JP5919950B2 - 経路探索方法、経路探索装置、及びプログラム - Google Patents
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Description
ダイクストラ法では、ノード間のエッジにコストを設定し、始点ノードから終点ノードへ向けてコストが相対的に小さいエッジの組み合わせを経路候補として求めることで、最小コストの経路を効率的に求めることができる。
出発地と目的地とを結ぶ直線に基づいて経路探索に用いる地図データを特定する方法では、例えば、その直線上に道路が設けられていない山や湖がある場合、経路が見つからない可能性があることに、発明者は気がついた。
次に、第1の経路探索、第2の経路探索、及び第3の経路探索の結果に基づいて探索範囲を設定し、第2のグルーピングに基づいて、第4の経路探索及び第5の経路探索を行う。第2のグルーピングでは、第1のグルーピングにおける最上位レベルの道路種別より多くの道路種別が最上位レベルに分類される。
図1は、複数の経路探索装置を含む経路探索システムの構成例を示している。図1の経路探索システムは、インタフェース103、ロードバランサ104、経路探索装置105−1〜105−4、地図情報データベース106、及び交通情報データベース107を含む。
(1)至近距離探索:距離Dが閾値T1以下である第1の距離範囲。
(2)近距離探索:距離Dが閾値T1より大きく閾値T2以下である第2の距離範囲。
(3)中距離探索:距離Dが閾値T2より大きく閾値T3以下である第3の距離範囲。
(4)遠距離探索:距離Dが閾値T3より大きい第4の距離範囲。
(1)パターンA
第1レベル:国道、主要地方道、一般都道府県道、政令市の一般市道、一般道、その他道路
(2)パターンB
第3レベル:高速道路、国道、主要地方道
第2レベル:一般都道府県道、政令市の一般市道
第1レベル:一般道、その他道路
(3)パターンC
第4レベル:高速道路、国道
第3レベル:主要地方道
第2レベル:一般都道府県道、政令市の一般市道
第1レベル:一般道、その他道路
(4)パターンD
第4レベル:高速道路
第3レベル:国道、主要地方道
第2レベル:一般都道府県道、政令市の一般市道
第1レベル:一般道、その他道路
(1)至近距離探索
出発地ノードから目的地ノードに向って、高速道路を除く全道路種別の道路を同一レベル(第1レベル)に分類して、即ち、全道路を対象として、ダイクストラ法またはA*アルゴリズム等を利用して経路探索を行う。ただし、出発地又は目的地が高速道路に含まれる場合は、高速道路を第1レベルに追加して経路探索を行う。
まず、第1の経路探索として、出発地ノードから目的地ノードを目指しながら、道路レベル階層上を、上位レベルに向って探索し、或る道路レベル迄到達する。説明のために、このレベルをΛ(ラムダ)とする。第1の経路探索処理の途中では、Λよりも下位の道路レベルが探索対象となるが、Λ以下の道路レベルの中において、より上位レベルのノードx1に到達した場合には、以降の探索処理においては、該ノードx1からは該上位レベルのリンクを探索対象とする。
複数フェーズに分けて、経路探索を行うことが考えられる。即ち、出発地ノードから目的地ノードに至る概略経路を求める1回目の経路探索と、1回目の経路探索の結果に基づいて限定した探索範囲内で詳細経路を求める2回目の経路探索との2つのフェーズに分けて経路探索を行うことが考えられる。
まず、出発地ノードに近い、高速道路の入口候補群Eを求める。候補群Eとして例えば、「出発地ノードから最も近い方から幾つかの入口」、「出発地ノードから最も近い方から幾つかの入口の中で、『出発地ノードと1つの入口との直線距離 + 該1つの入口と目的地ノードとの直線距離』の値が最も小さい方の幾つか」の内の、幾つかを選ぶことができる。
ノードtとノードwの間の道路リンク:2
ノードwとノードyの間の道路リンク:1
ノードtとノードyの間の道路リンク:4
ノードsとノードvの間の道路リンク:1
ノードvとノードyの間の道路リンク:2
ノードvとノードxの間の道路リンク:1
ノードuとノードxの間の道路リンク:5
ノードyとノードzの間の道路リンク:3
ノードxとノードzの間の道路リンク:6
地図情報において出発地及び目的地を含む矩形領域が複数の部分領域に分割されている場合、1つの経路を含む(覆う)部分領域の数は、矩形領域全体の部分領域の数より一般には少ない。なお、矩形領域は出発地及び目的地を含み、かつ、出発地及び目的地間を結ぶ経路を概ね含むような領域として設定されるものとする。そこで、この地図情報の性質を利用して探索範囲を限定することが考えられる。例えば、出発地点及び目的地点を含む矩形領域がメッシュ状に分割されており、1回目の切替探索処理において図17において点線で示すような経路1911が求められた場合、図18に示すように、経路1911を含む部分領域のみからなる図中灰色で示した領域2001が特定される。
