JP6487305B2 - 経路探索装置、公共交通機関を利用した経路を探索する方法、コンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、公共交通機関を利用した経路を探索する技術に関する。

近年、列車やバス等の公共交通機関の乗り換え案内を行う装置（以降「経路探索装置」とも呼ぶ）や、この経路探索装置を利用したナビゲーションシステムが普及している。このような経路探索装置に関して、例えば、特許文献１には、出発地から目的地までの経路を探索し、探索した経路に含まれる路線において、利用者が次に乗るべき輸送手段の出発時刻等を利用者に告知する技術が記載されている。

特開２００９−１０７５８３号公報

しかし、特許文献１に記載された技術では、利用者が既に何らかの公共交通機関の車両に乗車中である場合は、使い勝手が悪いという課題があった。例えば、利用者にとって馴染みの薄い公共交通機関や、馴染みの薄い路線を利用した場合、利用者は、乗車中の車両が次に停車する駅の把握が困難であるため、経路探索の出発地（乗車駅）を指定することが困難である。また、例えば、経路探索の出発地として現在位置情報を利用した場合、利用者の現在位置から最寄り駅までの徒歩等による移動経路が経路探索の結果に含まれるため、好ましくない。また、例えば、経路探索の出発地として現在位置情報を利用した場合、利用者の現在位置から導かれた最寄り駅が属する路線と、利用中の路線とが相違することがあり、意図しない経路探索の結果が得られる。

このため、利用者が乗車中の車両からの乗り換え案内を実現することが望まれていた。

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。
本発明の一形態は、公共交通機関を利用した経路を探索する経路探索装置であって、前記公共交通機関における各駅のつながり状態を表す路線情報を記憶する路線情報記憶部と、利用者の現在位置を表す現在位置情報と、前記利用者が移動している方向を表す移動方向情報と、を取得する取得部と、前記路線情報を用いて乗車駅から降車駅までの経路を探索する探索部と、探索した前記経路を出力する出力部と、を備える。前記探索部は、前記公共交通機関の路線のうち、前記利用者の現在位置から所定範囲内に存在する１つの路線を利用路線とし、前記利用者の移動速度を基に、前記利用者が乗車中の車両の速達性の種類を推定し、前記利用者が乗車中の前記車両の速達性の種類から、前記利用路線上に存在し、かつ、前記利用者の現在位置を起点として前記利用者が移動している方向に存在する複数の駅の中から、前記利用者が乗車中の前記車両が次に停車する１つの駅を前記次の停車駅として特定し、特定した前記次の停車駅を前記乗車駅として、前記探索を実施する。
この形態によれば、利用者が乗車中の公共交通機関の車両における次の停車駅を乗車駅として当該乗車駅から降車駅までの経路を探索するので、利用者が乗車中の車両からの乗り換え案内を実現することができる。また、利用者が乗車中の車両の速達性の種類を考慮して、次の停車駅を特定することができる。

（１）本発明の一形態によれば、公共交通機関を利用した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；前記公共交通機関における各駅のつながり状態を表す路線情報を記憶する路線情報記憶部と；利用者の現在位置を表す現在位置情報と、前記利用者が移動している方向を表す移動方向情報と、を取得する取得部と；前記路線情報を用いて乗車駅から降車駅までの経路を探索する探索部と；探索した前記経路を出力する出力部と、を備え；前記探索部は；取得された前記現在位置情報と前記移動方向情報とを用いて、前記利用者が乗車中の前記公共交通機関の車両における次の停車駅を特定し；特定した前記次の停車駅を前記乗車駅として、前記探索を実施する。
この形態の経路探索装置によれば、探索部は、利用者が乗車中の公共交通機関の車両における次の停車駅を乗車駅として、当該乗車駅から降車駅までの経路を探索する。このため、本形態の経路探索装置によれば、利用者が乗車中の車両からの乗り換え案内を実現することができる。

