JP6334194B2 - 経路探索装置、経路探索方法、および、コンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、経路探索を行う技術に関する。

近年、車両が、信号待ちなしで複数の交差点を通過することができるように信号機を系統制御することが行われている。例えば、特許文献１には、系統制御を行っている道路区間に関する情報を路車間通信によって車両に提供する技術が開示されている。

特開２０１３−２５４０２号公報

しかし、特許文献１に記載の技術は、系統制御されている道路区間の情報を、路車間通信によって提供するものであるため、路車間通信が届かないような位置では、その道路区間の情報を利用することができなかった。また、系統制御されている道路区間の情報が取得されたとしても、その道路区間が、出発地から目的地までの最適な経路を構成するものであるとは限らなかった。これらの課題に鑑み、系統制御されている道路区間のように、短時間で通過可能な区間の情報を、経路探索に的確に反映させることが可能な技術が望まれていた。

こうした課題の他、従来の経路探索装置においては、処理効率の向上や、装置の小型化、低コスト化、省資源化、使い勝手の向上等が望まれていた。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
本発明の第１の形態は、経路探索装置であって、
リンクとノードとによって道路のつながり状態が記憶され、前記各リンクに対してそれぞれ該リンクを通過するための第１のコストが関連付けて記憶された道路情報記憶部と、
前記道路情報記憶部を参照して、異なる二点間の経路を探索する経路探索部と、
を備え、
前記道路情報記憶部には、連続した複数のリンクによって構成される所定の道路区間に関する情報と前記道路区間に対応するコストとが記憶されており、
該コストは前記道路区間をまとめて通過するためのコストであり、該道路区間を構成する各リンクの第１のコストの合計値よりも小さく、
前記道路情報記憶部には、前記道路区間が、連続した複数のリンクによって構成される一つの区間リンクとして記憶されるとともに、該道路区間に対応するコストとして該道路区間を構成する各リンクの第１のコストの合計値よりも小さい区間コストが対応付けられて記憶されており、
前記経路探索部は、前記経路に前記道路区間の少なくとも一部のリンク列が含まれる場合に、前記区間コストに基づいて前記経路の探索を行い、
前記経路探索部は、前記経路の候補を探索するにあたり、注目ノードに隣接する各ノードに対してそれぞれ前記第１のコストに基づき累積コストを付与する際に、前記注目ノードが前記区間リンクの始点である場合には、該区間リンクの終点のノードに前記区間コストに基づき累積コストを付与する、経路探索装置である。
また、本発明は、以下の形態としても実現可能である。

（１）本発明の一形態によれば、経路探索装置が提供される。この経路探索装置は、リンクとノードとによって道路のつながり状態が記憶され、前記各リンクに対してそれぞれ該リンクを通過するための第１のコストが関連付けて記憶された道路情報記憶部と、前記道路情報記憶部を参照して、異なる二点間の経路を探索する経路探索部と、を備える。前記道路情報記憶部には、連続した複数のリンクによって構成される所定の道路区間に関する情報と前記道路区間に対応するコストとが記憶されており、該コストは前記道路区間をまとめて通過するためのコストであり、該道路区間を構成する各リンクの第１のコストの合計値よりも小さく、前記経路探索部は、前記経路に前記道路区間の少なくとも一部のリンク列が含まれる場合に、該道路区間に対応するコストに基づいて前記経路の探索を行うことを特徴とする。このような形態の経路探索装置によれば、連続した複数のリンクによって構成される道路区間の少なくとも一部が経路に含まれる場合に、その道路区間に対応するコストを用いて経路の探索を行う。道路区間に対応するコストは、道路区間全体をまとめて通過するためのコストであり、道路区間を構成する各リンクの第１のコストの合計値よりも小さい。よって、短時間で通過可能な道路区間に関する情報を、経路探索に的確に反映させることが可能になる。

（２）上記形態の経路探索装置において、前記道路区間を構成する各リンクには、それぞれ、前記第１のコストと、前記道路区間に対応するコストとして該第１のコストよりも小さい第２のコストと、が関連付けられており、前記経路探索部は、前記経路に前記道路区間の少なくとも一部のリンク列が含まれる場合に、前記第２のコストに基づいて前記経路の探索を行ってもよい。このような形態であれば、連続した複数のリンクによって構成される道路区間の各リンクに対して、それぞれ、本来のコスト（第１のコスト）と、道路区間をまとめて通過するためのコスト（第２のコスト）とを対応付け、経路に道路区間の少なくとも一部のリンク列が含まれる場合には、第２のコストに基づく経路探索を行う。よって、短時間で通過可能な道路区間に関する情報を、経路探索に的確に反映させることができる。

