JP6010639B2 - マップマッチングシステムおよびマップマッチング方法 - Google Patents

Description

本発明は、マップマッチングシステムおよびマップマッチング方法に関し、特に、プローブデータを使用して、各ウェイポイント間の経路探索をウェイポイント区間毎に並列に評価および統合する、マップマッチングシステムおよびマップマッチング方法に関する。

従来から、プローブカーと称される、センサとして機能する自動車から位置情報とその計測時刻などを収集するプローブカーシステムが存在する。プローブカーシステムでは、プローブカーから、ある時点における、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能等を利用して測位したプローブカーの位置を示す位置データのほか、加速度センサおよび／またはジャイロセンサなどによって測定された車両の挙動データ（例えば、前後左右の加速度、プローブカーの向きなど）、ならびに、ある地点で発生したイベント情報（ＡＢＳ（Antilock Brake System）の動作信号、ワイパ動作信号など）、業務車両等の属性情報（タクシーメーター情報など）などの種々の情報を含む、プローブデータがセンタに送信される。センタ側では送信されたプローブデータを受信し、様々な情報として再利用する。

ある時刻におけるプローブカーの位置、すなわち、プローブカーの経由地点を、ウェイポイント（ＷＰ：Ｗａｙ−Ｐｏｉｎｔ）と称し、ＷＰを示す位置データをＷＰ情報と称する。ＷＰ情報は、プローブカーの識別情報（ユーザＩＤ、車両ＩＤ）、測位時刻、緯度情報および経度情報、ならびに上述した挙動データ、イベント情報、および属性情報などのデータを含む。

例えば、車両の挙動データから、渋滞状況および交通事故の地点を推定することができ、ならびに、ワイパの動作信号から、雨量および降雨地域を推定することができる。プローブカーシステムは、交通状況をモニタリングすることにおいて、経費とエリアカバーの観点から最も有効な手段の一つとされている。

プローブカーから得られる情報は、単なる１サンプルであり、１台ではその効果を発揮しないが、多数の情報が集まることによって、いわゆるビッグデータとなってその信頼性は増し、交通渋滞を避けたルートを選択するなど、道路交通状況の円滑化に寄与すると考えられている。プローブカーは様々存在するが、本願では、タクシー、バスおよびトラック等の業務車両で収集されている、離散的なプローブデータを主たる対象としている。

上述したプローブカーシステムにおいて、プローブデータを使用したマップマッチング方法が、様々な道路交通サービスに利用されている。マップマッチングとは、測定されたプローブカーのＷＰ情報に基づいて、道路ネットワーク上をプローブカーが移動した経路を推定する技術である。

マップマッチングを実行する際には、道路ネットワーク網をデジタルデータ化したデジタル道路地図データが使用される。デジタル道路地図データは、ノード（交差点その他道路網表現上の結節点や属性変更点（例えば高速道路から一般道路への変更点））など）およびリンク（ノードとノードの間の道路区間）によって道路網のトポロジや道路形状を表現するデータである。それぞれのノードおよびリンクには、識別番号が付されており、対応する位置データも付されているので、プローブデータを利用したマップマッチングにおいてデジタル道路地図データ上でプローブカーのＷＰの位置とその経路を示すことが可能となる。デジタル道路地図データ上でマップマッチングを実行する場合、任意のプローブカーから受信した複数地点のＷＰ情報に基づいて、デジタル道路地図データ上で候補経路が検索される。

マップマッチングにおけるプローブカーの移動経路推定の具体例を、図１を参照して以下に示す。

図１（ａ）は、受信したＷＰ情報（３点）の位置をデジタル道路地図データに重畳表示した例である（この段階では、マップマッチング処理は実行されていない）。図１（ｂ）は、ＷＰ情報の位置および方位から、近隣の道路上の地点とその進行方向とを選定したものである。さらに図１（ｃ）では、ダイクストラ法など周知の最短経路探索アルゴリズムによって、前ステップで選定した道路上の地点間の経路を選択する。

なお、ここでの「最短経路」は、各リンクに設定される「リンクコスト」および右左折時に加算される「右左折コスト」に基づいて、「合計コストが最小となる経路」が選択される。リンクコストは、リンク長（リンクの距離）に基づいて、道路種別や車線数等、通りやすさなどの諸事情を必要に応じて考慮し、若干の補正を行って決定される。

このような処理によって、プローブカーの走行経路を推定することができる。従来のマップマッチング方法では、ＷＰの上流から下流の時系列の順序で、プローブカーの移動経路を推定している。

特開２０１２−１０３９４７号公報 特開２０１３−２１０９０５号公報

上記マップマッチング方法では、ＷＰ区間の上流から下流の時系列の順序で経路リンクが特定されるので、複数の近傍リンクを選択する際に、一方通行などを考慮しても、適切な経路リンクを特定することができないケースが存在する。図２は、複数の近傍リンクの中から経路リンクを特定する際に、ＷＰ情報の位置と道路との位置関係などから、プローブカーの進行方向が判定できないことに起因して、適切な経路リンクを特定することができないケースの一例を示す。

上述したように、従来のマップマッチング方法では、ＷＰ区間の上流から下流の時系列の順序で各ＷＰ区間の経路リンクが特定される。つまり、図２の例では、ＷＰ区間１−２において経路リンクを特定してから、ＷＰ区間２−３において経路リンクが特定される。図２に示すように、ＷＰ区間１−２におけるＷＰ１およびＷＰ２の所定の範囲内に２つの近傍リンクＮＬ１およびＮＬ２が存在する。ＮＬ１およびＮＬ２は双方とも、一方通行などの、経路リンクとして除外される特段の考慮要素が存在しないものとする。

ＮＬ１とＮＬ２とを比較すると、リンクの長さや右左折回数はほぼ同一であり、一方通行などの考慮要素が存在しない限り、いずれの近傍リンクが経路リンクとして適切であるかを判定することができない。このような状況で、例えば、ＮＬ１を経路リンクとして特定した場合、後続のＷＰ区間２−３において経路リンクを特定する際に、ＮＬ１において、ＷＰ１とＷＰ２との間にＷＰ３が存在し、折り返しが発生することから、ＮＬ１がＷＰ区間１−２における経路リンクとしては適切でないと判明することになる。このような場合は、走行経路として不自然な結果となるか、または、再度ＷＰ区間１−２における経路リンク特定処理に戻り、ＮＬ２を経路リンクとして特定してから、ＷＰ区間２−３において経路リンクを特定する必要が生じる。このことは、プローブカーの移動経路を効率的に推定しているとは言えない。

また、図３および図４は、複数の近傍リンクの中から経路リンクを特定する際に、複数の近傍リンクのそれぞれが互いに並走していることに起因して、適切な経路リンクを特定することができないケースの一例を示す。

図３の例では、ＷＰ区間１−２において経路リンクを特定してから、ＷＰ区間２−３における経路リンク、続いて、ＷＰ区間３−４における経路リンクが特定される。図３に示すように、ＷＰ区間１−２におけるＷＰ１およびＷＰ２の所定の範囲内に２つの近傍リンクＮＬ１（本線側）およびＮＬ２（連絡路側）が存在する。ＮＬ１およびＮＬ２は双方とも、一方通行などの、経路リンクとして除外される特段の考慮要素が存在しないものとする。

