JP6298322B2 - 経路探索装置、経路探索方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、出発地から目的地までの経路を探索する技術に関する。

近年、出発地から目的地までの経路を探索する経路探索装置として、自動車に搭載されたカーナビゲーションシステム、携帯電話機、携帯ゲーム機、ＰＮＤ（Personal Navigation Device）およびPDA（Personal Digital Assistant）が知られている。

例えば、特許文献１の技術では、出発地から目的地までの経路を探索する際に、リンク毎に設定された基準通過時間及び通過時間のばらつきを表すばらつき値を用いている。具体的には、案内経路を構成する各リンクの基準通過時間をリンク順に足し合わせた総和である案内経路の所要時間を算出すると共に、各リンクのばらつき値をリンク順に足し合わせることで予測時間到達確率を算出している。

特開２０１２−１４１１４５号公報 特開２００８−２４１６０５号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、各リンクに設定されたばらつき値はそれぞれ一定の値である。よって、経路探索の内容が柔軟性に欠ける場合がある。例えば、利用者によっては、基準通過時間のみを考慮した経路探索を望む場合や、ばらつき値を考慮した経路探索を望む場合などがある。また、ばらつき値を考慮した経路探索を行う場合であっても、経路探索の結果を算出する際のばらつき値の程度を変更したいという要望もある。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、設定された出発地から目的地までの経路を探索する経路探索装置が提供される。この経路探索装置は、道路網を表すノードおよびリンクと、各リンクの通過時間の平均を表す平均コスト値と、前記通過時間のばらつきの程度を表すばらつき値と、を含むネットワークデータを記憶する記憶部と、前記出発地から前記目的地までに至るまでの経路を、前記平均コスト値と、前記ばらつき値と、前記ばらつき値の重み係数とを含む関数に従って算出される総合コスト値に基づいて推奨経路として決定する経路探索部と、を備える。この形態の経路探索装置によれば、ばらつき値の重み係数を考慮して推奨経路を決定できるため、柔軟性の高い経路探索を行うことができる。

（２）上記形態の経路探索装置において、前記経路探索部は、前記推奨経路の候補となる複数の経路候補のうち、前記出発地から前記目的地までに通過した前記リンクに対応する前記平均コスト値の積算値に、前記重み係数と前記通過した前記リンクに対応する前記ばらつき値の積算値に対して正の相関を有する値とを乗じて算出した補正値を加えることで前記総合コスト値を算出しても良い。この形態の経路探索装置によれば、所定の関数を用いて容易に総合コスト値を算出できる。

（３）上記形態の経路探索装置において、前記経路探索部は、前記出発地から前記目的地までに至るまでの経路において、前記出発地から前記経路の途中における前記ノードに至るまでに通過した前記リンクの前記平均コスト値の積算値を示す第１項に、前記重み係数と前記通過した前記リンクに対応する前記ばらつき値の積算値とに基づいて算出した補正値を示す第２項を加えた候補総合コスト値に基づいて前記出発地から前記経路の途中における前記ノードに至るまでの経路を前記推奨経路の途中経路として決定しても良い。この形態の経路探索装置によれば、平均コスト値の積算値に補正値を加えた候補総合コスト値に基づいて途中経路を決定しているため、各リンクの重み係数を考慮して途中経路を決定できる。

（４）上記形態の経路探索装置において、前記経路探索部は、前記途中経路の候補となる複数の途中経路候補のうち、複数の前記候補総合コスト値のうち最小の前記候補総合コスト値を有する前記途中経路候補を前記途中経路として決定しても良い。この形態の経路探索装置によれば、補正値を加えた候補総合コスト値が最小である途中経路候補を途中経路として決定できるため、途中経路の決定処理を簡潔にできる。

（５）上記形態の経路探索装置において、前記経路探索部は、前記途中経路の候補となる複数の途中経路候補が有するそれぞれの前記候補総合コスト値のうち、互いの前記候補総合コスト値の差が所定値以下である２以上の前記候補総合コスト値がある場合は、前記重み係数に応じて選択される前記第１項と前記第２項のうちの一方に基づいて前記途中経路を決定しても良い。この形態の経路探索装置によれば、設定された重み係数に基づいて出発地から目的地までの推奨経路を柔軟に決定できる。例えば、重み係数が小さい場合は、平均コスト値をばらつき値よりも重視して平均コスト値の累積値が小さい経路を推奨経路とし、重み係数が大きい場合は、ばらつき値を平均コスト値よりも重視してばらつき値の積算値が小さい経路を推奨経路として決定できる。

（６）上記形態の経路探索装置において、前記経路探索部は、前記途中経路の候補となる複数の途中経路候補のうち、複数の前記候補総合コスト値の中で最小の前記候補総合コスト値を有する第１途中経路候補を決定する第１決定工程と、前記第１途中経路候補以外の前記途中経路候補である残余途中経路候補のうち、前記第１途中経路候補の前記平均コスト値の積算値よりも小さい前記平均コスト値の積算値を有する次点途中経路候補が１つ以上存在する場合に、前記１つ以上の前記次点途中経路候補のうち最小の前記候補総合コスト値を有する第２途中経路候補を決定する第２決定工程と、前記第２決定工程によって決定した前記第２途中経路候補を前記第１途中経路候補とし、既に決定した前記第１途中経路候補および第２途中経路候補以外の前記途中経路候補を前記残余途中経路候補として、前記第２決定工程を繰り返し実行する第３決定工程と、を実行し、前記第１〜３決定工程によって決定した前記第１途中経路候補および第２途中経路候補を前記途中経路として決定しても良い。この形態の経路探索装置によれば、より正確に総合コスト値が最小となる経路を推奨経路として決定できる。

（７）上記形態の経路探索装置において、前記経路探索部は、前記出発地から前記目的地までに至るまでの経路において、前記出発地から前記経路の途中における特定の地点に対応する前記ノードに至るまでの途中経路の候補となる途中経路候補が複数存在する場合に、前記途中経路候補を通過した道路に対応する各リンクの前記通過時間の各ヒストグラムを表す各統計情報を畳み込み演算することでそれぞれの前記途中経路候補における通過時間のヒストグラムを表す候補統計情報を生成し、前記候補統計情報から算出した前記途中経路候補の通過時間の平均を表す候補平均コスト値及び前記途中経路候補の通過時間のばらつきの程度を表す候補ばらつき値と、前記重み係数とを含む関数に従って算出される候補総合コスト値に基づいて、複数の前記途中経路候補から前記途中経路を決定しても良い。この形態の経路探索装置によれば、候補総合コスト値を算出する際に、畳み込み演算後の候補統計情報から算出した候補ばらつき値を用いることから、誤差を低減したより正確なばらつき値を用いた候補総合コスト値を算出できる。

（８）上記形態の経路探索装置において、前記経路探索部は、前記候補平均コスト値を示す第１項と、前記候補ばらつき値と前記重み係数とに基づいて算出した補正値を示す第２項とを含む関数に従って、前記候補総合コスト値を算出しても良い。この形態の経路探索装置によれば、候補平均コスト値と補正値とを含む関数を用いて容易に候補総合コスト値を算出できる。

（９）上記形態の経路探索装置において、前記経路探索部は、前記複数の途中経路候補が有するそれぞれの前記候補総合コスト値のうち、互いの前記候補総合コスト値の差が所定値以下である複数の前記候補総合コスト値がある場合は、前記重み係数に応じて選択される前記第１項と前記第２項のうちの一方に基づいて前記途中経路を決定しても良い。この形態の経路探索装置によれば、設定された重み係数に基づいて出発地から目的地までの推奨経路を柔軟に決定できる。例えば、重み係数が小さい場合は、候補平均コスト値を候補ばらつき値よりも重視して候補平均コスト値が小さい経路を推奨経路とし、重み係数が大きい場合は、候補ばらつき値を候補平均コスト値よりも重視して候補ばらつき値が小さい経路を推奨経路として決定できる。

（１０）上記形態の経路探索装置において、前記経路探索部は、前記経路探索部は、前記重み係数の複数の異なる値ごとに前記推奨経路を決定しても良い。この形態の経路探索装置によれば、重み係数ごとに推奨経路を決定するため重み係数が異なる複数の推奨経路を利用者に報知させることができる。

（１１）上記形態の経路探索装置において、前記経路探索部は、各リンクの通過時間の各ヒストグラムを表す各統計情報を畳み込み演算することで前記推奨経路の通過時間のヒストグラムを表す統計情報を生成し、前記生成した統計情報の標準偏差に基づいて前記推奨経路の前記通過時間のばらつきの程度を表す指標を算出しても良い。この形態の経路探索装置によれば、畳み込み演算後の統計情報からの標準偏差を算出することで、推奨経路の通過時間のより正確なばらつきの程度を算出できる。