（３）上記形態の経路探索装置において、前記道路情報記憶部には、前記道路区間が、連続した複数のリンクによって構成される一つの区間リンクとして記憶されるとともに、該道路区間に対応するコストとして該道路区間を構成する各リンクの第１のコストの合計値よりも小さい区間コストが対応付けられて記憶されており、経路探索部は、前記経路に前記道路区間の少なくとも一部のリンク列が含まれる場合に、前記区間コストに基づいて前記経路の探索を行ってもよい。このような形態であれば、連続した複数のリンクによって構成される道路区間を一つの区間リンクとして扱い、その区間リンクに対して、その道路区間を構成する各リンクの第１のコストの合計値よりも小さい区間コストを対応付けるので、短時間で通過可能な道路区間に関する情報を、経路探索に的確に反映させることができる。

（４）上記形態の経路探索装置において、前記経路探索部は、前記経路に、前記道路区間の一部のリンク列が含まれる場合に、該道路区間に対応する区間コストを前記道路区間の一部をなす前記リンク列の距離に応じて按分して、前記経路の探索を行ってもよい。このような形態であれば、前記道路区間の全部が経路に含まれない場合であっても、道路区間に対応する区間コストを按分して経路探索を行うので、精度良くコストを算出することができる。

（５）上記形態の経路探索装置において、前記第１のコストは、該第１のコストに対応するリンクを通過するための旅行時間に、信号待ちに関する時間が付加されたコストであり、前記道路区間に対応するコストは、信号待ちに関する時間が付加されていないコストであってもよい。このような形態であれば、信号機が系統制御されているような道路区間について、信号待ちに要する旅行時間を排除した経路探索を行うことができる。

（６）上記形態の経路探索装置において、前記道路区間は、該道路区間内に含まれる信号機が系統制御されている区間であってもよい。このような形態であれば、系統制御されている道路区間を経路探索に利用することができる。

上記形態の経路探索装置において、前記道路区間に対応するコストは、該道路区間の距離を該道路区間の制限速度で除した値に基づいて決定されていてもよい。このような形態であっても、系統制御されているような道路区間について、信号待ちに要する旅行時間を排除した経路探索を行うことができる。

本発明は、経路探索装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、経路探索方法や、コンピュータプログラム、データ構造、コンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体、等の形態で実現することができる。

経路探索システムの概略構成を示す説明図である。 第１実施形態におけるデータ構造を示す説明図である。 第１実施形態におけるリンク情報の具体例を示す図である。 経路探索処理のフローチャートである。 経路探索処理の基本的な処理内容を示す説明図である。 コスト選択処理のフローチャートである。 コスト選択処理が適用される具体例を示す図である。 第２実施形態におけるデータ構造を示す説明図である。 第２実施形態におけるリンク情報の具体例を示す図である。 第２実施形態における経路探索の具体例を示す図である。 第２実施形態における経路探索の具体例を示す図である。 コスト設定処理のフローチャートである。 信号待ち時間除去候補コスト算出処理のフローチャートである。 コスト設定処理の具体例を示す図である。

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装置２００を含む経路探索システム１０の概略構成を示す説明図である。経路探索システム１０は、端末装置としてのスマートフォン１００と、サーバ装置として構成された経路探索装置２００とを備える。スマートフォン１００は、送受信アンテナと無線基地局と交換局とを含む通信キャリア７０を介して、インターネット８０に接続された経路探索装置２００にアクセスすることができる。なお、図１には、スマートフォン１００を１台のみ示したが、経路探索システム１０には、複数のスマートフォン１００が含まれていても良い。

スマートフォン１００は、制御部１１０と、無線通信部１２０と、タッチパネル１２４と、表示部１２６と、マイク１２８と、スピーカ１３０と、ＧＰＳ受信機１３６と、記憶部１３８と、を備える。

無線通信部１２０は、通信キャリア７０を介したデータ通信や音声通信を行うための回路である。表示部１２６は、地図画像等の種々の画像を表示する装置である。タッチパネル１２４は、表示部１２６に重畳して設けられており、指やペンによるユーザからのタッチ操作を受け付ける。ＧＰＳ受信機１３６は、ＧＰＳ（Global Positioning System／全地球測位システム）を構成する人工衛星から受信した電波に基づいて、スマートフォン１００（ユーザ）の現在位置（経度・緯度）を測位する。マイク１２８は、音声通信時においてユーザから発せられた音声を取得する。スピーカ１３０は、経路案内のための音声や、音声通信時において通話相手から受信した音声を出力する。

制御部１１０は、ＣＰＵやメモリを備えたコンピュータとして構成されており、スマートフォン１００の動作全体を制御する。制御部１１０は、メモリに記録されたコンピュータプログラムがＣＰＵによって実行されることにより、経路探索要求部１１２および経路案内部１１４として機能する。

経路探索要求部１１２は、無線通信部１２０を通じて経路探索装置２００に対して、ユーザから指定された異なる二点（出発地と目的地）間の推奨経路の探索を要求する。以下では、この要求のことを、「経路探索要求」という。経路探索装置２００からは、この経路探索要求に応じて、指定された出発地から目的地までの経路を表す経路情報が送信される。経路探索要求部１１２は、経路探索装置２００から経路情報を受信すると記憶部１３８に記憶させる。