ＮＬ１とＮＬ２とは並走しており、図５で示すように、ＮＬ１は直進のみのリンクである（つまり、左折をすることができない）。ＷＰ区間２−３におけるＷＰ２およびＷＰ３の所定の範囲内には単独で近傍リンクＮＬ３が存在するが、ＮＬ３は、ＷＰ２から進むと左折が必要となるので、ＮＬ１とＮＬ３とを結ぶことができない。このような移動経路であるにもかかわらず、ＷＰ区間１−２における経路リンク特定処理するにおいては、一方通行などの考慮要素が存在しない限り、いずれの近傍リンクが経路リンクとして適切であるかを判定することができない。このケースにおいても、ＮＬ１を経路リンクとして特定した場合、下流のＷＰ区間の経路リンク特定処理（ＷＰ区間２−３における経路リンク特定処理）になってはじめて、ＮＬ１がＷＰ区間１−２における経路リンクとしては適切でないことを判明することになり、再度上流のＷＰ区間における経路リンク特定処理に戻ることになる。

図４の例では、ＷＰ区間１−２におけるＷＰ１およびＷＰ２の所定の範囲内に、地図上では重複して２つの近傍リンクＮＬ１およびＮＬ２が存在する。ＮＬ１とＮＬ２とは上下に並走しており、ＮＬ１が高速道路であり、ＮＬ２がＮＬ１の真下に設置された一般道である。ＷＰ区間２−３におけるＷＰ２およびＷＰ３の所定の範囲内に単独で存在する近傍リンクＮＬ３は、一般道であるので、ＮＬ１とＮＬ３とを結ぶことができない。にもかかわらず、ＷＰ区間１−２における経路リンク特定処理においては、いずれの近傍リンクが経路リンクとして適切であるかを判定することができない。この例においても、近傍リンクＮＬ１およびＮＬ２のいずれが経路リンクとして適切であるかは、後続のＷＰ区間２−３における経路リンク特定処理によって、はじめて判定することができる。

上述した問題は、経路リンクをＷＰ区間の上流から特定していることが原因となる。例えば、図３の例においては、ＷＰ区間２−３においては、近傍リンクＮＬ３のみが存在し、ＷＰ区間３−４においては、近傍リンクＮＬ４のみが存在する。このような状況において、ＷＰ区間２−３における経路リンク（すなわち、ＮＬ３）、またはＷＰ区間３−４における経路リンク（すなわち、ＮＬ４）を先に特定することによって、ＷＰ区間１−２における経路リンクとして近傍リンクＮＬ２が適切であると判定することができる。

特許文献１では、プローブ情報に含まれる時系列の位置情報から走行リンクを精度良く特定することができる情報処理装置が開示されている。特許文献１に係る情報処理装置は、マップマッチングにおいて、複数の候補リンクの下流に繋がるリンクのうちの１つに走行リンクを特定できた場合であっても、この走行リンクを上流に辿っていくと前記複数の候補リンクのいずれもが繋がる場合には、これらの候補リンクのうち１つを走行リンクとして特定することができないという問題を解決する（第０００２段落〜第０００９段落）。そして、特許文献１に係る情報処理装置は（１）プローブ情報に含まれる時系列の位置の情報において、候補リンクが１つか否かを判定し、（２）（１）において、候補リンクが１つである場合は、１つ前の位置の情報において、候補リンクが１つか否かを判定し、候補リンクが１つである場合に両リンク間を走行リンクとして特定し、（３）（１）において、候補リンクが複数ある場合は、１つ前の位置をつなぐリンクの所定のエリアにおいて、路側通信装置が含まれるかを判定し、含まれている場合は、そのリンクを走行リンクとして特定する（図５〜図９）。

上記構成で示したように、特許文献１に係る情報処理装置は、候補リンクが１つである場合に、両リンク間を走行リンクとして特定して、走行リンクを精度良く特定している。しかしながら、特許文献１に係る情報処理装置は、リンク候補が複数存在する場合に、１つ前の位置に戻って、各候補リンクを判定しているにすぎず、上述した問題を解決するものではない。

特許文献２では、プローブ情報に対して、信頼度に応じて信頼度を設定して交通情報を生成するプローブ情報統計システムが開示されている。信頼度設定の具体例としては、（１）退出方向として直進方向以外の方向を含む走行レーンについてのプローブ情報ＰＩよりも、退出方向として直進方向のみを含む走行レーンについてのプローブ情報ＰＩの信頼度を高く設定する。（２）レーンが合流する走行レーンについてのプローブ情報ＰＩよりも、レーンが合流しない走行レーンについてのプローブ情報ＰＩの信頼度を高く設定する。（３）退出方向として直進方向以外の所定方向を含み、かつ、退出方向として所定方向を含む増設レーンが増設された走行レーンについてのプローブ情報ＰＩよりも、退出方向として所定方向を含み、退出方向として所定方向を含む増設レーンが増設されない走行レーンについてのプローブ情報ＰＩの信頼度を低く設定する（第００３３段落〜第００３９段落）。

上記構成で示したように、特許文献２に係るプローブ情報統計システムは、プローブ情報の各ポイントにおいて、分岐点は非分岐点よりも低い信頼度が設定されて、プローブ情報統計システムの交通情報の信頼度を高めている。しかしながら、特許文献２に係るプローブ情報統計システムは、上述した基準によって設定した信頼度の総和が所定の閾値を超えるか否かを判定して、プローブ情報を統計化しているにすぎず（第００４１段落および第００４２段落）、やはり上述した問題を解決するものではない。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、各ＷＰ区間の経路リンクを時系列順ではなく、ＷＰ区間毎に並列に評価し、信頼性の高いものから順に統合して、プローブカーの移動経路を適切に推定するマップマッチングシステムおよび方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第１の態様は、プローブカーの移動経路を推定するマップマッチングシステムであって、前記プローブカーに対する複数のＷＰ位置情報を有するプローブデータ、およびデジタル道路地図データを記憶したデータ記憶部と、前記プローブデータおよび前記デジタル道路地図データに基づいて、前記プローブカーの複数のＷＰ区間を設定するＷＰ区間設定部と、前記プローブデータおよび前記デジタル道路地図データに基づいて、前記ＷＰ区間を結ぶ１つまたは複数の近傍リンクを設定する近傍リンク設定部と、前記複数のＷＰ区間のそれぞれに対する信頼性情報を算出する信頼性情報算出部と、前記信頼性情報に基づいて、前記複数のＷＰ区間のそれぞれを重み付けて、経路探索の順序を決定する経路探索順序決定部と、前記決定した経路探索の順序で、前記複数のＷＰ区間のそれぞれを、前記１つまたは複数の近傍リンクで結ぶことによって経路探索を実行する経路探索部とを備えたことを特徴とする。

また、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第２の態様は、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第１の態様において、前記信頼性情報算出部はさらに、前記経路探索部により実行された経路探索の結果に基づいて、前記信頼性情報を更新し、前記経路探索部はさらに、前記更新された信頼性情報に基づいて、前記経路探索を実行することを特徴とする。

また、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第３の態様は、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第２の態様において、前記経路探索順序決定部はさらに、前記更新された信頼性情報に基づいて、前記経路探索の順序を変更することを特徴とする。

また、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第４の態様は、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第１乃至第３の態様のいずれかにおいて、前記信頼性情報算出部はさらに、前記近傍リンクのそれぞれに対して前記信頼性情報を算出し、前記経路探索部はさらに、前記信頼性情報に基づいて、前記近傍リンクのそれぞれを評価することによって、前記経路探索を実行することを特徴とする。

また、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第５の態様は、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第４の態様において、前記経路探索部はさらに、前記信頼性情報に基づいて、前記近傍リンクのそれぞれを重み付けて、前記評価の順序を決定し、前記決定した評価の順序で、前記近傍リンクのそれぞれを評価することを特徴とする。

また、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第６の態様は、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第４または第５の態様において、前記経路探索部は、隣接するＷＰ区間において評価された近傍リンクと関連付けて、前記近傍リンクのそれぞれを評価することを特徴とする。