（１２）上記形態の経路探索装置において、前記リンクの前記平均コスト値と前記ばらつき値とは、前記通過時間を表す通過時間データと前記通過時間ごとの発生確率を表す元情報に基づいて算出され、前記リンクの前記通過時間が一定の頻度で地物によって影響を受ける場合において、前記影響を受けるリンクである特定リンクの前記平均コスト値は、前記元情報が有する全ての前記通過時間データ及び前記発生確率をもとに算出され、前記特定リンクの前記ばらつき値は、前記元情報のうち、前記地物の影響を受けずに通過したと推定された前記通過時間データ及び前記発生確率をもとに算出されても良い。この形態の経路探索装置によれば、平均コスト値は元情報の通過時間データを正確に表しつつ、地物によって影響を受けることで過大となるばらつき値は補正できる。

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、経路探索装置のほか、経路探索方法、経路探索システム、および、これらの装置、方法、システムを実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。

経路探索システムの構成を説明するための説明図である。 ネットワークデータの説明図である。 リンクデータの詳細構成を示す説明図である。 ノードデータの詳細構成を示す説明図である。 経路探索処理のフローチャートである。 経路探索処理の具体例である。 表示パネルに表示された出力情報画面の説明図である。 第２実施形態における経路探索処理のフローチャートである。 本発明の第３実施形態における経路探索処理のフローチャートである。 図９のフローチャートを説明するための第１の図である。 図９のフローチャートを説明するための第２の図である。 図９のフローチャートを説明するための第３の図である。 畳み込み演算の概念図である。 平均コスト値とばらつき値の算出方法を説明するための図である。

Ａ．第１実施形態：
図１は、本発明の第１実施形態としての経路探索システム１０の構成を説明するための説明図である。経路探索システム１０は、経路探索装置としての経路サーバ２０と、自動車１２に搭載されたカーナビゲーションシステム５０（カーナビ５０）とを備える。経路サーバ２０とカーナビ５０とは互いにインターネットＩＮＴに接続されている。カーナビ５０は、基地局ＢＳを介して無線によってインターネットＩＮＴに接続されている。経路探索システム１０は、設定された出発地から目的地までの推奨経路を、カーナビ５０が備える表示パネル６５に視認可能に表示するためのシステムである。

カーナビ５０は、ＧＰＳ受信機６９と、主制御部５１と、操作部６７と、通信部６１と、音声出力部６３と、表示パネル６５とを備えている。ＧＰＳ受信機６９は、ＧＰＳ（Global Positioning System／全地球測位システム）を構成する人工衛星を用いて測定したカーナビ５０の現在位置（緯度、経度）を特定するための情報を電波によって受信する。

表示パネル６５は、液晶ディスプレイと、液晶ディスプレイを駆動する駆動回路とを備えている。表示パネル６５としては、液晶ディスプレイに限らず、有機ＥＬディスプレイなど、種々の表示デバイスを採用することが可能である。表示パネル６５は、出発地や目的地などの各種情報を利用者に視認させる。表示パネル６５に表示された探索設定画面Ｗ１は、出発地を入力させる項目ＳＬと、目的地を入力させる項目ＤＬと、付加情報を入力させる項目ＡＩとを備える。利用者は、操作部６７を操作することで各項目ＳＬ，ＤＬ，ＡＩを入力する。付加情報は、経路サーバ２０に経路探索を実行させる際の正確さの程度を表す情報である。具体的には、この情報は、後述するばらつき値に対する重み係数λを表す情報である。探索設定画面Ｗ１は、「早い」、「普通」、「正確」の３つの選択枝を１つ、又は、複数選択可能に構成されている。

付加情報の項目ＡＩに表された３つの選択枝と、重み係数λとの関係は例えば以下の通りである。
（ｉ）選択枝「早い」：重み係数λが「０」に設定され、出発地から目的地までに至る複数の経路のうち平均通過時間がばらつき値に無関係に最も短い経路が推奨経路として経路サーバ２０によって決定される。
（ｉｉ）選択枝「普通」：重み係数λが「１」に設定され、出発地から目的地までに至る複数の経路のうち、ばらつき値を選択枝「早い」よりも重視した経路が推奨経路として経路サーバ２０によって決定される。
（ｉｉｉ）選択枝「正確」：重み係数λが「２」に設定され、出発地から目的地までに至る複数の経路のうちばらつき値を選択枝「普通」よりも重視した経路が推奨経路として経路サーバ２０によって決定される。
なお、重み係数λは、「０」、「１」、「２」の３段階に限らず、複数の整数によって設定されても良いし、バーなどによって連続的な数値として設定されても良い。

音声出力部６３は、音声を出力するためのスピーカや、これを駆動する駆動回路などから構成される。通信部６１は、基地局ＢＳとの間でデータ通信もしくは音声通信を無線によって行なう。操作部６７は、テンキーやカーソルキーやタッチパネルなどから構成される入力デバイスである。操作部６７は、出発地や目的地などの経路を探索するための各種情報等の入力を受け付ける。

主制御部５１は、カーナビ５０の各部の動作を制御する。主制御部５１は、ＣＰＵ５２と、ＲＡＭ５４と、ＲＯＭ５６と、を備えている。ＣＰＵ５２は、ＲＯＭ５６に記憶されたプログラムをＲＡＭ５４にロードして実行することで、種々の処理を実行するための機能を実現する。例えば、主制御部５１は、表示パネル６５を制御することで、地図画像や推奨経路、現在位置などを表示する。また、主制御部５１は、通信部６１を制御することで、基地局ＢＳを介して、経路サーバ２０と通信を行う。また、主制御部５１は、一定時間ごとにＧＰＳ受信機６９を介してＧＰＳを用いてカーナビ５０の現在位置情報を測定して、出発地を表す情報を生成しても良い。

経路サーバ２０は、カーナビ５０からの経路探索要求に応じて、カーナビ５０が指定した出発地から目的地までの経路の探索を行い、インターネットＩＮＴを介して探索結果を表す出力情報をカーナビ５０に送信するためのサーバである。以下、経路サーバ２０が実行する出発地から目的地までの経路の探索を経路探索処理と呼ぶ。経路サーバ２０は、通信部２１と、制御部２２と、記憶部（記憶装置）としての経路データベース２３（経路ＤＢ２３とも呼ぶ。）と、地図データベース２８（地図ＤＢ２８とも呼ぶ）と、を備える。通信部２１は、インターネットＩＮＴを介してカーナビ５０と通信を行う。制御部２２は、経路サーバ２０の動作を制御する。経路ＤＢ２３は、地図上の道路網をネットワークで表した道路ネットワークデータ２４を備える。道路ネットワークデータ２４は、リンクデータ２５とノードデータ２６とを備える。ノードデータ２６は、道路上の基準点を示す複数のノードを規定する。リンクデータ２５は、ノードデータ２６に規定された複数のノード間を接続する複数のリンクを規定する。リンクデータ２５及びノードデータ２６の詳細は後述する。地図ＤＢ４３には、カーナビ５０に供給する地図データがベクトルデータ形式で格納されている。なお、地図データは、ベクトル形式に代えて、ビットマップ形式やＪＰＥＧ形式などのラスタデータ形式で格納されていても良い。この地図データには、地形、建物、道路等の地物の形状を表すデータが含まれている。

図２は、道路ネットワークデータ２４の具体例として所定範囲の道路を示す道路ネットワークデータＮＷ１の説明図である。道路ネットワークデータＮＷ１は、道路の配置をリンクおよびノードを用いて表したデータである。以下の説明では、図中のノードを個別に示す場合には、英文字「Ｎ」の後に数字を付した符号を用い、図中のリンクを個別に示す場合には、英文字「Ｌ」の後に数字を付した符号を用いる。図２には、４個のノードＮ１〜Ｎ４と、４個のリンクＬ１〜Ｌ４とが図示されている。ノードＮ１〜Ｎ４は、道路や車線における特徴的な基準点を表現する。この基準点としては、交差点、分岐点、幅員が変化する点などが挙げられる。リンクＬ１〜Ｌ４は、ノードＮ１〜Ｎ４の間を接続する道路や車線を表現する。各リンクＬ１〜Ｌ４にはそれぞれ、出発地点Ｓから目的地点Ｇまでの経路を探索するために利用される経路探索情報ＲＳＩが対応して規定されている。経路探索情報ＲＳＩは、各リンクＬ１〜Ｌ４の通過時間の平均を表す平均コスト値ＡＣと、通過時間のばらつきの程度を表すばらつき値ＶＶとを含む。平均コスト値ＡＣは、横軸に通過時間、縦軸に通過時間ごとの発生確率（％）を表すデータであるヒストグラムから算出される。本実施形態において、このヒストグラムは、プローブカーからネットワークを介して収集されたプローブデータを元に生成される。また、本実施形態において、ばらつき値ＶＶはヒストグラムから算出した分散である。なお、他の実施形態では、ばらつき値ＶＶを分散に代えて標準偏差などを用いても良い。図２の道路ネットワークデータＮＷ１において、各リンクＬ１〜Ｌ４の括弧書きで付された一番目の数値が平均コスト値ＡＣであり、二番目の数値がばらつき値ＶＶである。また、道路ネットワークデータＮＷ１には、交通規制に関する規制情報が規定されている。規制情報としては、リンクＬ３からリンクＬ２への左折禁止を表す情報などがある。