経路案内部１１４は、記憶部１３８に記憶された経路情報を用いて表示部１２６に経路を表示するとともに、ＧＰＳ受信機１３６によって測位された現在位置を表示部１２６に表示し、スマートフォン１００のユーザに対して経路の案内を行う。

経路探索装置２００は、通信部２０２と、制御部２０４と、道路情報記憶部２０８と、を備えている。通信部２０２は、インターネット８０を介してスマートフォン１００と通信を行う。道路情報記憶部２０８には、交差点や行き止まりを表すノードと、道路を表すリンクとによって道路のつながり状態が表された道路ネットワークデータが記憶されている。各ノードおよび各リンクには、それぞれ、固有のＩＤが割り当てられており、各リンクにはそのリンクを通過するための旅行時間がコストとして関連付けられている。

制御部２０４は、ＣＰＵやメモリを備えており、経路探索装置２００の動作全体を制御する。制御部２０４は、メモリに記憶されたコンピュータプログラムがＣＰＵによって実行されることにより、経路探索部２０６として機能する。コンピュータプログラムは、各種の記録媒体に記録されていてもよい。

経路探索部２０６は、通信部２０２を通じてスマートフォン１００から経路探索要求を受信した場合に、道路情報記憶部２０８に記憶された道路ネットワークデータ（リンクおよびノード）を用いて周知のダイクストラ法を応用した経路の探索を行う。そして、探索された経路を表す経路情報を、通信部２０２を通じてスマートフォン１００に送信する。

図２は、第１実施形態における道路ネットワークデータのデータ構造を示す説明図である。道路ネットワークデータは、「リンクＩＤ」と、そのリンクの「両端のノードＩＤ」と、「道路属性情報」と、「道路種別」と、「リンク長」と、「第１のコスト」と、「第２のコスト」とを含むリンク情報によって構成される。「リンクＩＤ」は、そのリンクに対して割り当てられた固有のＩＤである。「両端のノードＩＤ」は、そのリンクの始点と終点に位置するノードのＩＤである。「道路種別」は、一般道路や高速道路等の道路の種別を表す情報である。「リンク長」は、そのリンクが表す道路の長さである。

「道路属性情報」は、そのリンクが、「信号待ち時間除去区間」に包含されるリンクであるかどうかを示す情報である。「信号待ち時間除去区間」とは、連続した複数のリンクによって構成される道路区間であり、車両が、信号待ちなしで複数の交差点を通過することができる区間である。信号待ち時間除去区間は、プローブ車両から取得されたプローブ情報に基づいて、その区間全体を走行した旅行時間が、（例えば、道路種別、区間の総延長、車線数が同等であり、併走する他の選択しうる道路区間よりも）有意に短いことが統計的に判別された区間である。なお、信号機が系統制御されている区間が予め判明している場合には、その区間を信号待ち時間除去区間として設定してもよい。本実施形態では、道路属性情報が、「０」であれば、信号待ち時間除去区間に該当しないことを意味し、「１」であれば、そのリンクの順方向が信号待ち時間除去区間に該当することを意味する。また、「２」であれば、逆方向が信号待ち時間除去区間に該当することを意味する。順方向とは、「両端のノードＩＤ」に記録されたノードＩＤの始点から終点に向けた方向であり、逆方向とは、その逆の方向である。なお、「信号待ち時間除去区間」は、特許請求の範囲における「道路区間」に相当し、「道路属性情報」は、「所定の道路区間に関する情報」に相当する。

「第１のコスト」は、通常の道路に対して利用されるリンクコストである。「第２のコスト」は、信号待ち時間除去区間に対応するリンクコストである。第１のコストには、信号待ちに関する時間が付加されている。これに対して、第２のコストは、信号待ちに関する時間が付加されていない。よって、第２のコストは、第１のコストよりも小さい。

図３は、リンク情報の具体例を示す図である。図３に示すように、信号待ち時間除去区間に該当するリンク情報（「リンク１」）には、第１のコスト（「１０」）と、第２のコスト（「８」）の両方が記録されている。そして、第２のコストは、第１のコストよりも小さい値となっている。また、道路属性情報には、順方向（ノードＮ２からノードＮ３に向けた方向）が信号待ち時間除去区間に該当することを示す「１」が記録されている。これに対して、信号待ち時間除去区間ではない区間（以下では、「通常区間」という）に該当するリンク情報（「リンクＮ＋１」）には、第１のコスト（「１０」）だけが記録されており、第２のコストは記録されていない。また、このリンク情報には、道路属性情報として、信号待ち時間除去区間に該当しないことを示す「０」が記録されている。

図４は、経路探索装置２００によって実行される経路探索処理のフローチャートである。経路探索装置２００の制御部２０４は、まず、通信部２０２を通じてスマートフォン１００の経路探索要求部１１２から経路探索要求を受信する（ステップＳ１０）。この経路探索要求には、出発地および目的地を示す情報が含まれる。ユーザは、スマートフォン１００の表示部１２６上に表示される所定のＧＵＩ（グラフィカルユーザインタフェース）を用いて、出発地や目的地を指定する。