また、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第７の態様は、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第１乃至第７の態様のいずれかにおいて、前記信頼性情報は、前記近傍リンクの距離、前記近傍リンクに対する並走道路有無、前記近傍リンクの位置誤差、前記近傍リンクの方位誤差、および前記近傍リンクの数の少なくとも１つに対する評価値を含むことを特徴とする。

また、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第８の態様は、プローブカーの移動経路を推定するためのコンピュータデバイスによって実行される方法であって、前記コンピュータデバイスは、前記プローブカーに対する複数のＷＰ位置情報を有するプローブデータ、およびデジタル道路地図データを記憶したデータ記憶部を備え、前記プローブデータおよび前記デジタル道路地図データに基づいて、前記プローブカーの複数のＷＰ区間を設定するステップと、前記プローブデータおよび前記デジタル道路地図データに基づいて、前記ＷＰ区間を結ぶ１つまたは複数の近傍リンクを設定するステップと、前記複数のＷＰ区間のそれぞれに対する信頼性情報を算出するステップと、前記信頼性情報に基づいて、前記複数のＷＰ区間のそれぞれを重み付けて、経路探索の順序を決定するステップと、前記決定した経路探索の順序で、前記複数のＷＰ区間のそれぞれを、前記１つまたは複数の近傍リンクで結ぶことによって経路探索を実行するステップとを備えたことを特徴とする。

また、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第９の態様は、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第８の態様において、前記経路探索を実行した結果に基づいて、前記信頼性情報を更新するステップをさらに備え、前記経路探索は、前記更新された信頼性情報に基づいてさらに実行されることを特徴とする。

また、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第１０の態様は、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第９の態様において、前記更新された信頼性情報に基づいて、前記経路探索の順序を変更するステップをさらに備えたことを特徴とする。

また、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第１１の態様は、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第８乃至第１０の態様のいずれかにおいて、前記信頼性情報はさらに、前記近傍リンクのそれぞれに対して算出され、前記経路探索はさらに、前記信頼性情報に基づいて、前記近傍リンクのそれぞれを評価することによって実行されることを特徴とする。

また、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第１２の態様は、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第１１の態様において、前記信頼性情報に基づいて、前記近傍リンクのそれぞれを重み付けて、前記評価の順序を決定するステップをさらに備え、前記近傍リンクのそれぞれは、前記決定した評価の順序で評価されることを特徴とする。

また、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第１３の態様は、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第１１または第１２の態様において、前記近傍リンクのそれぞれは、隣接するＷＰ区間において評価された近傍リンクと関連付けて評価されることを特徴とする。

また、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第１４の態様は、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第８乃至第１３の態様のいずれかにおいて、前記信頼性情報は、前記近傍リンクの距離、前記近傍リンクに対する並走道路有無、前記近傍リンクの位置誤差、前記近傍リンクの方位誤差、および前記近傍リンクの数の少なくとも１つに対する評価値を含むことを特徴とする。

また、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第１５の態様は、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第８乃至第１４の態様のいずれかにおける方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムである。

また、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第１６の態様は、本発明に係るマップマッチングシステムおよびマップマッチング方法の第１５の態様におけるプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体である。

本発明に係るマップマッチングシステムおよび方法によれば、複数の近傍リンクが存在する場合であっても、再度上流のＷＰ区間の経路リンク特定処理を実行することなく、プローブカーの移動経路を適切に推定することができる。

従来のマップマッチング方法の例を示す図である。 従来のマップマッチング方法において適切な経路を特定することができないケースの例を示す図である。 従来のマップマッチング方法において適切な経路を特定することができないケースの別の例を示す図である。 従来のマップマッチング方法において適切な経路を特定することができないケースのさらなる別の例を示す図である。 並走するＮＬ１およびＮＬ２の例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るマップマッチングシステム全体の構成の例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るマップマッチングサーバおよび車載機の機能構成の例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るマップマッチング部の詳細な機能構成の例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るプローブカーデータのフォーマットの例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るマップマッチング方法の概要の例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るマップマッチング方法の詳細の例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る信頼性情報のフォーマットの例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る経路探索処理の例を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係るマップマッチングシステムの実施形態を説明する。

＜用語の定義＞
用語「候補リンク」とは、デジタル道路地図データ上に存在する、隣接するＷＰを結ぶすべての経路を意味する。用語「近傍リンク」とは、候補リンクの中で、ＷＰの所定の範囲に存在する経路を意味する。用語「経路リンク」とは、マップマッチング処理において、隣接するＷＰを結ぶ経路として確定した経路を意味する。本来、リンクとは、ノード間を結ぶ道路区間を意味するので、隣接ＷＰを結ぶ一つの経路上に複数のリンクが存在することがある（一つの経路上に複数のノードが存在する場合）。しかしながら、以下、本明細書では、分かりやすさを目的に、隣接ＷＰを結ぶ一つの経路を「リンク」とする。

＜システム構成＞
図６は、本発明の一実施形態に係るマップマッチングシステム全体の構成を示すブロック図である。本発明に係るマップマッチングシステムは、マップマッチングサーバ１０および車載機２０を備えている。マップマッチングサーバ１０と車載機２０とは、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）などの無線通信技術を使用して、ネットワーク３０を介して通信する。マップマッチングサーバ１０は、単一のコンピュータデバイスまたは複数のコンピュータデバイスによって実装されてもよい。

マップマッチングサーバ１０は、本発明に係るマップマッチングシステムの主要な機能を実装するコンピューティングデバイスである。マップマッチングサーバ１０は、車載機２０からプローブデータを受信し、当該プローブデータを使用してマップマッチング処理を実行する。

マップマッチングサーバ１０は、通信部１１、制御部１２、主記憶部１３、および補助記憶部１４を備えており、それらの要素がシステムバスを介して互いに結合されている。

通信部１１は、ネットワーク３０を介して、車載機２０などの他のデバイスとの間でデータを送受信する。

制御部１２は、中央処理装置（ＣＰＵ）とも称され、後述するマップマッチング部およびプローブデータ活用部などの構成要素の制御、データの演算、および補助記憶部１４に格納されている各種プログラムを主記憶部１３に読み出して実行する。

主記憶部１３は、メインメモリとも称され、車載機２０から送信されたプローブデータ、コンピュータ実行可能な命令および当該命令による演算処理後のデータなどを記憶する。

補助記憶部１４は、ハードディスク（ＨＤＤ）などに代表される記憶装置であり、デジタル道路地図データなどを格納しているデータ記憶部（データベーステーブル）１４ａを有している。また、補助記憶部１４は、制御部１２に、本実施形態に係る各種処理を実行させるためのプログラム（図示せず）を格納している。

車載機２０は、プローブカーに設置され、マップマッチングサーバ１０にプローブデータを送信する無線デバイスである。車載機２０は、複数存在し、複数の車載機２０のそれぞれから、プローブデータが送信される。プローブデータは、所定の距離および／または時間で定められた間隔で送信される。また、プローブデータは、あらかじめ定められた属性情報が変化した際に（例えば、タクシーの場合、空車／満車などの状態が変化した際）にも、送信される。

次に、図７のブロック図を参照して、マップマッチングサーバおよび車載機の機能構成を詳細に説明する。

マップマッチングサーバ１０は、マップマッチング部１５およびプローブデータ活用部１６を備えている。本実施形態では、マップマッチングサーバ１０がマップマッチング部１５およびプローブデータ活用部１６を備えているが、マップマッチング部１５およびプローブデータ活用部１６の一方が、マップマッチングサーバ１０とは異なるデバイスに含まれるように構成されてもよい。

