記所定領域の外側に位置する少なくとも１つの周辺領域のうちのいずれか１つの領域に含まれる前記複数の経路とに対応する前記複数組の始終点組合せのうちから、前記出発地と前記目的地との間の２地点間距離に基づいて、前記１組の始終点組合せを選択する始終点組合せ選択手段をさらに備え、
   前記重みパラメータ選択手段は、前記始終点組合せ選択手段によって選択される前記１組の始終点組合せに対応する前記少なくとも２種類の重みパラメータを選択することを特徴とする経路計算システム。
3. 請求項２に記載の経路計算システムにおいて、
   前記所定領域に含まれる前記複数のノードのうちで前記各道路リンクにより相互に接続された２つずつのノードのノード間距離の平均値と、前記周辺領域に設置されている前記複数のノードのうちで前記各道路リンクにより相互に接続された２つずつのノードのノード間距離の平均値とが略等しいとき、前記第１ノード密度と前記第２ノード密度とが略等しいことを特徴とする経路計算システム。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の経路計算システムにおいて、
   前記プローブデータは、前記軌跡の位置情報と前記軌跡の時刻情報とともに、車種および運転者の属性のうちの少なくとも一方の分類を表す分類情報を含み、
   前記経路選択確率計算手段は、前記プローブデータのうち、前記少なくとも一方の分類に含まれる特定の分類種別に応じた一部のプローブデータを用いて、前記特定の分類種別毎に前記経路選択確率を計算し、
   前記重みパラメータ取得手段は、前記一部のプローブデータを用いて、前記特定の分類種別毎に前記少なくとも２種類の重みパラメータを取得することを特徴とする経路計算システム。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の経路計算システムにおいて、
   前記重みパラメータ取得手段は、車両が誘導経路を逸脱した逸脱区間情報と、前記経路移動距離および前記経路移動時間と、前記経路選択確率とに基づき、前記少なくとも２種類の重みパラメータを取得することを特徴とする経路計算システム。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の経路計算システムにおいて、
   第１軌跡の第１始点が第２軌跡の第２始点の近傍に位置するとき、前記第１始点および前記第２始点を、ともに、前記第１始点および前記第２始点に対応する代表始点に置き換え、かつ前記第１軌跡の第１終点が前記第２軌跡の第２終点の近傍に位置するとき、前記第１終点および前記第２終点を、ともに、前記第１終点および前記第２終点に対応する代表終点に置き換えることにより得られる前記代表始点から前記代表終点までの代表軌跡に、前記第１軌跡および前記第２軌跡が置き換えられることを特徴とする経路計算システム。
7. 請求項２に記載の経路計算システムは、
   センタ装置と、ナビゲーション装置とを含み、
   前記センタ装置は、
   前記経路選択確率計算手段と、前記重みパラメータ取得手段とを含み、
   前記ナビゲーション装置は、
   前記重みパラメータ選択手段と、前記始終点組合せ選択手段と、前記推奨経路計算手段とともに、
   前記重みパラメータ取得手段により前記複数の経路の前記各経路毎に取得された前記少なくとも２種類の重みパラメータを、通信により受信する重みパラメータ受信手段と、
   前記各経路の始終点組合せ毎に取得された前記少なくとも２種類の重みパラメータと地図とを記憶する記憶装置とを含み、
   前記始終点組合せ選択手段は、前記記憶装置に記憶された前記少なくとも２種類の重みパラメータを読み出し、読み出した前記少なくとも２種類の重みパラメータに基づいて前記１組の始終点組合せを選択し、
   前記推奨経路計算手段は、前記１組の始終点組合せに対応する前記少なくとも２種類の重みパラメータにより前記少なくとも２種類のリンクコストを重み付けして調整した調整リンクコストに基づいて、前記推奨経路を計算することを特徴とする経路計算システム。
8. 請求項７に記載の経路計算システムを構成するナビゲーション装置。
9. 経路計算システムが実行する経路計算方法であって、
   経路選択確率計算手段が、複数の経路の各経路の経路選択確率を、プローブデータに対応する複数の軌跡のうちで前記各経路に含まれる軌跡の数と、前記複数の軌跡のうちで前記各経路の始終点と略一致する始終点を有する軌跡の数とに基づいて計算し、
   重みパラメータ取得手段が、前記プローブデータに基づいて得られる前記各経路の経路移動距離および経路移動時間と、前記経路選択確率とに基づき、少なくとも前記経路移動距離および前記経路移動時間がそれぞれ前記経路選択確率に与える影響度を表す少なくとも２種類の重みパラメータを、複数組の始終点組合せの各組毎に取得し、
   重みパラメータ選択手段が、前記少なくとも２種類の重みパラメータに各々対応付けられた前記複数組の始終点組合せのうちの、出発地と目的地との組合せに関連づけられる１組の始終点組合せに対応する前記少なくとも２種類の重みパラメータを選択し、
   推奨経路計算手段が、前記出発地および前記目的地を含む領域の各道路リンクに対応付けられたリンク移動距離およびリンク移動時間を含む少なくとも２種類のリンクコストと、選択された、前記１組の始終点組合せに対応する前記少なくとも２種類の重みパラメータとに基づいて、推奨経路を計算することを特徴とする経路計算方法。