経路探索要求を受信すると、経路探索部２０６は、経路探索要求によって指定された出発地と目的地とを結ぶ推奨経路を、図２及び図３に示したリンク情報を用いて探索する（ステップＳ２０）。この経路探索は、周知のダイクストラ法に基づき行われる。つまり、経路探索部２０６は、出発地から目的地まで探索の枝を伸ばしていき、注目ノードに対して、そのノードに至るまでの累計コストを表す候補ラベルを付与し、付与された候補ラベルの中から最小コストとなるラベルを選択して確定させていくことで、最小コストとなる推奨経路を求める。経路探索が終了すると、経路探索部２０６は、探索された経路を表す経路情報を、スマートフォン１００に対して送信する（ステップＳ３０）。

図５は、経路探索部２０６が実行する経路探索処理の基本的な処理内容を示す説明図である。経路探索部２０６は、経路探索を行う際に、注目ノード（図５におけるノードＮ３）に対して、ラベル情報を付与していく。ラベル情報には、「ラベル番号」と、注目ノードの「ノードＩＤ」と、注目ノードに接続するリンクの「リンクＩＤ」と、「前ラベル番号」と、注目ノードまでの「累計コスト」とが記録される。このラベル情報は、図２に示したリンク情報に基づいて生成される。本実施形態におけるラベル情報は、一般的なダイクストラ法において付与されるラベル情報と同等である。注目ノードに対して、このようなラベル情報が、そのノードに接続するリンク毎に付与されると、注目ノードに対して付与されたラベルの中から、最も累計コストの小さいラベルが確定ラベルとして選択される。経路探索部２０６は、探索の枝を周知のダイクストラ法に従って各ノードに伸ばしていき、それぞれのノードに対してラベルを確定していく。目的地までのラベルが確定されると、経路探索部２０６は、確定されたラベルを結ぶ経路を、出発地から目的地までの推奨経路として決定する。

図６は、ラベル情報に付与するコストを選択するためのコスト選択処理のフローチャートである。この処理は、経路探索部２０６が、注目ノードに対してラベル情報を付与する際に実行する処理である。経路探索部２０６は、まず、現在の探索の枝である該当リンクの道路属性情報が「０」であるか否かを判断する（ステップＳ１００）。道路属性情報が「０」であれば、該当リンクは、信号待ち時間除去区間に含まれないリンクであるため、経路探索部２０６は、第１のコストを使用してラベル情報を付与する（ステップＳ１０２）。つまり、ステップＳ１０２では、第１のコストをそれまでの累計コストに加算してラベル情報にその累計コストを記録する。

道路属性情報が「０」でなければ（ステップＳ１００：ＮＯ）、経路探索部２０６は、道路属性情報が「１」（つまり、順方向が、信号待ち時間除去区間）であるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。道路属性情報が「１」であれば（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、経路探索部２０６は、該当リンクの方向が、順方向であるか否かを判断する（ステップＳ１０６）。該当リンクの方向が順方向であれば、該当リンクが、信号待ち時間除去区間に該当する。そこで、経路探索部２０６は、前回確定したノード（ラベル）間のリンクが、信号待ち時間除去区間に該当するか否かを判断する（ステップＳ１０８）。前回確定したノード間のリンクが、信号待ち時間除去区間に該当する場合には（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、リンクが連続して信号待ち時間除去区間に該当することになり、信号待ちの時間を短縮することができるため、経路探索部２０６は、第２のコストを使用して、ラベル情報を付与する（ステップＳ１１０）。この、ステップＳ１１０では、第２のコストをそれまでの累計コストに加算してラベル情報にその累計コストを記録する。こうすることで、信号待ちせずにリンク列を通過した場合のコストが、ラベル情報に反映されることになる。一方、前回確定したノード間のリンクが、信号待ち時間除去区間に該当しない場合には（ステップＳ１０８：ＮＯ）、該当リンクは信号待ち時間除去区間に該当するものの、１つのリンクだけを通過することになり、信号待ちの時間を短縮することができない。そのため、経路探索部２０６は、第１のコストを使用して、ラベル情報を付与する（ステップＳ１０２）。

ステップＳ１０４において、道路属性情報が「１」ではない、つまり、「２」（逆方向、が信号待ち時間除去区間）であると判断された場合には（ステップＳ１０４：ＮＯ）、経路探索部２０６は、該当リンクが逆方向であるか否かを判断する（ステップＳ１１２）。該当リンクが逆方向であれば、該当リンクが、信号待ち時間除去区間に該当する。そこで、経路探索部２０６は、前回確定したノード間のリンクが、信号待ち時間除去区間に該当するか否かを判断する（ステップＳ１０８）。前回確定したノード間のリンクが、信号待ち時間除去区間に該当する場合には（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、リンクが連続して信号待ち時間除去区間に該当することになるため、経路探索部２０６は、第２のコストを使用して、ラベル情報を付与する（ステップＳ１０８）。一方、前回確定したノード間のリンクが、信号待ち時間除去区間に該当しない場合には（ステップＳ１０８：ＮＯ）、該当リンクは信号待ち時間除去区間に該当するものの、１つのリンクだけを通過することになるため、経路探索部２０６は、第１のコストを使用して、ラベル情報を付与する（ステップＳ１０２）。