マップマッチング部１５は、後述するように、車載機２０から受信したプローブデータを使用してマップマッチング処理を実行し、マップマッチング結果データを生成する。生成されたマップマッチング結果データは、データ記憶部１４ａに蓄積される。マップマッチング部１５の詳細な機能構成は後述する。

プローブデータ活用部１６は、プローブデータに基づいて生成されたマップマッチング結果をマップマッチング部１５から受信し、データ記憶部１４ａに蓄積されたマップマッチング結果データを使用して、様々な交通情報を生成する。

車載機２０は、測位部２１、生成部２２、送信部２３、車速センサ２４、ＧＰＳ受信機２５、ジャイロセンサ２６、およびタクシーメーターなどの属性情報センサ２７を備える。

測位部２１は、車速センサ２４、ＧＰＳ受信機２５、およびジャイロセンサ２６の動作を制御し、プローブデータを生成する元となる情報を生成する。車速センサ２４は、プローブカーの走行速度を検出するセンサであり、速度パルスから正確な車速を判定することができる。ＧＰＳ受信機２５は、ＧＰＳ衛星から送信されたデータ（緯度、経度、高さ、および時刻（ＧＰＳ衛星に搭載されている原子時計の時刻）情報）をアンテナで受信し、位置や概算進行方位、概算速度を算出する。ジャイロセンサ２６は、プローブカーの前後左右の加速度、向きなどを検出する。測位部２１は、これら検出された情報に基づいてプローブカーの正確な位置（緯度・経度・高度）、進行方向、および計測時間を算出する。なお、ＧＰＳ受信機２５のみ、または、ＧＰＳ受信機２５と、車速センサ２４およびジャイロセンサ２６いずれか一方のセンサとによって測位を実行してもよい。

生成部２２は、測位部２１によって生成された測位情報、および（プローブカーが特定のプローブカーである場合には）属性情報センサ２７から収集された情報に基づいて、プローブデータを生成する。プローブデータには、プローブカー識別ＩＤおよびＷＰ情報が含まれる。ＷＰ情報は、少なくとも測位地点の緯度、経度、および時刻を含み、場合によっては進行方位情報および属性情報を含む。属性情報は、プローブカーの様々な状態を示し、例えばプローブカーがタクシーの場合には、空車、実車または回送などの情報が含まれる。

送信部２３は、生成部２２によって生成されたプローブデータをマップマッチングサーバ１０に送信する。プローブデータが送信部２３から送信されるタイミングは、所定の距離および／または時間単位で定義されている。例えば、前者の例では３００ｍピッチ（走行距離が３００ｍ経過する毎にプローブデータ送信）、５００ｍ、８００ｍピッチなどのタイミングがあり、後者の例では１０秒ピッチ（走行時間が１０秒経過する毎にプローブデータ送信）、３０秒ピッチ、１２０秒ピッチなどのタイミングがある。電波受信環境や通信混雑状況、車両の運行状態（空車/実車）の変化状況などによって、この間隔は様々に変化する。

次に、図８のブロック図を参照して、マップマッチング部１５の詳細な機能構成を説明する。マップマッチング部１５は、経路探索順序決定部１５１、経路探索部１５２、リンク端部決定部１５３、信頼性情報算出部１５４、デジタル道路地図データテーブル１５５、およびプローブデータテーブル１５６を備える。

経路探索順序決定部１５１は、車載機２０から受信したプローブデータに含まれる複数のＷＰ情報が示すＷＰ間の区間（以下、ＷＰ区間）について、信頼性情報算出部１５４によって作成された信頼性情報に基づいて、所定の判定基準に従って重み付けて、優先付ける。優先付けられたＷＰ区間の順序で、経路探索が実行される。

経路探索部１５２は、プローブデータテーブル１５６から読み出したプローブデータ、およびデジタル道路地図データテーブル１５５から読み出したデジタル道路地図データに基づいて、経路探索順序決定部１５１によって優先付けられたＷＰ区間の順序で、ＷＰ区間を結ぶ近傍リンクに対する経路探索を実行する。経路探索部１５２は、例えば、ダイクストラ法アルゴリズムなどを使用して、近傍リンクの中から最短のリンクを探索してもよい。

リンク端部決定部１５３は、経路探索部１５２による経路探索が成功した場合に、成功した経路探索に対するＷＰ区間における始点および終点を決定する。すなわち近傍リンクを経路リンクとして決定する。

信頼性情報算出部１５４は、各ＷＰの位置情報などから、所定の基準に基づいてＷＰ区間における始点および終点ならびに／または近傍リンクに対する信頼性情報を算出する。経路探索順序決定部１５１は、信頼性情報算出部１５４によって算出された信頼性情報に基づいて、ＷＰ区間の優先付けを行う。信頼性情報の詳細は後述する。

デジタル道路地図データテーブル１５５は、デジタル道路地図データを格納するデータベーステーブルである。デジタル道路地図データは、ノード（交差点その他道路網表現上の交通結節点や属性変更点など）およびリンク（ノードとノードの間の道路区間）によって道路網のトポロジや道路形状を表現するデジタル道路地図データである。それぞれのノードおよびリンクには、固有の番号が付されており、対応する位置データ（緯度、経度）、接続ノード番号も付されている。

プローブデータテーブル１５６は、車載機２０から通信部１１によって受信されたプローブデータを格納するデータベーステーブルである。図７は、プローブデータテーブル１５６に格納されるプローブデータのフォーマットの一例を示す図である。図９のプローブデータのフォーマットに示すように、プローブデータは、プローブカー識別ＩＤ９０１、測位時刻９０２、緯度９０３、経度９０４、前後左右の加速度９０５、プローブカーの向き９０６、速度９０７および属性情報９０８を含むが、これらのデータ項目に限定されることはなく、車載機２０によって計測可能な他の種類のデータも含んでもよい。

＜ＷＰの経路探索順序決定の概要＞
次に、本発明に係るマップマッチングシステムが実行するマップマッチング処理の詳細を説明するが、図１０を参照して、上述したマップマッチングサーバ１０の経路探索順序決定部１５１によって実行される、ＷＰの経路探索順序決定の概要を説明する。

図１０に示すように、本実施形態におけるマップマッチング処理では、７つのＷＰ１乃至７が存在し、始点となるＷＰ１から終点となるＷＰ７までの経路探索が対象となる。ＷＰ１の所定の範囲内に存在する始点ノードＳＰ１−１およびＳＰ１−２と、ＷＰ２の所定の範囲内に存在する終点ノードＥＰ１−１およびＥＰ１−２とを近傍リンクＮＬ１−１、ＮＬ１−２、ＮＬ１−３、およびＮＬ１−４でそれぞれ結ぶことができる（ＳＰ１−１→ＥＰ１−１をＮＬ１−１、ＳＰ１−１→ＥＰ１−２をＮＬ１−２、ＳＰ１−２→ＥＰ１−１をＮＬ１−３、およびＳＰ１−２→ＥＰ１−２をＮＬ１−４）。

また、ＷＰ２の所定の範囲内に存在する始点ノードＳＰ２−１およびＳＰ２−２と、ＷＰ３の所定の範囲内に存在する終点ノードＥＰ２−１およびＥＰ２−２とを近傍リンクＮＬ２−１およびＮＬ２−２でそれぞれ結ぶことができる。

また、ＷＰ３の所定の範囲内に存在する始点ノードＳＰ３と、ＷＰ４の所定の範囲内に存在する終点ノードＥＰ４とを近傍リンクＮＬ３で結ぶことができる（ＥＰ２−２とを結ぶリンクは、その終点がＷＰ３の所定の範囲内にないため除外される）。