図３は、道路ネットワークデータ２４におけるリンクデータ２５の詳細構成を示す説明図である。リンクデータ２５は、リンク毎の属性を示すリンク属性データ３４を備える。リンク属性データ３４に示されるリンクの属性は、リンク番号と、始点ノードと、終点ノードと、平均コスト値ＡＣと、ばらつき値ＶＶとを含む。

リンク属性データ３４のリンク番号は、リンクを識別するためにリンク毎に割り当てられた固有の番号である。リンク属性データ３４の始点ノードは、リンクが始点として接続するノードを識別するための符号を表す。リンク属性データ３４の終点ノードは、リンクが終点として接続するノードを識別するための符号を表す。リンク属性データ３４の平均コスト値ＡＣは、リンクの通過時間の平均を表す。リンク属性データ３４のばらつき値ＶＶは、リンクの通過時間のばらつきの程度を表す。図３に示す例は、リンク番号「Ｌ２」が割り当てられたリンクＬ２に関するリンク属性データ３４の詳細内容を示している。具体的には、リンクＬ２が「始点ノードＮ２」から「終点ノードＮ３」へと接続し、リンクＬ２の平均コスト値ＡＣが１６分であり、リンクＬ２のばらつき値ＶＶが３であることが表されている。

図４は、道路ネットワークデータ２４におけるノードデータ２６の詳細構成を示す説明図である。ノードデータ２６は、ノード毎に属性を示すノード属性データ３１を備える。ノード属性データ３１に示されるノードの属性は、ノード番号と、位置座標と、ノード種別と、接続リンク数と、接続リンク番号とを含む。

ノード属性データ３１のノード番号は、ノードを識別するためにノード毎に割り当てられた固有の番号である。ノード属性データ３１の位置座標は、地図上におけるノードの位置を表す。ノード属性データ３１のノード種別は、ノードが表現する基準点の種別を表す。ノード属性データ３１の接続リンク数は、ノードに接続するリンクの数を示す。ノード属性データ３１の接続リンク番号は、ノードに接続するリンクを識別するための情報である。図４に示す例は、ノード番号「Ｎ２」が割り当てられたノードＮ２に関するノード属性データ３１の詳細内容を示している。具体的には、ノードＮ２が座標「Ｘｎ２（経度）、Ｙｎ２（緯度）」上に位置し、ノードＮ２が「交差点」を表し、ノードＮ２に接続するリンクの数が「２」であり、接続するリンクの番号が「Ｌ１，Ｌ２」であることが表されている。

図５は、経路サーバ２０の経路探索部２９が実行する経路探索処理のフローチャートである。経路探索処理は、経路サーバ２０がカーナビ５０から経路探索処理の実行開始情報を受信することによって開始される。実行開始情報は、利用者がカーナビ５０を用いて設定した出発地及び目的地を表す地点情報と、重み係数λを表す係数情報とを含む。すなわち、利用者がカーナビ５０を用いて出発地、目的地、および、重み係数λを表す付加情報を入力し、操作部６７を用いて経路探索処理の開始を経路サーバ２０に指示する。なお、出発地を表す情報は、利用者が入力することによって生成されることに代えて、カーナビ５０のＧＰＳ受信機６９によって受信した出発地を表す情報に基づいて自動で生成されても良い。

経路探索部２９は、経路探索処理を開始すると、実行開始情報に含まれる地点情報に基づいて経路探索処理に用いる出発地の座標及び目的地の座標の設定を行う（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の後に、出発地の座標及び目的地の座標に基づいて、経路探索処理を行う上での経路の始点である出発地点Ｓと、終点である目的地点Ｇとを設定する（ステップＳ１４）。本実施形態では、ノードＮ１が出発地点Ｓに設定され、ノードＮ４が目的地点Ｇに設定された例を示す。なお、設定された出発地又は目的地がノード上に存在しない場合は、出発地又は目的地に最も近いリンク上の点（引込点とも呼ぶ）を出発地点Ｓ又は目的地点Ｇとして設定する。そして、経路探索部２９は、出発地点Ｓから目的地点Ｇまでの経路のうち、通過する経路の総合コスト値の総和が最小となる経路を推奨経路として決定する。総合コスト値は、出発地点Ｓから目的地点Ｇまでに通過したリンクに対応する平均コスト値ＡＣの積算値に、重み係数λと通過したリンクに対応するばらつき値ＶＶの積算値とに基づいて算出した補正値を加えた値である。具体的には、本実施形態では以下の式（１）を用いて総合コスト値が定められる。

ここで、Ａは出発地点Ｓから目的地点Ｇに至る経路のリンク毎の平均コスト値ＡＣ、λは重み係数、Ｖは出発地点Ｓから目的地点Ｇに至る経路のリンク毎のばらつき値ＶＶである。

ステップＳ１４の後に、経路探索部２９は出発地点Ｓの出発地点情報を設定する（ステップＳ１６）。出発地点情報は、出発地点Ｓから次のノードまでに至る平均コスト値ＡＣとばらつき値ＶＶである。出発地点Ｓがノード上に存在する場合は、平均コスト値ＡＣとばらつき値ＶＶとが共にゼロに設定される。出発地点Ｓがリンク上に存在する場合は、出発地点Ｓが存在するリンクに対応する平均コスト値ＡＣとばらつき値ＶＶとを、リンクの始点と終点までの距離と、出発地点Ｓから終点までの距離との比率を用いた按分によって算出することで設定する。本実施形態の場合、出発地点Ｓにおける平均コスト値ＡＣとばらつき値ＶＶとは共にゼロに設定される。

ステップＳ１６の後に、重み係数λを設定する（ステップＳ１７）。重み係数λは、カーナビ５０から供給される実行開始情報に含まれる重み係数λを表す係数情報に基づき設定される。重み係数λが複数存在する場合は、まず任意の１つの重み係数λを設定して以降のステップを行う。ステップＳ１７の後に、経路探索部２９は、出発地点Ｓから目的地点Ｇまで向かう経路において、通過するリンクを決定するための指標となる候補ラベルを生成する（ステップＳ１８）。候補ラベルは、出発地点Ｓから目的地点Ｇに向かう経路の途中に位置するあるリンクに対して生成される場合は、あるリンクの終点（ノード）に設定される。候補ラベルは、出発地点Ｓからあるリンクまでに至るリンク毎の平均コスト値ＡＣの積算値と、出発地点Ｓからあるリンクまでに至るリンク毎のばらつき値ＶＶの積算値とからなる。また候補ラベルに含まれる情報に基づいて候補総合コスト値が算出される。具体的には候補総合コスト値は、以下の式（２）を用いて算出される。

ここで、Ａ１は出発地点Ｓから経路途中の終点である所定のノードまでに至る経路のリンク毎の平均コスト値ＡＣ、λは重み係数、Ｖ１は出発地点Ｓから経路途中の終点である所定のノードまでに通過するリンク毎のばらつき値ＶＶである。