なお、ステップＳ１１２において、該当リンクが順方向であると判断された場合、および、ステップＳ１０６において、該当リンクが逆方向であると判断された場合には、該当リンクは、リンクの向きを勘案すると信号待ち時間除去区間には該当しないリンクとなるため、経路探索部２０６は、第１のコストを使用してラベル情報を付与する（ステップＳ１０２）。

図７は、図６で説明したコスト選択処理が適用される具体例を示す図である。図７に示す「経路１」には、リンク１とリンクＮとリンクＮ＋１とが含まれている。経路１を構成するリンク１およびリンクＮは、リンクの向きを勘案すると信号待ち時間除去区間に該当する。そのため、上記コスト選択処理によれば、第２のコスト（リンクＮの場合、「８」）が使用されて注目ノードにラベル情報が付与される。また、リンクＮ＋１は、信号待ち時間除去区間から外れているため、上記コスト選択処理によれば、第１のコスト（「１０」）が使用されて注目ノードにラベル情報が付与される。一方、「経路２」にも、リンク１とリンクＮとリンクＮ＋１とが含まれている。このうち、経路２を構成するリンク１およびリンクＮは、いずれも、リンクの向きを勘案すると信号待ち時間除去区間には該当しない。そのため、上記コスト選択処理によれば、第１のコスト（リンクＮの場合、「１０」）が使用されて注目ノードにラベル情報が付与される。また、リンクＮ＋１は、信号待ち時間除去区間に含まれないため、第１のコスト（「１０」）が使用されて注目ノードにラベル情報が付与される。

以上で説明した第１実施形態によれば、複数の連続したリンクによって構成される信号待ち時間除去区間が経路に含まれる場合には、通常のコスト（第１のコスト）よりも小さなコスト（第２のコスト）が用いられて経路探索が行われる。よって、系統制御されている道路区間のように短時間で通過可能な区間を、経路探索に的確に反映させることができる。

Ｂ．第２実施形態：
第１実施形態では、信号待ち時間除去区間に含まれるリンク情報に対して、第１のコストと第２のコストとが両方記録されている。これに対して、第２実施形態では、１つの信号待ち時間除去区間を１つのリンクとして扱い、そのリンクに対して１つの区間コストを関連付ける。なお、第２実施形態における経路探索システム１０の構成は、第１実施形態と同様である。

図８は、第２実施形態における道路ネットワークデータのデータ構造を示す説明図である。図８（Ａ）には、通常区間に該当するリンク情報のデータ構造を示している。通常区間のリンク情報には、「リンクＩＤ」と、「両端のノードＩＤ」と、「道路種別」と、「リンク長」と、「第１のコスト」と、が含まれる。これらの情報は、第１実施形態で説明した情報と同様である。図８（Ａ）に示したリンク情報によって表されるリンクのことを、以下では、「通常リンク」ともいう。

図８（Ｂ）には、信号待ち時間除去区間に該当するリンク情報のデータ構造を示している。信号待ち時間除去区間に該当するリンク情報には、「リンクＩＤ」と、「両端のノードＩＤ」と、「包含リンク列情報」と、「リンク長」と、「区間コスト」と、が含まれる。「リンクＩＤ」は、その信号待ち時間除去区間全体に対して割り当てられたＩＤである。「包含リンク列情報」には、その信号待ち時間除去区間に包含される全てのリンクのＩＤが記録される。「リンク長」は、その信号待ち時間除去区間全体の長さである。「区間コスト」は、その信号待ち時間除去区間全体のコストである。この区間コストには、信号待ちに関する時間は付加されていない。第１実施形態の「第２のコスト」を、その信号待ち時間除去区間について累計すると、本実施形態の「区間コスト」の値と一致する。区間コストは、プローブ情報に基づいて、その区間全体を通過する平均旅行時間を実測することによって決定することもできるし、その信号待ち時間除去区間全体の距離を、その区間の制限速度で除した値に基づいて決定することもできる。図８（Ｂ）に示したリンク情報によって表されるリンクのことを、以下では、「区間リンク」ともいう。本実施形態では、この区間リンクが、特許請求の範囲における「所定の道路区間に関する情報」に相当する。