また、ＷＰ４の所定の範囲内に存在する始点ノードＳＰ４と、ＷＰ５の所定の範囲内に存在する終点ノードＥＰ５とを近傍リンクＮＬ４で結ぶことができる。

また、ＷＰ５の所定の範囲内に存在する始点ノードＳＰ５と、ＷＰ６の所定の範囲内に存在する終点ノードＥＰ６とを近傍リンクＮＬ５で結ぶことができる。

また、ＷＰ６の所定の範囲内に存在する始点ノードＳＰ６−１およびＳＰ６−２と、ＷＰ７の所定の範囲内に存在する終点ノードＥＰ６−１およびＥＰ６−２とを近傍リンクＮＬ６−１およびＮＬ６−２でそれぞれ結ぶことができる。これらのＷＰ区間における近傍リンクの決定は、ＷＰ１からＷＰ７の時系列の順序で説明したが、各ＷＰ区間は独立に処理されることから、順序は任意であり、並列に処理可能である。

従来のマップマッチング方法では、上流から下流の時系列の順序で、すなわち、ＷＰ１とＷＰ２との間のＷＰ区間（ＷＰ区間１−２）からＷＰ区間６−７の順序で経路探索が実行される。ＷＰ区間１−２には、近傍リンクＮＬ１−１、ＮＬ１−２、ＮＬ１−３、およびＮＬ１−４が存在する。すなわち、４つの近傍リンクが存在し、かつ、近傍リンクＮＬ１−１とＮＬ１−２とが並走していることになる。このＷＰ区間１−２の経路探索から開始すると、近傍リンクＮＬ１−１、ＮＬ１−２、ＮＬ１−３、およびＮＬ１−４のいずれかが経路リンクとして適切であるかを判定できなくなる。

本発明に係るマップマッチング方法は、マップマッチング部１５の信頼性情報算出部１５４が以下のように各ＷＰ区間に対する信頼性情報を算出し、経路探索順序決定部１５１が算出された信頼性情報に基づいて、各ＷＰ区間の優先付けを実行する。

信頼性情報算出部１５４は、例えば、各ＷＰ区間の表１で示される項目に従って、各ＷＰ区間の信頼度を算出するための情報を評価する。各評価の方法は以下のとおりである。

例えば、図１０に示すように、ＷＰ区間１−２におけるＴＲ１の距離は短いと言える。したがって、表１におけるＷＰ区間１−２の区間距離は、「短」となる。

また、ＷＰ区間１−２におけるＷＰ１は、近傍リンクＮＬ１−３の最近点から大きく離れているので、位置誤差が大きいと言える。したがって、表１におけるＷＰ区間１−２の位置誤差は、「大」となる。なお、ＷＰ区間において複数の近傍リンクが存在する場合は、位置誤差は、複数の近傍リンクの中で最もＷＰから最も離れた近傍リンクのみを対象とする（近傍リンクの最近点で評価）。

また、ＷＰ１とＷＰ２とを結んだ直線の方位（区間方位）の近傍リンクＮＬ１−３に対する偏差絶対値が大きいので、方位誤差が大きいと言える。したがって、表１におけるＷＰ区間１−２の方位誤差は、「大」となる。なお、ＷＰ区間において複数の近傍リンクが存在する場合は、方位誤差は、複数の近傍リンクの中で区間方位に対し最も偏差絶対値の大きい近傍リンクのみを対象とする。

また、ＷＰ区間１−２における近傍リンクは４つ存在するので、表１におけるＷＰ区間１−２の近傍リンク数は、「４」となり、近傍リンクＮＬ１−１とＮＬ１−２とは並走しているので、並走路有無は、「有」となる。

このようにして、信頼性情報算出部１５４は、各ＷＰ区間の信頼性情報を生成する。本概要では、簡易的に信頼性情報を算出しているが、具体的な信頼性情報の算出方法は後述する。信頼性情報が算出されると、経路探索順序決定部１５１は、表２で示される重み値に基づいて、各ＷＰ区間の優先付け（重み付け）を実行する。また、この信頼性情報の算出、および重み付け処理も、各ＷＰ区間における独立の処理であって、上述した近傍リンクの決定と同様に、任意の順序で並行した処理が可能である。

表２に示す重み値に従って、各ＷＰ区間を信頼度の逆順で重み付けする。重み付けは、単純に、例えば、位置誤差が「大」の場合には信頼度が低いので、重み値７を加算し、「小」の場合には信頼度が高いので、加算なしとし、方位誤差も同様にする。区間距離が「長」の場合には信頼度が低いので、重み値３を加算し、「短」の場合には信頼度が高いので、加算なしとする。並走路有無が「有」の場合には信頼度が低いので、重み値７を加算し、「無」の場合には信頼度が高いので、加算なしとする。近傍リンク数が多い程、ＷＰ区間の不確定性は高まるから、近傍リンク数に重み値を乗算するものとする。上記方法に従って、各ＷＰ区間に対して算出された重み値を表３に示す。

表３に示す算出重み合計値から、各ＷＰ区間の経路探索順序を決定することができる。つまり、経路探索順序は、信頼度の高い重み合計値の少ないＷＰ区間からの順序となり、ＷＰ区間３−４、ＷＰ区間５−６、ＷＰ区間４−５、ＷＰ区間６−７、ＷＰ区間２−３、ＷＰ区間１−２の順序となる。ＷＰ区間３−４においては近傍リンクがＮＬ３のみ、ＷＰ区間５−６においては近傍リンクがＮＬ５のみ、ＷＰ区間４−５においては近傍リンクがＮＬ４のみであるので、近傍リンクＮＬ３、ＮＬ５、およびＮＬ４がそれぞれ、経路リンクとして確定する。

ＷＰ区間６−７においては、近傍リンクＮＬ６−１およびＮＬ６−２が存在するが、いずれかが一方がＮＬ５と結ぶことができない場合は、結ぶことができる近傍リンクを経路リンクとして確定することができる。ＷＰ区間２−３においては、近傍リンクＮＬ２−１およびＮＬ２−２が存在するが、ＮＬ３と結ぶことができるのは、ＮＬ２−２であるので、ＮＬ２−２が経路リンクとして確定することができる。

ＷＰ区間１−２においては、４つの近傍リンクＮＬ１−１、ＮＬ１−２、ＮＬ１−３、およびＮＬ１−４が存在するが、少なくとも、ＮＬ１−１およびＮＬ１−３とＮＬ２−２とを結ぶことができず、ＮＬ１−２またはＮＬ１−４のいずれかが、ＮＬ２−２と結ぶことができない場合は（例えば、ＮＬ２−２が一般道であり、ＮＬ１−４が高速道路の場合は、ＮＬ１−２のみがＮＬ２−２と結ぶことができる）、結ぶことができる近傍リンクを経路リンクとして確定することができる。

以上、本発明に係るマップマッチング方法の概要を説明したが、このように、複数のＷＰ区間において、算出された信頼性情報に基づいて優先付けられた順序で経路探索を実行することで、ＷＰ区間において近傍リンクが複数存在している場合でも、経路リンクとして適切な近傍リンクを判定することができる。

＜マップマッチング処理＞
次に、図１１のフローチャートを参照して、本発明に係るマップマッチング処理の詳細を説明する。

まず、マップマッチングサーバ１０の信頼性情報算出部１５４は、プローブデータテーブル１５６を参照して、経路探索の対象となるＷＰ情報を抽出する（本実施形態では、ＷＰ１乃至７が抽出される）。そして、ＷＰ区間１−２からＷＰ区間６−７の順序で、デジタル道路地図データテーブル１５５を参照して、各ＷＰの所定の範囲内に存在する始点ＳＰおよび終点ＥＰを設定し、ＳＰとＥＰとを結ぶ近傍リンクＮＬを抽出する（ステップＳ１００１）。この場合、近傍リンクＮＬは、１つのＷＰ区間において、１または複数のＮＬが存在することになる。