ステップＳ１８の後に、少なくとも一つの候補総合コスト値の中から最も小さい値を有する候補総合コスト値を有する候補ラベルを確定ラベルとして決定する（ステップＳ２０）。これにより、確定ラベルを決定することによって、出発地点Ｓから目的地点Ｇまでに至る経路の途中に位置するノード（仮確定ノード）までの経路（途中経路）が確定する。次に、途中経路を構成する目的地点Ｇに向かう際の最終のリンク又は最終のリンクの終点であるノード（最終ノード）が、目的地点Ｇが位置するリンク又はノードであるかを判断する（ステップＳ２２）。最終のリンク又は最終ノードが、目的地点Ｇが位置するリンク又はノードであると判断した場合は、途中経路を推奨経路として確定する。そして、確定した推奨経路をカーナビ５０の表示パネル６５に表示させるための出力情報を生成する（ステップＳ２３）。具体的には、出力情報は、出発地点Ｓから目的地点Ｇに至る推奨経路を表す情報と、出発地点Ｓから目的地点Ｇまでの平均通過時間を表す情報と、平均通過時間に対するばらつきを表すばらつき情報とを含む。この出力情報の詳細は後述する。推奨経路が確定した後に、実行開始情報に含まれる全ての重み係数λについて推奨経路を確定したか否かを判断する（ステップＳ２４）。全ての重み係数λについて推奨経路が確定したと判断した場合は、経路探索部２９は経路探索処理を終了する。

最終のリンク又は最終ノードが、目的地点Ｇが位置するリンク又はノードでないと判断した場合は、更にダイクストラ法を用いて途中経路の終点から目的地点Ｇに向かって探索枝を伸ばして候補ラベルを生成する（ステップＳ１８）。そして再度、ステップＳ２０以降の処理を実行する。また、実行開始情報に含まれる全ての重み係数λについて推奨経路が確定していないと判断した場合は、経路探索部２９はステップＳ１７において推奨経路が確定していない重み係数λを用いて以降の処理を再度実行する。

図６は、経路探索処理の具体例である。図６に示すステップは、図５に示すステップに対応している。また図６に示すサブステップは、図５に示す各ステップの際に実行される具体的な処理を示す。図６に示す例では、経路探索部２９が出発地点Ｓとして図２に示すノードＮ１を設定し、目的地点Ｇとして図２に示すノードＮ４を設定したときの経路探索処理の具体例である。また、重み係数λはステップＳ１７において「１」に設定されているものとする。サブステップＣ１，Ｃ２は、それぞれステップＳ１４，Ｓ１６に対応している。

経路探索部２９は、出発地点Ｓからダイクストラ法によって目的地点Ｇまでの探索枝を伸ばす。具体的には、経路探索部２９（図１）は、ノードデータ２６とリンクデータ２５とを参照して図６に示すように出発地点Ｓから次のリンクの終点に候補ラベルを設定する（ステップＳ１８）。具体的には、出発地点ＳであるノードＮ１から目的地点Ｇに向かう直近のリンクは、リンクＬ１とリンクＬ３である。経路探索部２９は、出発地点ＳからリンクＬ１の終点までの経路（詳細にはリンクＬ１の終点）に候補ラベルＴ１を設定する。そして、候補ラベルＴ１をもとに候補総合コスト値Ｖ１を算出する。また、経路探索部２９は、出発地点ＳからリンクＬ３の終点までの経路に対し候補ラベルＴ２を設定する（サブステップＣ４）。そして、経路探索部２９は、候補ラベルＴ２をもとに候補総合コスト値Ｖ２を算出する。

サブステップＣ３では、出発地点Ｓから次のノードＮ２までに至る経路の候補総合コスト値を、上記式（２）を用いて算出する。具体的には、出発地点Ｓに設定された平均コスト値ＡＣ「０」に、リンクＬ１に設定された平均コスト値ＡＣ「１５」を積算することで平均コスト値ＡＣの積算値（コスト積算値）「１５」を算出する。また、サブステップＣ３では、出発地点Ｓに設定されたばらつき値ＶＶ「０」に、リンクＬ１に設定されたばらつき値ＶＶ「３」を積算することでばらつき値ＶＶの積算値（分散積算値）「３」を算出する。次に、経路探索部２９は、コスト積算値「１５」に、分散積算値「３」の正の平方根と重み係数λとの積である補正値を加えた候補総合コスト値Ｖ１を算出する。算出した候補総合コスト値Ｖ１は「１６．４」である。なお、本実施形態では、候補総合コスト値の算出の際には小数点第２位を四捨五入している。

サブステップＣ４では、出発地点Ｓから次のノードＮ３までに至る経路の候補総合コスト値が上記式（２）を用いて算出される。具体的には、出発地点Ｓに設定された平均コスト値ＡＣ「０」に、リンクＬ３に設定された平均コスト値ＡＣ「３０」を積算することでコスト積算値「３０」を算出する。また、サブステップＣ４では、出発地点Ｓに設定されたばらつき値ＶＶ「０」に、リンクＬ３に設定されたばらつき値ＶＶ「１５」を積算することで分散積算値「１５」を算出する。次に、サブステップＣ３と同様に、経路探索部２９は、コスト積算値「３０」に、分散積算値「１５」の正の平方根と重み係数λとの積である補正値を加えた候補総合コスト値Ｖ２を算出する。算出した候補総合コスト値Ｖ２は「３７．７」である。

出発地点Ｓから次のノードまでの候補総合コスト値Ｖ１，Ｖ２を算出した後に、候補総合コスト値Ｖ１，Ｖ２のうち最小の総合コスト値を有する候補ラベルを確定ラベルとして決定する。サブステップＣ５では、候補総合コスト値Ｖ１を有する候補ラベルを確定ラベルとして確定する。これにより、出発地点ＳからリンクＬ１までの経路が途中経路として確定する。次に、リンクＬ１又はリンクＬ１の終点（ノードＮ２）が、目的地点Ｇが位置するリンク又はノードでないと判断した場合は、更にダイクストラ法を用いて探索枝を伸ばして候補ラベルを生成する（サブステップＣ６）。具体的には、ノードデータ２６及びリンクデータ２５を参照してノードＮ２から目的地点Ｇに向かうリンクＬ２を決定し、出発地点ＳからリンクＬ１、及び、ノードＮ２を経由するリンクＬ２までの経路における候補ラベルＴ３を生成する。候補ラベルＴ３の候補総合コスト値Ｖ３の算出には、サブステップＣ３，Ｃ４と同様に上記式（２）を用いる。サブステップＣ６によって生成した候補ラベルＴ３の候補総合コスト値Ｖ３は「３５．９」である。また、候補総合コスト値Ｖ３を有する候補ラベルＴ３はリンクＬ２の終点（ノードＮ３）に設定される。ここで、ノードＮ３に設定された候補ラベルＴ２，Ｔ３は、サブステップＣ４とサブステップＣ６によって生成された２つが存在する。よって、２つの候補ラベルＴ２，Ｔ３の候補総合コスト値Ｖ２，Ｖ３を比較し、最小の候補総合コスト値Ｖ３を有する候補ラベルＴ３を確定ラベルとして決定し、候補ラベルＴ２は削除される。これにより、出発地点ＳからリンクＬ１、ノードＮ２、及び、リンクＬ２を経由してノードＮ３に至る経路が途中経路として確定する。次に、リンクＬ２又はリンクＬ２の終点（ノードＮ３）が、目的地点Ｇが位置するリンク又はノードでないと判断した場合は、更にダイクストラ法で探索枝を伸ばして候補ラベルＴ４を生成する（サブステップＣ８）。具体的には、ノードデータ２６及びリンクデータ２５を参照してノードＮ３から目的地点Ｇに向かうリンクＬ４を決定し、出発地点ＳからリンクＬ１、ノードＮ２、リンクＬ２、及び、ノードＮ３を経由してリンクＬ４までの経路における候補ラベルＴ４を生成する。前回のサブステップＣ７において決定した確定ラベルから探索枝を伸ばして生成した候補ラベルは候補ラベルＴ４の１つだけであり、他の候補ラベルは存在しない。よって、経路探索部２９は、候補ラベルＴ４を確定ラベルとして決定する。これにより、確定ラベルとして決定した候補ラベルＴ４を有する出発地点ＳからリンクＬ４までの経路が途中経路として確定する。目的地点ＧはノードＮ４であるため、確定した途中経路のリンクＬ４又はリンクＬ４の終点（ノードＮ４）に目的地点Ｇが位置する。よって、サブステップＣ８において確定した途中経路を出発地点Ｓから目的地点Ｇまでの推奨経路として確定する（サブステップＣ９）。また、サブステップＣ９において、経路探索部２９は、リンクデータ２５を参照して推奨経路を構成するリンクＬ１，Ｌ２，Ｌ４に対応する平均コスト値ＡＣを積算することで推奨経路の平均通過時間を算出する。本実施形態では、平均通過時間は「４６分」となる。また、経路探索部２９は、リンクデータ２５を参照して推奨経路を構成するＬ１，Ｌ２，Ｌ４に対応するばらつき値の積算値（ばらつき積算値）を算出する。そして、ばらつき積算値の正の平方根を平均通過時間のばらつきの程度を表すばらつき指標（標準偏差）とする。本実施形態では、ばらつき指標は「４」となる。