図９は、第２実施形態におけるリンク情報の具体例を示す図である。図９に示すように、通常リンクのリンク情報（「リンクＮ＋１」）には、その区間のリンク長（「１２３」）や第１のコスト（「１０」）が記録されている。これに対して、区間リンクに対応するリンク情報（「リンクＣＬ１」）には、信号待ち時間除去区間を構成する各リンクのＩＤと、信号待ち時間除去区間全体のリンク長（「１４５６」）と、信号待ち時間除去区間全体の区間コスト（「３００」）と、が記録されている。図９中の「リンク１」は、信号待ち時間除去区間を構成するリンクの１つでもある。本実施形態では、このような信号待ち時間除去区間を構成するリンクについても、それぞれ個別に、通常リンクと同様のリンク情報が記録されている。なお、信号待ち時間除去区間を構成する個々のリンク情報の第１のコストの合計値よりも、その信号待ち時間除去区間全体に対応付けられた区間コストの方が小さい。信号待ち時間除去区間を構成する個別のリンク情報のコストには、信号待ちに関する時間が付加されているのに対して、信号待ち時間除去区間全体に対応付けられた区間コストには、信号待ちに関する時間は付加されていないためである。

第２実施形態では、経路探索部２０６は、図８に示したリンク情報を用いて、周知のダイクストラ法に基づき経路探索を行う。第２実施形態では、第１実施形態で説明したコスト選択処理（図６）は実行されない。第２実施形態では、各リンク情報には、１つのコストしか記録されていないためである。

図１０および図１１は、第２実施形態における経路探索の具体例を示す図である。まず、図１０に示すように、ノードＮ２に対して付与されたラベルＬＢ１が確定していたとする。そして、このノードＮ２から探索の枝を伸ばすことを考える。そうすると、経路探索部２０６は、図１１に示すように、ノードＮ２に隣接する各ノードに対して、探索の枝を伸ばし、各ノードに対して候補ラベル（ラベルＬＢ２，ＬＢ３，ＬＢ４）を付与する。これに加えて、ノードＮ２は、信号待ち時間除去区間ＣＬ１の始点でもあるため、経路探索部２０６は、信号待ち時間除去区間ＣＬ１の終点に対しても、探索の枝を伸ばす。そうすると、ノードＮ２に隣接したノードだけではなく、信号待ち時間除去区間ＣＬ１の終点にあるノードＮ９９にも、ラベルＬＢ５が付与される。このラベルＬＢ５には、信号待ち時間除去区間ＣＬ１のリンク情報に記録された区間コストに基づいて累計コスト（「３１０」）が付与される。この累計コストは、リンクＮまでの第１のコストを単純に合計した値よりも小さい。よって、信号待ち時間除去区間の終点であるノードＮ９９においては、ノードＮ２からノードＮ９９までのすべてのノードを経由して付与されたラベルよりも、ノードＮ２から直接的に付与されたラベルＬＢ５が用いられて経路が決定されることになる。

以上で説明した第２実施形態によれば、同一の道路区間に対して、通常リンクに基づく経路と、区間リンクに基づく経路とが探索された場合には、累計コストがより小さくなる区間リンクに基づく経路（信号待ち時間除去区間を含む経路）が選択されることになる。そのため、第２実施形態によっても、第１実施形態と同様に、系統制御されている道路区間のように短時間で通過可能な区間を、経路探索に的確に反映させることができる。また、本実施形態では、信号待ち時間除去区間を、１つのリンクとして扱うことができるので、特別な処理を行うことなく、通常のダイクストラ法をそのまま適用して経路探索を行うことができる。

Ｃ．第３実施形態：
第３実施形態では、信号待ち時間除去区間の途中から進入して途中から退出するような経路を、第２実施形態で説明した区間コストに基づいて探索する。第３実施形態における道路ネットワークのデータ構造は、第２実施形態（図８）と同様である。また、第３実施形態における経路探索システム１０の構成は、第１実施形態と同様である。

図１２は、第３実施形態において経路探索部２０６が実行するコスト設定処理のフローチャートである。この処理は、図４に示した経路探索処理のステップＳ２０において注目ノードに対してラベルを付与する際に実行される処理である。経路探索部２０６は、まず、確定ラベルが付与された直前のノードに進入するリンク（進入リンク）と、そのノードから伸ばされた該当リンクとが、信号待ち時間除去区間に包含されるかを判断する（ステップＳ２００）。これらのリンクが信号待ち時間除去区間に包含されない場合には（ステップＳ２００：ＮＯ）、経路探索部２０６は、直前の確定ラベルに記録された累計コストと該当リンクの第１のコストとを加算することで、候補ラベルに付与するコスト（候補コスト）を算出する（ステップＳ２１０）。進入リンクと該当リンクとが信号待ち時間除去区間に包含される場合には（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、経路探索部２０６は、信号待ち時間除去候補コスト算出処理を実行する（ステップＳ２２０）。

図１３は、信号待ち時間除去候補コスト算出処理のフローチャートである。この処理が実行されると、経路探索部２０６は、まず、前述した進入リンクについて按分コストを算出する（ステップＳ２２２）。具体的には、経路探索部２０６は、信号待ち時間除去区間の区間コストを信号待ち時間除去区間のリンク長で除した値に、進入リンクのリンク長を乗じることで、按分コストを算出する。こうして算出された按分コストは、信号待ち時間除去区間に設定された区間コストに基づいて算出されているため、信号待ちに関する時間が付加されていないコストになる。