次に、信頼性情報算出部１５４は、各ＷＰ区間における始点ＳＰ、終点ＥＰならびに近傍リンクＮＬに対する信頼性情報を算出する（ステップＳ１００２）。ここで、信頼性情報は、例えば、図１２のデータフォーマットに示す項目を含むが、そのような項目に限定されない。

図１２は、信頼性情報として、ＷＰ候補情報１２０１およびＷＰ区間情報１２０２を示す。ＷＰ候補情報１２０１は、ＷＰ情報１２０３、経路探索結果情報１２０４、近傍リンク確定情報１２０５、および近傍リンク情報１２０６を含む。近傍リンク情報１２０６は、近傍リンク数１２０７、ならびに対象ＷＰ区間に存在する近傍リンクのそれぞれに対応するリンクＩＤ１２０８、近傍リンク距離１２０９、位置誤差１２１０、方位誤差１２１１、並走路候補有無１２１２、および近傍リンク優先順位１２１３を含む。

ＷＰ候補情報１２０１は、プローブデータテーブル１５６に格納されたＷＰ情報の値が設定される。近傍リンク数１２０７は、ステップＳ１００１で抽出した、対象ＷＰ区間における近傍リンクＮＬの数が設定される。リンクＩＤ１２０８は、ステップＳ１００１で抽出した近傍リンクＮＬに対し、任意のＩＤが設定される（例えば、連番）。近傍リンク距離１２０９は、デジタル道路地図データテーブル１５５から読み出した近傍リンクＮＬの距離情報が設定される。

位置誤差１２１０は、ＷＰ情報によって示される緯度および経度、ならびにデジタル道路地図データテーブル１５５から読み出した近傍リンクＮＬの緯度および経度などに基づいて、対象のＷＰと近傍リンクＮＬの最近点との間の距離を算出することによって、設定される。方位誤差１２１１は、対象ＷＰ区間における区間方位と近傍リンクＮＬとの間の方位差（偏角絶対値）を算出することによって設定される。なお、位置誤差１２１０および方位誤差１２１１は、対象のＷＰと近傍リンクＮＬの始点および／または終点との間の距離・方位差を算出することによって設定されてもよい。

並走路候補有無１２１２は、デジタル道路地図データテーブル１５５から読み出したそれぞれの近傍リンクＮＬの重用する路線情報などに基づいて、対象のＮＬと並走しているＮＬが存在するかを判定することによって設定される。経路探索結果情報１２０４、近傍リンク確定情報１２０５、および近傍リンク優先順位１２１３については本ステップでは設定されないので、詳細は後述する。

ＷＰ区間情報１２０２は、上流側ＷＰポインタアドレス１２１４、下流側ＷＰポインタアドレス１２１５、ＷＰ区間直線距離１２１６、経路探索実施有無１２１７、および経路情報１２１８を含む。

上流側ＷＰポインタアドレス１２１４および下流側ＷＰポインタアドレス１２１５は、対象のＷＰの上流側および下流側のＷＰポインタアドレスが設定される。例えば、ＷＰ２の上流側ＷＰポインタアドレス１２１４および下流側ＷＰポインタアドレス１２１５は、ＷＰ１のポインタアドレスおよびＷＰ３のポインタアドレスがそれぞれ設定される。ＷＰ区間直線距離１２１６は、該当のＷＰ区間における２つのＷＰを結ぶ直線距離を、緯度および経度などに基づいて算出することによって設定される。経路探索実施有無１２１７および経路情報１２１８については本ステップでは設定されないので、詳細は後述する。

図１１のフローチャートに戻ると、ステップＳ１００３では、経路探索順序決定部１５１は、ステップＳ１００２で算出された信頼性情報に基づいて、各ＷＰ区間の経路探索を実行する順序を決定する。経路探索の実行順序の決定は、ステップＳ１００２で算出した信頼性情報から、以下の表４のペナルティ値算出テーブル１で示される方法によって、各項目の重み付けを行う。

例えば、評価項目「近傍リンク距離」は、ステップＳ１００２で作成した信頼性情報に含まれる近傍リンク距離１２０９に設定された値から評価される。具体的には、変数Ｌには、近傍リンクの値を設定し、Ｌｍｉｎは近傍リンク距離に対する所定の下限閾値であり、Ｌｍａｘは近傍リンク距離に対する所定の上限閾値である。ＬがＬｍａｘ以上であると、ペナルティとして１００の値が加算され、さらに加算値に重み値３が乗算される。ＬがＬｍｉｎより大きく、かつ、Ｌｍａｘ未満である場合は、
１００＊（（Ｌ−Ｌｍｉｎ）／（Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ））＾Ｌｐｏｗ 式１
によって算出された値に、重み値３が乗算される。近傍リンク距離に対する評価は、対象のＷＰ区間に存在する近傍リンクのそれぞれに対して実行される。

評価項目「並走路有無」は、ステップＳ１００２で作成した信頼性情報に含まれる並走路候補有無１２１２に設定された値から評価される。並走路候補有無１２１２に設定された値が「無し」である場合は、ペナルティ値が加算されず、「有り」である場合は、ペナルティとして１００の値が加算され、さらに加算値に重み値７が乗算される。並走路有無に対する評価は、対象のＷＰ区間に存在する近傍リンクのそれぞれに対して実行される。

評価項目「位置誤差」は、ステップＳ１００２で作成した信頼性情報に含まれる位置誤差１２１０に設定された値から評価される。具体的には、変数Ｄには、位置誤差１２１０に設定された値を設定し、Ｄｍｉｎは位置誤差に対する所定の下限閾値であり、Ｄｍａｘは位置誤差に対する所定の上限閾値である。ＤがＤｍｉｎ以下である場合は、ペナルティ値が加算されず、Ｄｍａｘ以上であると、ペナルティとして１００の値が加算され、さらに加算値に重み値７が乗算される。ＤがＤｍｉｎより大きく、かつ、Ｄｍａｘ未満である場合は、
１００＊（（Ｄ−Ｄｍｉｎ）／（Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ））＾Ｄｐｏｗ 式２
によって算出された値に、重み値７が乗算される。位置誤差に対する評価は、対象のＷＰ区間に存在する近傍リンクのそれぞれに対して実行される。

評価項目「方位誤差」は、ステップＳ１００２で作成した信頼性情報に含まれる方位誤差１２１１に設定された値から評価される。具体的には、変数Ａには、方位誤差１２１１に設定された値を設定し、Ａｍｉｎは方位誤差に対する所定の下限閾値であり、Ａｍａｘは方位誤差に対する所定の上限閾値である。ＡがＡｍｉｎ以下である場合は、ペナルティ値が加算されず、Ａｍａｘ以上であると、ペナルティとして１００の値が加算され、さらに加算値に重み値５が乗算される。ＡがＡｍｉｎより大きく、かつ、Ａｍａｘ未満である場合は、
１００＊（（Ａ−Ａｍｉｎ）／（Ａｍａｘ−Ａｍｉｎ））＾Ａｐｏｗ 式３
によって算出された値に、重み値５が乗算される。方位誤差に対する評価は、対象のＷＰ区間に存在する近傍リンクのそれぞれに対して実行される。