図７は、表示パネル６５に表示された出力情報画面Ｗ２の説明図である。本実施形態では、利用者は、探索設定画面Ｗ１において「普通（λ＝１）」と「早い（λ＝０）」の２つを選択したとする。出力情報画面Ｗ２は、重み係数λごとに決定された推奨経路と、通過時間とを含む。推奨経路は地図データ上に赤線などの目印を付すことで表される。通過時間は、平均通過時間と標準偏差とによって表される。詳細には、重み係数λが「１」である「ルート（普通）」では、平均通過時間の４６分に、標準偏差「４」をプラスマイナスした式（４６±４）によって通過時間が表される。利用者は、表示された２つのルート（普通、早い）のいずれかの推奨経路を選択することで、カーナビ５０による経路案内が開始される。

以上説明したように、上記第１実施形態では、出発地を表す出発地点Ｓから目的地を表す目的地点Ｇまでの経路を、平均コスト値ＡＣと、ばらつき値ＶＶと、重み係数λとに基づいて推奨経路として決定している。これにより、重み係数λの値を変更することで柔軟な経路探索を行うことができる。

Ｂ．第２実施形態：
図８は、本発明の第２実施形態における経路探索処理のフローチャートである。第２実施形態の経路探索処理と、第１実施形態の経路探索処理（図５）との異なる点は、候補ラベルを確定ラベルとして決定する処理工程の内容である。よって、図８では、経路探索処理の工程のうち確定ラベルを決定する工程（ステップＳ２０ａ）の詳細内容を示している。その他の工程および経路探索システム１０の構成については第１実施形態と同様であるため説明を省略する。第１実施形態のステップＳ２０では、候補総合コスト値の中から最も小さい値を有するラベルを確定ラベルとして決定したが、第２実施形態のステップＳ２０ａでは、所定の条件を満たす場合は、設定された重み係数λに基づいて確定ラベルを決定する。以下に詳細を説明する。

ステップＳ２０ａにおいて、まず生成した候補ラベルが有する候補総合コスト値を比較する（ステップＳ４０）。次に、候補総合コスト値が複数存在する場合は、互いの候補総合コスト値の差が所定値以下であるか否かを判断する（ステップＳ４２）。本実施形態では、複数の候補総合コスト値のうち最小値と次に値の小さい２つの候補総合コスト値を抽出し、抽出した２つの差を算出している。また、本実施形態の場合、所定値は「０．２」に設定されている。なお、所定値は「０」であっても良いし、０．２以外の数値であっても良い。次に、互いの候補総合コスト値の差が所定値以下でないと判断した場合は、最小の候補総合コスト値を有する候補ラベルを確定ラベルとして決定する（ステップＳ４４）。一方、互いの候補総合コスト値の差が所定値以下であると判断した場合は、重み係数λに基づいて確定ラベルを決定する（ステップＳ４６）。具体的には、重み係数λが小さい第１の場合は、複数の候補ラベルのうちコスト積算値（式（２）の右辺の第１項）が最小となる候補ラベルを確定ラベルとして決定し、重み係数λが第１の場合よりも大きい第２の場合は、ばらつき積算値（式（２）の右辺の第２項）が最小となる候補ラベルを確定ラベルとして決定する。本実施形態の場合、重み係数λが「０」又は「１」の場合が第１の場合に相当し、重み係数λが「２」の場合が第２の場合に相当する。

以上説明したように、上記第２実施形態では、設定された重み係数λに基づいて柔軟に出発地点Ｓから目的地点Ｇまでの推奨経路を決定できる。例えば、重み係数λが小さい第１の場合は、平均コスト値ＡＣをばらつき値ＶＶよりも重視して平均コスト値ＡＣの積算値が小さい経路を推奨経路とし、重み係数が第１の場合よりも大きい第２の場合は、ばらつき値ＶＶを平均コスト値ＡＣよりも重視してばらつき値の積算値が小さい経路を推奨経路として決定できる。

Ｃ．第３実施形態：
図９は、本発明の第３実施形態における経路探索処理のフローチャートである。図１０は、図９のフローチャートを説明するための第１の図である。図１１は、図９のフローチャートを説明するための第２の図である。図１２は、図９のフローチャートを説明するための第３の図である。図１０，１２には、第３実施形態を説明するために用いる道路ネットワークデータＮＷ２を記載している。第３実施形態では、ノードＮ６が出発地点Ｓに設定され、ノードＮ３０が目的地点Ｇに設定され、出発地点Ｓから目的地点Ｇに向かうまでの途中にリンクＬ５〜Ｌ１４を通過する経路があるものとする。また、ネットワークデータＮＷ２には、リンクＬ５〜Ｌ１４を接続するノードＮ６〜Ｎ１１が図示されている。

第３実施形態の経路探索処理と、第１実施形態の経路探索処理（図５）との異なる点は、候補ラベルを確定ラベルとして決定する処理工程の内容と、目的地点Ｇに到達した場合の推奨経路の決定工程である。よって、図９では、経路探索処理の工程のうち確定ラベルを決定する工程（ステップＳ２０ｂ）の詳細内容を示している。第３実施形態のその他の工程のうち、第１実施形態と同様の工程については説明を省略する。また、経路探索システム１０（図１）の構成は第１実施形態と同様である。第３実施形態のステップＳ２０ｂは、複数の候補ラベルのうち最小の候補総合コスト値を有する第１候補ラベルに加え、所定の条件を満たす第２候補ラベルについても確定ラベルとして決定する。なお、以下では重み係数λが「２」に設定されているものとして説明する。図１０のステップＳ５２の処理内容の欄に示すように、出発地点ＳからノードＮ１０に至るまでの途中経路を決定する際には、出発地点ＳからノードＮ１０までの経路Ｒ５〜Ｒ８（途中経路候補Ｒ５〜Ｒ８）のそれぞれに対応した候補ラベルＴ５〜Ｔ８がノードＮ１０に設定される。候補ラベルＴ５〜Ｔ８のそれぞれについて、平均コスト値ＡＣの積算値（コスト積算値）と、ばらつき値ＶＶの積算値（分散積算値）と、上記式（２）を用いて算出された候補総合コスト値とは、図１０のステップＳ５２の処理内容の欄に記載した通りである。

図９に示すように、ステップＳ２０ｂにおいて、まず生成した候補ラベルＴ５〜Ｔ８（図１０）が有する候補総合コスト値を比較し（ステップＳ５２）、複数の候補総合コスト値のうち最小の候補総合コスト値を有する候補ラベルを第１候補ラベルとして決定する（ステップＳ５４）。図１０に示す例では、候補総合コスト値が「３５．０」である候補ラベルＴ５が第１候補ラベルとして決定されることで、候補ラベルＴ５に対応する経路Ｒ５が第１途中経路候補Ｒ５として決定される（ステップＳ５４）。

次に、図９に示すように、経路探索部２９は次点途中経路候補が有るかどうかを判定する（ステップＳ５６）。次点途中経路候補とは、図１０に示すように、第１途中経路候補Ｒ５以外の途中経路候補Ｒ６〜Ｒ８（残余途中経路候補Ｒ６〜Ｒ８）のうちで、第１途中経路候補Ｒ５が有するコスト積算値よりも小さいコスト積算値を有する経路候補である。図１０に示す例では、候補ラベルＴ６〜Ｔ８の全てのコスト積算値「１８，１９，２５」が、候補ラベルＴ５のコスト積算値「２９」よりも小さいことから、候補ラベルＴ６〜Ｔ８に対応する途中経路候補Ｒ６〜Ｒ８が次点途中経路候補Ｒ６〜Ｒ８となる。

そして、次点途中経路候補Ｒ６〜Ｒ８に対応する候補ラベルＴ６〜Ｔ８を比較し（ステップＳ５８）、最小の候補総合コスト値を有する候補ラベルを第２候補ラベルとして決定する（ステップＳ６０）。図１０に示す例では、候補総合コスト値が「４７．３」である候補ラベルＴ７が第２候補ラベルとして決定されることで、候補ラベルＴ７に対応する経路Ｒ７が第２途中経路候補Ｒ７として決定される（ステップＳ６０）。