按分コストを算出すると、経路探索部２０６は、算出された按分コストに基づき、信号待ち時間除去候補コストを算出する（ステップＳ２２４）。具体的には、確定ラベルの累計コストから、進入リンクの第１のコストを差し引き、その結果に、ステップＳ２２２で算出された進入リンクの按分コストを加え、さらに、該当リンクの第１のコストを加えることで、信号待ち時間除去候補コストを算出する。この計算によれば、確定ラベルに記録された累計コストから信号待ちに関する時間が削除された上で、該当リンクの第１のコストが加算されることになる。

以上のようにして信号待ち時間除去候補コスト算出処理が終了すると、経路探索部２０６は、注目ノードにラベル情報が付与されているか否かを判断する（図１２のステップＳ２５０）。ラベル情報が付与されていなければ（ステップＳ２５０：ＮＯ）、経路探索部２０６は、ステップＳ２２０で算出した信号待ち時間除去候補コストまたはステップＳ２１０で算出した候補コスト（以下では、これらをまとめて候補コストという）を使用して、注目ノードにラベル情報を付与する（ステップＳ２６０）。これに対して、注目ノードにラベル情報が付与されていれば（ステップＳ２５０：ＹＥＳ）、経路探索部２０６は、そのラベル情報に記録されているコスト（例えば、通常リンクに基づく第１のコスト）よりも、候補コストが小さいか否かを判断する（ステップＳ２７０）。そして、候補コストの方が、記録済みのコストよりも小さければ（ステップＳ２７０：ＹＥＳ）、経路探索部２０６は、候補コストで、記録済みのコストを更新する（ステップＳ２８０）。候補コストよりも記録済みのコストの方が小さければ（ステップＳ２７０：ＮＯ）、経路探索部２０６は、ステップＳ２８０の処理をスキップする。

図１４は、図１２に示したコスト設定処理の具体例を示す図である。まず、図中のラベルＬＢ０，ＬＢ１，ＬＢ２が確定していたとする。そして、ノードＮ３から探索の枝を伸ばし、該当リンクをリンク２として、ノードＮ４に対してラベルを設定する状況であるとする。そうすると、該当リンク２と進入リンク１とが、信号待ち時間除去区間ＣＬ１に包含されているため、経路探索部２０６は、図１３のステップＳ２２２に基づき、按分コストを算出し、ステップＳ２２４に基づき、信号待ち時間除去候補コストを算出する。按分コストは、以下の式（１）で算出され、信号待ち時間除去候補コストは、以下の式（２）で算出される。

按分コスト＝（ＣＬ１の区間コスト／ＣＬ１のリンク長）＊進入リンク１のリンク長 ・・・（１）
信号待ち時間除去候補コスト＝（ラベルＬＢ２の累計コスト−進入リンクの第１のコスト＋按分コスト）＋該当リンク２の第１のコスト ・・・（２）

こうして信号待ち時間除去候補コストを算出すると、経路探索部２０６は、その信号待ち時間除去候補コストに基づき、ノードＮ４に対して、ラベルＬＢ３を付与する。

以上で説明した第３実施形態によれば、推奨経路が、信号待ち時間除去区間の一部をなすリンク列だけを通る場合であっても、信号待ち時間除去区間に対応付けられた区間コストを按分することで、正確にコストの計算を行うことができる。そのため、系統制御されている道路区間のように短時間で通過可能な区間を、経路探索により的確に反映させることができる。

Ｄ．変形例：
上記各実施形態において各リンクに関連付けられたコストは、旅行時間を表している。これに対して、コストは、道路の距離を表しても良い。また、コストは、曜日や時間帯別に異なる値が対応付けられていてもよい。

上記実施形態では、経路探索装置２００が経路探索を行い、スマートフォン１００が経路案内を行っている。これに対して、スマートフォン１００が道路情報記憶部２０８および経路探索部２０６を備え、スマートフォン１００が単体で経路探索を行うこととしてもよい。この場合、スマートフォン１００が、本願の経路探索装置に対応する。また、スマートフォン１００に限らず、例えば、一般的な携帯電話や、ノート型パソコン、タブレット端末、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯音楽プレーヤ、携帯型ゲーム機、カーナビゲーションシステム、ＰＮＤ（ポータブルナビゲーションデバイス）などの様々な装置を経路探索装置として適用してもよい。また、道路情報記憶部２０８に記憶される道路ネットワークデータは、様々な記録媒体に記録されていてもよい。

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
７０…通信キャリア
８０…インターネット
１００…スマートフォン
１１０…制御部
１１２…経路探索要求部
１１４…経路案内部
１２０…無線通信部
１２４…タッチパネル
１２６…表示部
１２８…マイク
１３０…スピーカ
１３６…ＧＰＳ受信機
１３８…記憶部
２００…経路探索装置
２０２…通信部
２０４…制御部
２０６…経路探索部
２０８…道路情報記憶部