(1)経路2111を含むメッシュからなる、図中灰色で示した領域2201を、探索範囲に設定する。(図20)
(2)経路2111を含むメッシュからなる領域と、出発地2101と目的地2102を結ぶ線分2301を含むメッシュからなる領域を併せた、図中灰色で示した領域2311を、探索範囲に設定する。(図21)
(3)経路2111を含むメッシュからなる領域と、出発地2101と目的地2102を結ぶ線分2301を含むメッシュからなる領域と、経路2111及び線分2301で囲まれる領域とを併せた、図中灰色で示した領域2401を、探索範囲に設定する。(図22)
102 通信ネットワーク
103 インタフェース
104 ロードバランサ
105−1〜105−4 経路探索装置
106 地図情報データベース
107 交通情報データベース
201 探索部
202 設定部
203 生成部
204 動作パラメータ格納部
901、1201、1901、2101 出発地
902、1202、1902、2102 目的地
911〜914、931、1001〜1005、1021、1211〜1215、1231、1301〜1304、1321 道路
921、922、1011、1012、1221、1311 部分経路
1102、1402、1911、2111 経路
1241、1331 インターチェンジ
2001、2201、2311、2401、2511、2512、2601、2602、2701、2801 領域
2301 線分
2501 メッシュ
2901 CPU
2902 メモリ
2903 入力装置
2904 出力装置
2905 外部記憶装置
2906 媒体駆動装置
2907 ネットワーク接続装置
2908 バス
2909 可搬型記録媒体
Claims (6)
- 探索手段が、複数の道路種別を最下位レベルから最上位レベルまでの複数のレベルに分類する第1のグルーピングに基づいて、該最上位レベル以外のレベルの道路種別を対象とし、より下位のレベルからより上位のレベルの道路種別へ探索対象を変更しつつ、該最上位レベルの道路種別に相当するノードに到達するまで繰り返される、出発地から目的地へ向かう第1の経路探索と、該最上位レベル以外のレベルの道路種別を対象とし、より下位のレベルからより上位のレベルの道路種別へ探索対象を変更しつつ、該最上位レベルの道路種別に相当するノードに到達するまで繰り返される該目的地から該出発地へ向かう第2の経路探索とを行い、
前記探索手段が、前記最上位レベルの道路種別を対象とし、前記第1の経路探索により得られたノードと前記第2の経路探索により得られたノードとに基づく第3の経路探索を行い、
設定手段が、前記第1の経路探索、前記第2の経路探索、及び前記第3の経路探索の結果に基づいて探索範囲を設定し、
前記探索手段が、前記第1のグルーピングにおける前記最上位レベルの道路種別より多くの道路種別を該最上位レベルに分類する第2のグルーピングに基づいて、前記探索範囲内の前記最上位レベル以外のレベルの道路種別を対象とし、より下位のレベルからより上位のレベルの道路種別へ探索対象を変更しつつ、該最上位レベルの道路種別に相当するノードに到達するまで繰り返される、前記出発地から前記目的地へ向かう第4の経路探索と、該探索範囲内の該最上位レベル以外のレベルの道路種別を対象とし、より下位のレベルからより上位のレベルの道路種別へ探索対象を変更しつつ、該最上位レベルの道路種別に相当するノードに到達するまで繰り返される、該目的地から該出発地へ向かう第5の経路探索とを行い、
前記探索手段が、前記探索範囲内の前記最上位レベルの道路種別を対象とし、前記第4の経路探索により得られたノードと前記第5の経路探索により得られたノードとに基づく第6の経路探索を行い、
生成手段が、前記第4の経路探索、前記第5の経路探索、及び前記第6の経路探索の結果に基づく経路情報を生成する
ことを特徴とする経路探索方法。 - 前記設定手段は、前記第1の経路探索、前記第2の経路探索、及び前記第3の経路探索の結果が示す経路を含む領域を、前記探索範囲に設定することを特徴とする請求項1記載の経路探索方法。
- 前記設定手段は、前記第1の経路探索、前記第2の経路探索、及び前記第3の経路探索の結果が示す経路を含む領域と、前記出発地と前記目的地を結ぶ直線を含む領域とを、前記探索範囲に設定することを特徴とする請求項1記載の経路探索方法。
- 前記設定手段は、前記第1の経路探索、前記第2の経路探索、及び前記第3の経路探索の結果が示す経路を含む領域と、前記出発地と前記目的地を結ぶ直線を含む領域と、該経路及び該直線で囲まれる領域とを、前記探索範囲に設定することを特徴とする請求項1記載の経路探索方法。