次に、経路探索部２９は、既に決定した第１と第２途中経路候補Ｒ５，Ｒ７以外の途中経路候補Ｒ６，Ｒ８を残余途中経路候補Ｒ６，Ｒ８としてステップＳ５６の処理を実行する。既に第１と第２の途中経路候補Ｒ５，Ｒ７が決定されている場合は、経路探索部２９は、ステップＳ５６の処理の直前に決定された第２途中経路候補Ｒ７を第１途中経路候補Ｒ７として、第１途中経路候補Ｒ７が有するコスト積算値「１９」よりも小さいコスト積算値を有する経路候補があるかどうかを判定する。図１１に示す例では、候補ラベルＴ６のコスト積算値「１８」が、候補ラベルＴ７のコスト積算値「１９」よりも小さいことから、候補ラベルＴ６に対応する途中経路候補Ｒ６が次点途中経路候補Ｒ６となる。

そして、経路探索部２９は、図９に示すステップＳ５８，Ｓ６０の処理を実行する。図１１に示すように、次点途中経路候補Ｒ６は１つしか存在しないため、次点途中経路候補Ｒ６が第２途中経路候補Ｒ６として決定される（ステップＳ５８，Ｓ６０）。

図９に示すように、ステップＳ６０の後に、経路探索部２９は既に決定した第１と第２途中経路候補Ｒ５〜Ｒ７以外の途中経路候補Ｒ８を残余途中経路候補Ｒ８として再びステップＳ５６の処理を実行する。図１１に示すように、残余途中経路候補Ｒ８に対応する候補ラベルＴ８のコスト積算値「２５」は、直前の処理において決定した第２途中経路候補Ｒ６に対応する候補ラベルＴ６のコスト積算値「１８」よりも大きい。よって、図９に示すように、経路探索部２９は、ステップＳ５６において「ＮＯ」の判定を行い、今までの処理によって決定した候補ラベルＴ５〜Ｔ７を確定ラベルとして決定する。これにより、確定ラベルＴ５〜Ｔ７に対応する第１と第２途中経路候補Ｒ５〜Ｒ７が途中経路Ｒ５〜Ｒ７として決定される（ステップＳ６２）。

図１２に示すように、経路探索部２９は確定ラベルＴ５〜Ｔ７に対応する途中経路Ｒ５〜Ｒ７から目的地点Ｇに向かって探索枝を伸ばして候補ラベルＴ９〜Ｔ１１を生成する。そして、経路探索部２９は、候補ラベルＴ９〜Ｔ１１についてステップＳ５２〜Ｓ６２の処理を再び実行する。図１２に示す例では、ステップＳ５２及びステップＳ５４が実行されることで、候補総合コスト値が最小である候補ラベルＴ１１を決定することで、候補ラベルＴ１１に対応する経路Ｒ１１が第１途中経路候補Ｒ１１として決定される。次に、ステップＳ５６の処理が実行される。図１２に示す例では、残余途中経路候補Ｒ９，Ｒ１０のうち、第１途中経路候補Ｒ１１が有するコスト積算値「７９」よりも小さいコスト積算値を有する経路候補Ｒ１０（次点途中経路候補Ｒ１０）が存在するため、ステップＳ５６において「ＹＥＳ」の判定が行われる。次に、ステップＳ５８，Ｓ６０の処理が実行される。ここでは、次点途中経路候補Ｒ１０が１つしか存在しないため、次点途中経路候補Ｒ１０が第２途中経路候補Ｒ１０として決定される。

ステップＳ６０の後に、経路探索部２９は既に決定した第１と第２途中経路候補Ｒ１１，Ｒ１０以外の途中経路候補Ｒ９を残余途中経路候補Ｒ９として再びステップＳ５６の処理を実行する。図１２に示すように、残余途中経路候補Ｒ９に対応する候補ラベルＴ９のコスト積算値「８９」は、直前の処理において決定した第２途中経路候補Ｒ１０に対応する候補ラベルＴ１０のコスト積算値「７８」よりも大きい。よって、図９に示すように、経路探索部２９は、ステップＳ５６において「ＮＯ」の判定を行い、今までの処理によって決定した候補ラベルＴ１１，１０を確定ラベルとして決定する。これにより、確定ラベルＴ１１，１０に対応する第１と第２の途中経路候補Ｒ１１，Ｒ１０が途中経路Ｒ１１、Ｒ１０として決定する（ステップＳ６２）。

経路探索部２９は、途中経路を決定した後に、途中経路を構成する目的地点Ｇに向かう際の最終のリンク又は最終のリンクの終点であるノード（最終ノード）が、目的地点Ｇが位置するリンク又はノードであるかを判断する（図５のステップＳ２２）。最終のリンク又は最終ノードが、目的地点Ｇが位置するリンク又はノードであると判断した場合は、途中経路を推奨経路として確定する。ここで、複数の途中経路が存在する場合（例えば、図１２のステップＳ６２の途中経路Ｒ１０，Ｒ１１）、経路探索部２９は、複数の途中経路の中で最小の候補総合コスト値を有する途中経路を推奨経路として確定する。例えば、図１２に示すネットワークデータＮＷ２において、ノードＮ１１が目的地点Ｇに設定されている場合、ステップＳ６２において決定された途中経路Ｒ１０，Ｒ１１のうち、最小の候補総合コスト値を有する途中経路Ｒ１０を推奨経路として確定する。

図１０に示すようにノードＮ１０の地点では、最小の候補総合コスト値を有する第１候補ラベルが候補ラベルＴ５であるにもかかわらず、図１２に示すように探索枝を伸ばした際には第１候補ラベルが候補ラベルＴ１１となっている。候補ラベルＴ１１は、図１０において候補ラベルＴ７から探索枝を伸ばしたラベルである。すなわち、最小の候補総合コスト値を有するラベルのみを確定ラベルとして決定し、探索枝を伸ばした場合、最小の候補総合コスト値を有する経路が推奨経路として決定できない場合が生じ得る。しかしながら、以上説明したように上記実施形態では、最小の候補総合コスト値を有する候補ラベル（第１候補ラベル）に加え、第１候補ラベルよりもコスト積算値が小さい候補ラベルのうち所定の条件を満たす候補ラベル（第２候補ラベル）も確定ラベルとして決定している。これにより、より正確に総合コスト値が最小となる経路を推奨経路として決定できる。

ここで、第３実施形態の各ステップと、課題を解決するための手段に記載の工程との対応関係は以下の通りである。
・ステップＳ５２，Ｓ５４が「第１決定工程」に相当する。
・ステップＳ５６〜Ｓ６０が「第２決定工程」に相当する。
・ステップＳ６０の後に行われるステップＳ５６〜ステップＳ６０が「第３決定工程」に相当する。

Ｄ．変形例
Ｄ−１．第１変形例：
上記第１，２実施形態では、ばらつき指標をばらつき積算値の正の平方根をとることで算出していたが、これに代えて推奨経路又は途中経路を構成する各リンクの平均コスト値ＡＣを算出する際に用いるヒストグラムを表す統計情報を用いても良い。具体的には、各リンクの統計情報を畳み込み演算し、畳み込み演算後のヒストグラムを表す統計情報から算出した標準偏差をばらつき指標としても良い。また、畳み込み演算後のヒストグラムを表す統計情報から算出した平均コスト値を推奨経路又は途中経路を決定する際に用いても良い。以下に詳細を説明する。図１３は、畳み込み演算の概念図である。図１３の例では、出発地点Ｓから目的地点Ｇの推奨経路がリンクＬ１０，Ｌ１２，Ｌ１４によって構成されている。また、リンクデータ２５には、リンク番号、始点ノード、終点ノード、平均コスト値ＡＣ、及び、ばらつき値ＶＶに加えてヒストグラムＨ１０，Ｈ１２，Ｈ１４を表すデータ（統計情報）が規定されている。ヒストグラムＨ１０，Ｈ１２，Ｈ１４は、例えばプローブカーから収集されたプローブデータを元に生成され、横軸にリンクの通過時間（分）、縦軸に通過時間ごとの発生確率（％）をとっている。出発地点Ｓから目的地点Ｇに向かう直近のリンクＬ１０と次のリンクＬ１２とのヒストグラムを畳み込み演算し、新たなヒストグラムＨ１８を生成する。そして、リンクＬ１２の次のリンクであるリンクＬ１４のヒストグラムＨ１４と、ヒストグラムＨ１８とを畳み込み演算し、新たなヒストグラムＨ２０を生成する。畳み込み演算により生成したヒストグラムＨ１８，Ｈ２０を表す統計情報から標準偏差を求める。言い換えれば、上記のヒストグラムの畳み込み演算は、以下の式（３）によって規定される。