Claims (6)

1. 経路探索装置であって、
   リンクとノードとによって道路のつながり状態が記憶され、前記各リンクに対してそれぞれ該リンクを通過するための第１のコストが関連付けて記憶された道路情報記憶部と、
   前記道路情報記憶部を参照して、異なる二点間の経路を探索する経路探索部と、
   を備え、
   前記道路情報記憶部には、連続した複数のリンクによって構成される所定の道路区間に関する情報と前記道路区間に対応するコストとが記憶されており、
   該コストは前記道路区間をまとめて通過するためのコストであり、該道路区間を構成する各リンクの第１のコストの合計値よりも小さく、
   前記道路情報記憶部には、前記道路区間が、連続した複数のリンクによって構成される一つの区間リンクとして記憶されるとともに、該道路区間に対応するコストとして該道路区間を構成する各リンクの第１のコストの合計値よりも小さい区間コストが対応付けられて記憶されており、
   前記経路探索部は、前記経路に前記道路区間の少なくとも一部のリンク列が含まれる場合に、前記区間コストに基づいて前記経路の探索を行い、
   前記経路探索部は、前記経路の候補を探索するにあたり、注目ノードに隣接する各ノードに対してそれぞれ前記第１のコストに基づき累積コストを付与する際に、前記注目ノードが前記区間リンクの始点である場合には、該区間リンクの終点のノードに前記区間コストに基づき累積コストを付与する、
   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、前記経路に、前記道路区間の一部のリンク列が含まれる場合に、該道路区間に対応する区間コストを前記道路区間の一部をなす前記リンク列の距離に応じて按分して、前記経路の探索を行う、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、
   前記第１のコストは、該第１のコストに対応するリンクを通過するための旅行時間に、信号待ちに関する時間が付加されたコストであり、
   前記道路区間に対応するコストは、信号待ちに関する時間が付加されていないコストである、経路探索装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の経路探索装置であって、
   前記道路区間は、該道路区間内に含まれる信号機が系統制御されている区間である、経路探索装置。
5. 経路探索装置によって実行される経路探索方法であって、
   リンクとノードとによって道路のつながり状態が記憶され、前記各リンクに対してそれぞれ該リンクを通過するための第１のコストが関連付けて記憶された道路情報記憶部を参照して、異なる二点間の経路を探索する経路探索工程を備え、
   前記道路情報記憶部には、連続した複数のリンクによって構成される所定の道路区間に関する情報と前記道路区間に対応するコストとが記憶されており、
   該コストは前記道路区間をまとめて通過するためのコストであり、該道路区間を構成する各リンクの第１のコストの合計値よりも小さく、
   前記道路情報記憶部には、前記道路区間が、連続した複数のリンクによって構成される一つの区間リンクとして記憶されるとともに、該道路区間に対応するコストとして該道路区間を構成する各リンクの第１のコストの合計値よりも小さい区間コストが対応付けられて記憶されており、
   前記経路探索工程では、前記経路に前記道路区間の少なくとも一部のリンク列が含まれる場合に、前記区間コストに基づいて前記経路の探索を行い、
   前記経路探索工程では、前記経路の候補を探索するにあたり、注目ノードに隣接する各ノードに対してそれぞれ前記第１のコストに基づき累積コストを付与する際に、前記注目ノードが前記区間リンクの始点である場合には、該区間リンクの終点のノードに前記区間コストに基づき累積コストを付与する、
   経路探索方法。
6. コンピュータが経路探索を行うためのコンピュータプログラムであって、
   リンクとノードとによって道路のつながり状態が記憶され、前記各リンクに対してそれぞれ該リンクを通過するための第１のコストが関連付けて記憶された道路情報記憶部を参照して、異なる二点間の経路を探索する経路探索機能をコンピュータに実現させるコンピュータプログラムであり、
   前記道路情報記憶部には、連続した複数のリンクによって構成される所定の道路区間に関する情報と前記道路区間に対応するコストとが記憶されており、
   該コストは前記道路区間をまとめて通過するためのコストであり、該道路区間を構成する各リンクの第１のコストの合計値よりも小さく、
   前記道路情報記憶部には、前記道路区間が、連続した複数のリンクによって構成される一つの区間リンクとして記憶されるとともに、該道路区間に対応するコストとして該道路区間を構成する各リンクの第１のコストの合計値よりも小さい区間コストが対応付けられて記憶されており、
   前記経路探索機能は、前記経路に前記道路区間の少なくとも一部のリンク列が含まれる場合に、前記区間コストに基づいて前記経路の探索を行い、
   前記経路探索機能は、前記経路の候補を探索するにあたり、注目ノードに隣接する各ノードに対して前記第１のコストに基づきそれぞれ累積コストを付与する際に、前記注目ノードが前記区間リンクの始点である場合には、該区間リンクの終点のノードに前記区間コストに基づき累積コストを付与する、
   コンピュータプログラム。

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