- 出発地から目的地への経路を探索する探索手段と、探索範囲を設定する設定手段と、経路情報を生成する生成手段とを有する経路探索装置であって、
前記探索手段は、複数の道路種別を最下位レベルから最上位レベルまでの複数のレベルに分類する第1のグルーピングに基づいて、該最上位レベル以外のレベルの道路種別を対象とし、より下位のレベルからより上位のレベルの道路種別へ探索対象を変更しつつ、該最上位レベルの道路種別に相当するノードに到達するまで繰り返される、前記出発地から前記目的地へ向かう第1の経路探索と、該最上位レベル以外のレベルの道路種別を対象とし、より下位のレベルからより上位のレベルの道路種別へ探索対象を変更しつつ、該最上位レベルの道路種別に相当するノードに到達するまで繰り返される、該目的地から該出発地へ向かう第2の経路探索とを行い、前記最上位レベルの道路種別を対象とし、前記第1の経路探索により得られたノードと前記第2の経路探索により得られたノードとに基づく第3の経路探索を行い、
前記設定手段は、前記第1の経路探索、前記第2の経路探索、及び前記第3の経路探索の結果に基づいて前記探索範囲を設定し、
前記探索手段は、前記第1のグルーピングにおける前記最上位レベルの道路種別より多くの道路種別を該最上位レベルに分類する第2のグルーピングに基づいて、前記探索範囲内の前記最上位レベル以外のレベルの道路種別を対象とし、より下位のレベルからより上位のレベルの道路種別へ探索対象を変更しつつ、該最上位レベルの道路種別に相当するノードに到達するまで繰り返される、前記出発地から前記目的地へ向かう第4の経路探索と、該探索範囲内の該最上位レベル以外のレベルの道路種別を対象とし、より下位のレベルからより上位のレベルの道路種別へ探索対象を変更しつつ、該最上位レベルの道路種別に相当するノードに到達するまで繰り返される、該目的地から該出発地へ向かう第5の経路探索とを行い、前記探索範囲内の前記最上位レベルの道路種別を対象とし、前記第4の経路探索により得られたノードと前記第5の経路探索により得られたノードとに基づく第6の経路探索を行い、
前記生成手段は、前記第4の経路探索、前記第5の経路探索、及び前記第6の経路探索の結果に基づく経路情報を生成することを特徴とする経路探索装置。 - コンピュータを探索手段、設定手段、及び生成手段として機能させるためのプログラムであって、
前記探索手段が、複数の道路種別を最下位レベルから最上位レベルまでの複数のレベルに分類する第1のグルーピングに基づいて、該最上位レベル以外のレベルの道路種別を対象とし、より下位のレベルからより上位のレベルの道路種別へ探索対象を変更しつつ、該最上位レベルの道路種別に相当するノードに到達するまで繰り返される、出発地から目的地へ向かう第1の経路探索と、該最上位レベル以外のレベルの道路種別を対象とし、より下位のレベルからより上位のレベルの道路種別へ探索対象を変更しつつ、該最上位レベルの道路種別に相当するノードに到達するまで繰り返される該目的地から該出発地へ向かう第2の経路探索とを行い、
前記探索手段が、前記最上位レベルの道路種別を対象とし、前記第1の経路探索により得られたノードと前記第2の経路探索により得られたノードとに基づく第3の経路探索を行い、
前記設定手段が、前記第1の経路探索、前記第2の経路探索、及び前記第3の経路探索の結果に基づいて探索範囲を設定し、
前記探索手段が、前記第1のグルーピングにおける前記最上位レベルの道路種別より多くの道路種別を該最上位レベルに分類する第2のグルーピングに基づいて、前記探索範囲内の前記最上位レベル以外のレベルの道路種別を対象とし、より下位のレベルからより上位のレベルの道路種別へ探索対象を変更しつつ、該最上位レベルの道路種別に相当するノードに到達するまで繰り返される、前記出発地から前記目的地へ向かう第4の経路探索と、該探索範囲内の該最上位レベル以外のレベルの道路種別を対象とし、より下位のレベルからより上位のレベルの道路種別へ探索対象を変更しつつ、該最上位レベルの道路種別に相当するノードに到達するまで繰り返される、該目的地から該出発地へ向かう第5の経路探索とを行い、
前記探索手段が、前記探索範囲内の前記最上位レベルの道路種別を対象とし、前記第4の経路探索により得られたノードと前記第5の経路探索により得られたノードとに基づく第6の経路探索を行い、
前記生成手段が、前記第4の経路探索、前記第5の経路探索、及び前記第6の経路探索の結果に基づく経路情報を生成する
ことを特徴とするプログラム。
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