ここで、左辺のＦ(m)は、二つのヒストグラムを畳み込み演算することで生成される関数であり、ｆは、一つ目のヒストグラムで定義された関数であり、ｇは、二つ目のヒストグラムで定義された関数であり、ｎは、一つ目のヒストグラムにおける通過時間を表し、ｍは、一つ目と二つ目とのヒストグラムを畳み込み演算した際の通過時間（合計時間）を表す。このようにしても、上記第１，２実施形態と同様に推奨経路または途中経路における通過時間に対するばらつき指標を標準偏差として算出できる。また、畳み演算後のヒストグラムが表す統計情報から標準偏差を算出することで、上記実施形態に比べ誤差を低減したより正確なばらつき指標を算出できる。

上記第１変形例における畳み込み演算後のヒストグラムが表す統計情報を用いて途中経路を決定する工程は以下のように行われる。すなわち、経路探索部２９（図１）は、途中経路の候補となる途中経路候補を通過する各リンクの通過時間の各ヒストグラムを表す各統計情報を畳み込み演算することでそれぞれの途中経路候補における通過時間のヒストグラムを表す候補統計情報を生成する。そして、経路探索部２９は、候補統計情報から算出した途中経路候補の通過時間の平均を表す候補平均コスト値Ａｔ１及び途中経路候補のばらつきの程度を表す候補ばらつき値ＶＶ（本変形例では分散）と、重み係数λとを含む関数に従って各途中経路候補の候補総合コスト値を算出する。例えば、経路探索部２９は、以下の式（４）を用いて候補総合コスト値を算出する。

ここで、Ａｔ１は、候補統計情報から算出した候補平均コスト値、λは重み係数、Ｖｔ１は候補統計情報から算出した候補ばらつき値ＶＶ（分散）である。
なお、上記式（４）の右辺は、候補平均コスト値を示す第１項と、候補ばらつき値ＶＶの正の平方根と重み係数λとを乗じた補正値を示す第２項により規定されているが、これに限定されるものではない。例えば、第２項は、候補ばらつき値ＶＶと重み係数λとの積であっても良い。また、上記式（４）の右辺は第３項や第４項などの項を含んでも良い。例えば、第３項には、ある特定のリンクの渋滞している場合は渋滞情報としてコスト値を上昇させるための項が定義される。このように、候補総合コスト値を算出する際に、畳み込み演算後の候補統計情報から算出した候補ばらつき値ＶＶを用いることから、誤差を低減したより正確なばらつき値ＶＶを用いた候補総合コスト値を用いて途中経路を決定できる。

Ｄ−２．第２変形例：
図１４は、あるリンクＬにおける平均コスト値ＡＣとばらつき値ＶＶの算出方法を説明するための図である。図１４中のグラフ１４Ａは、プローブデータを元に生成され、横軸にリンクＬの通過時間（分）、縦軸に通過時間ごとの標本数ｎ（発生確率）をとったグラフである。なお、発生確率は標本数に基づいて算出される。グラフ１４Ｂは、グラフ１４Ａが表す情報（元情報）の平均値と、グラフ１４A のうち、地物の影響を受けたと推定される通過時間を削除した後の情報から求めたばらつき値に基づく正規分布のイメージ図である。グラフ１４Ｃは、グラフ１４Ａが表す情報（元情報）に基づく正規分布のイメージ図である。

ここで、リンクＬ（特定リンクＬ）が信号や踏切などの通過時間に影響を与える特定の地物を有する場合、又は、特定リンクＬに隣接するリンクが信号や踏切などの特定の地物を有する場合、特定の地物によって、一定の頻度で特定リンクＬにおける通過時間が大きくなるという影響を受ける。しかしながら、出発地から目的地までに経由するリンクにおいて、全て特定の地物によって通過時間が大きくなることは確率上起こりにくいので、特定リンクＬの平均コスト値ＡＣとばらつき値ＶＶは以下のように算出しても良い。すなわち、平均コスト値ＡＣは、元情報であるグラフ１４Ａが表す全ての通過時間データ及びその発生確率を用いて算出された値とする。一方、ばらつき値ＶＶは、元情報であるグラフ１４Ａが表す全てのデータのうち、特定の地物の影響を受けずに通過したと推定された通過時間データ及びその発生確率をもとに算出される。すなわち、ばらつき値ＶＶは、元情報のデータのうち、特定の地物の影響を受けて通過したと推定された通過時間等のデータを削除した後のデータから求めたばらつき値を元に算出される。「特定の地物の影響を受けて通過したと推定されたデータ」とは、例えば、平均コスト値ＡＣよりも通過時間が長いデータのうちで、標本数が平均コスト値ＡＣに対応する標本数ｎａの所定割合以下（例えば、１０％以下）となった最短の通過時間よりも、通過時間が長いデータである。また、「特定の地物の影響を受けて通過したと推定されたデータ」とは、標本数ｎのうちの通過時間がが所定割合以上に長いデータ（例えば、上位１０％のデータ）としても良い。図１４では、平均コスト値ＡＣよりも通過時間が長いデータのうちで標本数ｎｂ以下のデータが、地物の影響を受けたデータであると推定して、ばらつき値ＶＶの算出の際には用いていない。元情報の全てのデータに基づく正規分布（グラフ１４Ｃ）は、ばらつき値ＶＶが過大になるのに対し、地物の影響を受けたと推定されたデータを削除したのちの情報に基づく正規分布（グラフ１４Ｂ）は、ばらつき値ＶＶが過大となることなく適切に補正される。このように、第２変形例では、平均コスト値ＡＣは元情報の通過時間データを正確に表しつつ、地物によって影響を受けることで過大となるばらつき値を補正できる。

Ｄ−３．第３変形例：
上記第１，２実施形態では、経路サーバ２０が経路探索処理を行い、その結果である出力情報をカーナビ５０が受信することで出力情報を表示パネル６５に表示させていたが、これに限ることなく、種々の態様によって出力情報を表示パネル６５に表示させることができる。例えば、経路サーバ２０が出発地と目的地とを含む必要範囲のネットワークデータをカーナビ５０に送信し、ネットワークデータを受信したカーナビ５０が経路探索処理を行い、出力情報を表示パネル６５に表示させても良い。また、カーナビ５０は出力情報を音声によって利用者に報知させても良い。また、カーナビ５０自体に経路サーバ２０としての機能を搭載しても良い。

Ｄ−４．第４変形例：
上記第１，２実施形態のカーナビ５０に代えて携帯電話やパーソナルコンピュータなどの出力情報を利用者に報知させる機能を搭載する各種機器を用いても良い。

Ｄ−５．第５変形例：
上記第１，２実施形態では、総合コスト値や候補総合コスト値は、上記式（１），（２）の関係式を用いて算出した。すなわち、式（１），（２）の右辺の第２項は、重み係数λにばらつき値ＶＶの積算値に対して正の相関を有する値（具体的には正の平方根）とを乗じている。しかしながら上記式（１），（２）に限られず、平均コスト値ＡＣと、ばらつき値ＶＶと、重み係数λとを含む関数を用いて総合コスト値や候補総合コスト値を算出しても良い。例えば、上記式（１）の右辺の第２項をばらつき値の積算値に重み係数を乗じた項に変更しても良い。また、上記式（１），（２）の右辺が第３項や第４項などの項を含んでも良い。例えば、第３項には、ある特定のリンクの渋滞している場合は渋滞情報としてコスト値を上昇させるための項が定義される。

Ｄ−６．第６変形例：
上記第１，２実施形態においてソフトウェアで実現されている機能の一部をハードウェアで実現しても良いし、また、ハードウェアで実現されている機能の一部をソフトウェアで実現しても良い。

本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…経路探索システム
１２…自動車
１８…ヒストグラム
２０…経路サーバ
２１…通信部
２２…制御部
２３…経路データベース
２４…ネットワークデータ
２５…リンクデータ
２６…ノードデータ
２８…地図データベース
２９…経路探索部
３１…ノード属性データ
３４…リンク属性データ
４０…ネットワーク
５０…カーナビゲーションシステム
５１…主制御部
５２…ＣＰＵ
６１…通信部
６３…音声出力部
６５…表示パネル
６７…操作部
Ｗ１…探索設定画面
Ｎ１〜Ｎ４…ノード
Ｌ１〜Ｌ４，Ｌ１０〜Ｌ１４…リンク
Ｗ２…出力情報画面

Claims (13)