評価項目「近傍リンク数」は、ステップＳ１００２で作成した信頼性情報に含まれる近傍リンク数１２０７に設定された値から評価される。具体的には、変数Ｎには、近傍リンク数１２０７に設定された値を設定し、Ｎｍｉｎは近傍リンク数に対する所定の下限閾値であり、Ｎｍａｘは近傍リンク数に対する所定の上限閾値である。ＮがＮｍｉｎ以下である場合は、ペナルティ値が加算されず、Ｎｍａｘ以上であると、ペナルティとして１００の値が加算され、さらに加算値に重み値１０が乗算される。ＮがＮｍｉｎより大きく、かつ、Ｎｍａｘ未満である場合は、
１００＊（（Ｎ−Ｎｍｉｎ）／（Ｎｍａｘ−Ｎｍｉｎ））＾Ｎｐｏｗ 式４
によって算出された値に、重み値１０が乗算される。近傍リンク数に対する評価は、対象のＷＰ区間に対して実行される。

上述した方法によって、各評価項目について、各ＷＰ区間または各ＷＰ区間の各近傍リンクに対して評価（重み付け）を行う。近傍リンクのそれぞれに対して評価を行う項目については、複数の近傍リンクに対して算出されたペナルティ値の中から最も高い値を採用する。例えば、ＷＰ区間１−２において近傍リンクＮＬ１およびＮＬ２が存在し、ＮＬ１およびＮＬ２に対して算出された位置誤差のペナルティ値がそれぞれ６６および８１である場合は、ＷＰ区間１−２に対する位置誤差のペナルティ値を８１とする。

また、信頼性情報を算出する際に、位置誤差１２１０および方位誤差１２１１について、対象の近傍リンクの始点および終点のそれぞれに対して算出した場合は、同一の近傍リンクの始点または終点のうちペナルティ値の高い方を採用する。

最終的には、各評価項目それぞれについて算出したペナルティ値をＷＰ区間単位に集計して、合計値が低い順序で、経路探索実行順序を決定する。本実施形態では、ＷＰ区間３−４、ＷＰ区間５−６、ＷＰ区間４−５、ＷＰ区間６−７、ＷＰ区間２−３、ＷＰ区間１−２の順序となるものとする。

なお、上述した方法の代わりに、複数の近傍リンク／近傍リンクの始点・終点に対して算出されたペナルティ値の平均値を単純に採用してもよく、または、複数の近傍リンクに対して算出されたペナルティ値のすべてが一定の範囲内にある場合にのみ、算出されたペナルティ値の平均値を採用するようにしてもよい。

次に、ステップＳ１００４では、ステップＳ１００３で決定した順序で、各ＷＰ区間に対して経路探索を実行する。以下、ステップＳ１００４乃至ステップＳ１００８の処理は、対象の全ＷＰ区間のそれぞれに対して上述した順序で繰り返し実行される。ステップＳ１１００４における経路探索処理の詳細は図１３を参照して説明する。

まず、ステップＳ１３０１では、経路探索部１５２は、対象のＷＰ区間における各近傍リンクＮＬについて、後続の経路評価を実行する順序を決定する。順序の決定は、図１１のステップＳ１００３で近傍リンクごとに重み付けを行った項目「近傍リンク距離」、「並走路有無」、「位置誤差」、「方位誤差」について算出されたペナルティ値に基づいて、順序が決定される。つまり、対象のＷＰ区間において複数の近傍リンクが存在する場合、並走路が存在しない、位置誤差が小さいなどの要素に基づいて、ペナルティ値の小さい順序で近傍リンクの順序が決定される。なお、本ステップにおいて、既に、隣接するＷＰ区間において経路リンクが確定している場合は、その経路リンクと結ぶことができる近傍リンクが優先されるようにしてもよい（デジタル道路地図データテーブル１５５から、接続ノード番号を参照することによって判定する）。以下、ステップＳ１３０２乃至ステップＳ１３０５の処理は、対象の近傍リンクのそれぞれに対して上述した順序で繰り返し実行される。

次に、経路探索部１５２は、ステップＳ１３０１で決定した順序で、各近傍リンクの経路評価を実行する（ステップＳ１３０２）。経路評価は、隣接ＷＰ区間における経路探索結果（例えば、既に確定した隣接ＷＰ区間における経路リンク結ぶことができる近傍リンクであるか）、近傍リンク距離、位置誤差などに加えて、右左折回数およびＵターンの有無などの項目について、重み付けた値を合計することによって評価してもよい（例えば、ペナルティ値を加算する）。なお、隣接ＷＰ区間において確定した経路リンクと結ぶことができない近傍リンクである場合は、最大のペナルティ値を加算してもよい。

次に、経路探索部１５２は、ステップＳ１３０２で評価した近傍リンクについて良好な近傍リンクであるか、すなわち、算出した重み付け合計値が、所定の閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１３０３）。対象の近傍リンクが良好である場合、後続のステップに移行し（ステップＳ１３０３でＹｅｓ）、そうでない場合は（ステップＳ１３０３でＮｏ）、ステップＳ１３０５に移行する。

ステップＳ１３０４では、経路探索部１５２は、ステップＳ１３０３で良好と判定された近傍リンクを、良好近傍リンクリストに追加する。良好近傍リンクリストとは、ＷＰ区間において適切な近傍リンクとして判定されることになる近傍リンクの集合リストである。この良好近傍リンクリストの中から、後続の処理において適切な近傍リンクが選択される。

ステップＳ１３０５では、経路探索部１５２は、対象のＷＰ区間におけるすべての近傍リンクの経路評価が終了したか否かを判定する。全近傍リンクの経路評価が終了している場合は（ステップＳ１３０５でＹｅｓ）、後続の処理に移行し、そうでない場合は（ステップＳ１３０５でＮｏ）、ステップＳ１３０２に戻る。

次に、経路探索部１５２は、ステップＳ１３０４で良好近傍リンクが追加された良好近傍リンクリストにおいて、少なくとも１つの良好近傍リンクが存在するか否かを判定する（ステップＳ１３０６）。良好近傍リンクが１つ以上存在する場合は（ステップＳ１３０６でＹｅｓ）、後続の処理に移行し、そうでない場合は（ステップＳ１３０６でＮｏ）、ステップＳ１３０８に移行する。

ステップＳ１３０７では、経路探索部１５２は、ステップＳ１３０４で良好近傍リンクが追加された良好近傍リンクリストから、最も評価値が高い近傍リンク（最良近傍リンク）を選択する。最も評価値が高い近傍リンクは、例えば、ステップＳ１３０２における経路評価において算出されたペナルティ値の合計値が最も低い近傍リンクとなる。

ステップＳ１３０８では、対象のＷＰ区間の経路探索が失敗したとして、ステップＳ１３０９に移行する。ステップＳ１３０９の処理終了後、経路探索失敗として、図１３の処理を終了することになる。

ステップＳ１３０９では、信頼性情報算出部１５４は、図１１のステップＳ１００２で算出した信頼性情報を更新する（ステップＳ１３０７）。具体的には、ステップ１００２において未設定の項目であったＷＰ候補情報１２０１の経路探索結果情報１２０４、近傍リンク確定情報１２０５、および近傍リンク優先順位１２１３の項目が設定される。

経路探索結果情報１２０４には、ステップＳ１３０５において、良好近傍リンクが１つ以上存在すると判定された場合に、「成功」と設定され、そうでない場合は「失敗」と設定される。

近傍リンク確定情報１２０５には、経路探索結果情報１２０４に「成功」と設定された場合に、ステップＳ１３０７で選択された最良近傍リンクの識別ＩＤが設定される。

近傍リンク優先順位１２１３には、ステップＳ１３０２において評価された各近傍リンクにおいて、評価値の高い近傍リンクからの順序の順位が設定される。

次に、図１１のフローチャートに戻ると、ステップＳ１１０５では、ステップＳ１１０４における経路探索処理が成功したか否かを判定する。この判定は、図１３のステップ１２０６における判定と同様の判定となる。経路探索が成功した場合は（ステップＳ１１０５でＹｅｓ）、後続の処理に移行し、そうでない場合は（ステップＳ１１０５でＮｏ）、ステップＳ１１０７に移行する。