1. 設定された出発地から目的地までの経路を探索する経路探索装置であって、
   道路網を表すノードおよびリンクと、各リンクの通過時間の平均を表す平均コスト値と、前記通過時間のばらつきの程度を表すばらつき値と、を含むネットワークデータを記憶する記憶部と、
   前記出発地から前記目的地までに至るまでの経路を、前記平均コスト値と、前記ばらつき値と、前記ばらつき値の重み係数とを含む関数に従って算出される総合コスト値に基づいて推奨経路として決定する経路探索部と、を備え、
   前記経路探索部は、前記出発地から前記目的地に至るまでの経路において、前記出発地から前記経路の途中における特定の地点に対応するノードへ至るまでに通過した前記リンクの前記平均コスト値の積算値を示す第１項に、前記重み係数と前記通過した前記リンクに対応する前記ばらつき値の積算値とに基づいて算出した補正値を示す第２項を加えた候補総合コスト値に基づいて前記出発地から前記経路の途中における特定の地点に対応するノードへ至るまでの経路を前記推奨経路の途中経路として決定する、経路探索装置。
2. 請求項１に記載の経路探索装置であって、
   前記経路探索部は、前記推奨経路の候補となる複数の経路候補のうち、前記出発地から前記目的地までに通過した前記リンクに対応する前記平均コスト値の積算値に、前記重み係数と前記通過した前記リンクに対応する前記ばらつき値の積算値に対して正の相関を有する値とを乗じて算出した補正値を加えることで前記総合コスト値を算出する、経路探索装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の経路探索装置であって、
   前記経路探索部は、前記途中経路の候補となる複数の途中経路候補のうち、複数の前記候補総合コスト値のうち最小の前記候補総合コスト値を有する前記途中経路候補を前記途中経路として決定する、経路探索装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の経路探索装置であって、
   前記経路探索部は、前記途中経路の候補となる複数の途中経路候補が有するそれぞれの前記候補総合コスト値のうち、互いの前記候補総合コスト値の差が所定値以下である複数の前記候補総合コスト値がある場合は、前記重み係数に応じて選択される前記第１項と前記第２項のうちの一方に基づいて前記途中経路を決定する、経路探索装置。
5. 請求項１または請求項２に記載の経路探索装置であって、
   前記経路探索部は、
   前記途中経路の候補となる複数の途中経路候補のうち、複数の前記候補総合コスト値の中で最小の前記候補総合コスト値を有する第１途中経路候補を決定する第１決定工程と、
   前記第１途中経路候補以外の前記途中経路候補である残余途中経路候補のうち、前記第１途中経路候補の前記平均コスト値の積算値よりも小さい前記平均コスト値の積算値を有する次点途中経路候補が１つ以上存在する場合に、前記１つ以上の前記次点途中経路候補のうち最小の前記候補総合コスト値を有する第２途中経路候補を決定する第２決定工程と、
   前記第２決定工程によって決定した前記第２途中経路候補を前記第１途中経路候補とし、既に決定した前記第１途中経路候補および第２途中経路候補以外の前記途中経路候補を前記残余途中経路候補として、前記第２決定工程を繰り返し実行する第３決定工程と、を実行し、
   前記第１〜３決定工程によって決定した前記第１途中経路候補および第２途中経路候補を前記途中経路として決定する、経路探索装置。
6. 設定された出発地から目的地までの経路を探索する経路探索装置であって、
   道路網を表すノードおよびリンクと、各リンクの通過時間の平均を表す平均コスト値と、前記通過時間のばらつきの程度を表すばらつき値と、を含むネットワークデータを記憶する記憶部と、
   前記出発地から前記目的地までに至るまでの経路を、前記平均コスト値と、前記ばらつき値と、前記ばらつき値の重み係数とを含む関数に従って算出される総合コスト値に基づいて推奨経路として決定する経路探索部と、を備え、
   前記経路探索部は、
   前記出発地から前記目的地までに至るまでの経路において、前記出発地から前記経路の途中における特定の地点に対応する前記ノードに至るまでの途中経路の候補となる途中経路候補が複数存在する場合に、前記途中経路候補を通過した道路に対応する各リンクの前記通過時間の各ヒストグラムを表す各統計情報を畳み込み演算することでそれぞれの前記途中経路候補における通過時間のヒストグラムを表す候補統計情報を生成し、
   前記候補統計情報から算出した前記途中経路候補の通過時間の平均を表す候補平均コスト値及び前記途中経路候補の通過時間のばらつきの程度を表す候補ばらつき値と、前記重み係数とを含む関数に従って算出される候補総合コスト値に基づいて、複数の前記途中経路候補から前記途中経路を決定する、経路探索装置。
7. 請求項６に記載の経路探索装置であって、
   前記経路探索部は、前記候補平均コスト値を示す第１項と、前記候補ばらつき値と前記重み係数とに基づいて算出した補正値を示す第２項とを含む関数に従って、前記候補総合コスト値を算出する、経路探索装置。
8. 請求項７に記載の経路探索装置であって、
   前記経路探索部は、前記複数の途中経路候補が有するそれぞれの前記候補総合コスト値のうち、互いの前記候補総合コスト値の差が所定値以下である複数の前記候補総合コスト値がある場合は、前記重み係数に応じて選択される前記第１項と前記第２項のうちの一方に基づいて前記途中経路を決定する、経路探索装置。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の経路探索装置であって、
   前記経路探索部は、前記重み係数の複数の異なる値ごとに前記推奨経路を決定する、経路探索装置。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の経路探索装置であって、
    前記経路探索部は、各リンクの通過時間の各ヒストグラムを表す各統計情報を畳み込み演算することで前記推奨経路の通過時間のヒストグラムを表す統計情報を生成し、前記生成した統計情報の標準偏差に基づいて前記推奨経路の前記通過時間のばらつきの程度を表す指標を算出する、経路探索装置。
11. 請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の経路探索装置であって、
    前記リンクの前記平均コスト値と前記ばらつき値とは、前記通過時間を表す通過時間データと前記通過時間ごとの発生確率を表す元情報に基づいて算出され、
    前記リンクの前記通過時間が一定の頻度で地物によって影響を受ける場合において、
    前記影響を受けるリンクである特定リンクの前記平均コスト値は、前記元情報が有する全ての前記通過時間データ及び前記発生確率をもとに算出され、
    前記特定リンクの前記ばらつき値は、前記元情報のうち、前記地物の影響を受けずに通過したと推定された前記通過時間データ及び前記発生確率をもとに算出される、経路探索装置。
12. 設定された出発地から目的地までの経路を、記憶部と経路探索部とを備える経路探索装置によって探索する経路探索方法であって、
    前記記憶部が、道路網を表すノードおよびリンクと、各リンクの通過時間の平均を表す平均コスト値と、前記通過時間のばらつきの程度を表すばらつき値と、を含むネットワークデータを記憶する工程と、
    前記経路探索部が、前記出発地から前記目的地までに至るまでの経路を、前記平均コスト値と、前記ばらつき値と、前記ばらつき値の重み係数とを含む関数に従って算出される総合コスト値に基づいて推奨経路として決定する工程と、を備え、
    前記決定する工程は、前記経路探索部が、前記出発地から前記目的地に至るまでの経路において、前記出発地から前記経路の途中における特定の地点に対応するノードへ至るまでに通過した前記リンクの前記平均コスト値の積算値を示す第１項に、前記重み係数と前記通過した前記リンクに対応する前記ばらつき値の積算値とに基づいて算出した補正値を示す第２項を加えた候補総合コスト値に基づいて前記出発地から前記経路の途中における特定の地点に対応するノードへ至るまでの経路を前記推奨経路の途中経路として決定する工程を含む、経路探索方法。
13. 設定された出発地から目的地までの経路を、記憶部と経路探索部とを備える経路探索装置に実現させるためのプログラムであって、
    前記記憶部が、道路網を表すノードおよびリンクと、各リンクの通過時間の平均を表す平均コスト値と、前記通過時間のばらつきの程度を表すばらつき値と、を含むネットワークデータを記憶する機能と、
    前記経路探索部が、前記出発地から前記目的地までに至るまでの経路を、前記平均コスト値と、前記ばらつき値と、前記ばらつき値の重み係数とを含む関数に従って算出される総合コスト値に基づいて推奨経路として決定する機能と、を前記経路探索装置に実現させ、
    前記決定する機能は、前記経路探索部が、前記出発地から前記目的地に至るまでの経路において、前記出発地から前記経路の途中における特定の地点に対応するノードへ至るまでに通過した前記リンクの前記平均コスト値の積算値を示す第１項に、前記重み係数と前記通過した前記リンクに対応する前記ばらつき値の積算値とに基づいて算出した補正値を示す第２項を加えた候補総合コスト値に基づいて前記出発地から前記経路の途中における特定の地点に対応するノードへ至るまでの経路を前記推奨経路の途中経路として決定する機能を含む、プログラム。

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