ステップＳ１１０６では、リンク端部決定部１５３は、図１３のステップＳ１３０７において最良近傍リンクリストとして選択された近傍リンクを、対象ＷＰ区間における経路リンクとして確定する。

次に、信頼性情報算出部１５４は、ステップＳ１１０２で算出した信頼性情報を更新する（ステップＳ１３０７）。具体的には、ステップ１００２において未設定の項目であったＷＰ区間情報１２０２の経路探索実施有無１２１７および経路情報１２１８の項目が設定される。

経路探索実施有無１２１７には、ステップＳ１１０５における判定結果を示す値が設定され、例えば、「成功」または「失敗」と設定される。

経路情報１２１８には、ステップＳ１３０７で確定した経路リンクの識別ＩＤが設定される。

次に、経路探索順序決定部１５１は、ステップＳ１１０３で決定したＷＰ区間の経路探索実行順序について、残ＷＰ区間、すなわち、ステップＳ１１０４乃至Ｓ１１０７の処理対象となったＷＰ区間の除くＷＰ区間について、経路探索実行順序を変更する。ここで、経路探索実行順序を変更するのは、ステップＳ１１０４乃至Ｓ１１０７の処理において、先行するＷＰ区間における経路リンクが確定しているので、その確定結果を経路探索実行順序に反映させるためである。経路探索実行順序の変更は、ステップＳ１１０７で更新した信頼性情報から、以下の表５のペナルティ値算出テーブル２で示される方法によって、各項目の重み付けを行う。

表５におけるペナルティ値算出は、表４で説明したペナルティ算出とほぼ重複するので、重複箇所の説明は省略する。評価項目「経路探索結果」は、ステップＳ１１０５の判定において、経路探索失敗と判定されたＷＰ区間と隣接するＷＰ区間の場合（信頼性情報の経路探索実施有無１２１７を参照することによって判定）、ペナルティとして１００の値が加算され、さらに加算値に重み値１０が乗算される。

また、評価項目「並走路有無」、「位置誤差」、「方位誤差」、および「近傍リンク」はいずれも、ステップＳ１１０６において確定した経路リンクを有するＷＰ区間と隣接するＷＰ区間の場合（信頼性情報の経路情報１２１８を参照することによって判定）、ペナルティ値が加算されない。

ステップＳ１１０９では、経路探索順序決定部１５１は、すべてのＷＰ区間の経路探索が終了したか否かを判定する。全ＷＰ区間の経路探索が終了している場合は（ステップＳ１１０９でＹｅｓ）、処理を終了し、そうでない場合は（ステップＳ１１０９でＮｏ）、ステップＳ１１０４に戻る。

以上のように、本発明に係るマップマッチングシステムを説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。

Claims (16)

1. プローブカーの移動経路を推定するマップマッチングシステムであって、
   前記プローブカーに対する複数のＷＰ位置情報を有するプローブデータ、およびデジタル道路地図データを記憶したデータ記憶部と、
   前記プローブデータおよび前記デジタル道路地図データに基づいて、前記プローブカーの複数のＷＰ区間を設定するＷＰ区間設定部と、
   前記プローブデータおよび前記デジタル道路地図データに基づいて、前記ＷＰ区間を結ぶ１つまたは複数の近傍リンクを設定することと、
   前記複数のＷＰ区間のそれぞれに対する信頼性情報を算出することと
   を行う信頼性情報算出部と、
   前記信頼性情報に基づいて、前記複数のＷＰ区間のそれぞれに対する重み値を算出して、前記算出した重み値にしたがって経路探索の順序を決定する経路探索順序決定部と、
   前記決定した経路探索の順序で、前記複数のＷＰ区間のそれぞれを、前記１つまたは複数の近傍リンクで結ぶことによって経路探索を実行する経路探索部と
   を備えたことを特徴とするマップマッチングシステム。
2. 前記信頼性情報算出部はさらに、前記経路探索部により実行された経路探索の結果に基づいて、前記信頼性情報を更新し、
   前記経路探索部はさらに、前記更新された信頼性情報に基づいて、前記経路探索を実行することを特徴とする請求項１に記載のマップマッチングシステム。
3. 前記経路探索順序決定部はさらに、前記更新された信頼性情報に基づいて、前記経路探索の順序を変更することを特徴とする請求項２に記載のマップマッチングシステム。
4. 前記信頼性情報算出部はさらに、前記近傍リンクのそれぞれに対して前記信頼性情報を算出し、
   前記経路探索部はさらに、前記信頼性情報に基づいて、前記近傍リンクのそれぞれを評価することによって、前記経路探索を実行する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のマップマッチングシステム。
5. 前記経路探索部はさらに、前記信頼性情報に基づいて、前記近傍リンクのそれぞれを重み付けて、前記評価の順序を決定し、前記決定した評価の順序で、前記近傍リンクのそれぞれを評価することを特徴とする請求項４に記載のマップマッチングシステム。
6. 前記経路探索部は、隣接するＷＰ区間において評価された近傍リンクと関連付けて、前記近傍リンクのそれぞれを評価することを特徴とする請求項４または５に記載のマップマッチングシステム。
7. 前記信頼性情報は、前記近傍リンクの距離、前記近傍リンクに対する並走道路有無、前記近傍リンクの位置誤差、前記近傍リンクの方位誤差、および前記近傍リンクの数の少なくとも１つに対する評価値を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のマップマッチングシステム。
8. プローブカーの移動経路を推定するためのコンピュータデバイスによって実行される方法であって、前記コンピュータデバイスは、前記プローブカーに対する複数のＷＰ位置情報を有するプローブデータ、およびデジタル道路地図データを記憶したデータ記憶部を備え、
   前記プローブデータおよび前記デジタル道路地図データに基づいて、前記プローブカーの複数のＷＰ区間を設定するステップと、
   前記プローブデータおよび前記デジタル道路地図データに基づいて、前記ＷＰ区間を結ぶ１つまたは複数の近傍リンクを設定するステップと、
   前記複数のＷＰ区間のそれぞれに対する信頼性情報を算出するステップと、
   前記信頼性情報に基づいて、前記複数のＷＰ区間のそれぞれに対する重み値を算出して、前記算出した重み値にしたがって経路探索の順序を決定するステップと、
   前記決定した経路探索の順序で、前記複数のＷＰ区間のそれぞれを、前記１つまたは複数の近傍リンクで結ぶことによって経路探索を実行するステップと
   を備えたことを特徴とする方法。
9. 前記経路探索を実行した結果に基づいて、前記信頼性情報を更新するステップをさらに備え、
   前記経路探索は、前記更新された信頼性情報に基づいてさらに実行されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記更新された信頼性情報に基づいて、前記経路探索の順序を変更するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記信頼性情報はさらに、前記近傍リンクのそれぞれに対して算出され、
    前記経路探索はさらに、前記信頼性情報に基づいて、前記近傍リンクのそれぞれを評価することによって実行される
    ことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記信頼性情報に基づいて、前記近傍リンクのそれぞれを重み付けて、前記評価の順序を決定するステップをさらに備え、
    前記近傍リンクのそれぞれは、前記決定した評価の順序で評価される
    ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記近傍リンクのそれぞれは、隣接するＷＰ区間において評価された近傍リンクと関連付けて評価されることを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
14. 前記信頼性情報は、前記近傍リンクの距離、前記近傍リンクに対する並走道路有無、前記近傍リンクの位置誤差、前記近傍リンクの方位誤差、および前記近傍リンクの数の少なくとも１つに対する評価値を含むことを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 請求項８乃至１４のいずれか一項に記載の方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
16. 請求項１５に記載のプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。