（２）上記形態の経路探索装置において；前記探索部は；前記公共交通機関の路線のうち、前記利用者の現在位置から所定範囲内に存在する１つの路線を利用路線とし；前記利用路線上に存在し、かつ、前記利用者の現在位置を起点として前記利用者が移動している方向に存在する１つの駅を前記次の停車駅として特定してもよい。
この形態の経路探索装置によれば、探索部は、取得部により取得された現在位置情報に基づいて、利用路線を特定することができる。また、探索部は、取得部により取得された現在位置情報と移動方向情報とに基づいて、次の停車駅を特定することができる。

（３）上記形態の経路探索装置において；前記探索部は；前記所定範囲内に存在する路線が１つである場合、当該路線を前記利用路線とし；前記所定範囲内に存在する路線が複数である場合、前記利用者から取得した路線と、前記利用者から取得した直近乗車駅であって前記利用者が前記車両に乗車した駅を表す直近乗車駅と、の少なくともいずれか一方を用いて、前記複数の路線の中から１つの路線を特定し、前記利用路線としてもよい。
この形態の経路探索装置によれば、探索部は、利用者から取得した情報（路線、直近乗車駅）に基づいて、利用者の現在位置から所定範囲内に存在する複数の路線の中から、１つの路線を利用路線として特定することができる。

（４）上記形態の経路探索装置において；前記探索部は；前記所定範囲内に存在する路線が１つである場合、当該路線を前記利用路線とし；前記所定範囲内に存在する路線が複数である場合、前記利用者の現在位置から前記複数の路線上の各最寄り駅までの距離と、前記各最寄り駅における各車両の発着時刻と、現在時刻とを用いて、前記複数の路線の中から１つの路線を特定し、前記利用路線としてもよい。
この形態の経路探索装置によれば、探索部は、取得部により取得された現在位置情報と、路線情報記憶部に記憶されている路線情報と、各車両の発着時刻と、現在時刻とに基づいて、自動的に、利用者の現在位置から所定範囲内に存在する複数の路線の中から、１つの路線を利用路線として特定することができる。

（５）上記形態の経路探索装置において；前記探索部は、前記利用路線上に存在し、かつ、前記利用者の現在位置を起点として前記利用者が移動している方向に存在する最寄り駅を前記次の停車駅として特定してもよい。
この形態の経路探索装置によれば、探索部は、利用路線上に存在し、かつ、利用者の現在位置を起点として利用者が移動している方向に存在する最寄り駅を次の停車駅とするため、簡単に次の停車駅を特定することができる。

（６）上記形態の経路探索装置において；前記探索部は；前記利用者が乗車中の前記車両の速達性の種類から、前記利用路線上に存在し、かつ、前記利用者の現在位置を起点として前記利用者が移動している方向に存在する複数の駅の中から、前記利用者が乗車中の前記車両が次に停車する１つの駅を前記次の停車駅として特定してもよい。
この形態の経路探索装置によれば、探索部は、利用者が乗車中の車両の速達性の種類を考慮して、厳密に次の停車駅を特定することができる。

（７）上記形態の経路探索装置において；前記探索部は；前記次の停車駅における各車両の発着時刻と、現在時刻と、を用いて求めた前記利用者が乗車中の前記車両の前記次の停車駅への到着時刻と；前記利用者の現在位置から前記次の停車駅までの距離と、現在時刻と、を用いて求めた前記利用者が乗車中の前記車両の前記次の停車駅への到着時刻と；のうちのいずれか一方を考慮して、前記探索を実施してもよい。
この形態の経路探索装置によれば、探索部は、利用者が乗車中の車両の次の停車駅への到着時刻を自動的に求めることができる。また、探索部は、利用者が乗車中の車両の次の停車駅への到着時刻を考慮して経路を探索するため、利用者における利便性を向上させることができる。

（８）上記形態の経路探索装置において；前記探索部は、前記利用路線がない場合は、前記利用者から取得した乗車駅と、前記利用者の現在位置の最寄り駅と、のいずれか一方を前記乗車駅として、前記探索を実施してもよい。
この形態の経路探索装置によれば、探索部は、利用路線がない場合は、利用者から取得した乗車駅と、利用者の現在位置の最寄り駅とのいずれか一方を乗車駅として、当該乗車駅から降車駅までの経路を探索する。このため、本形態の経路探索装置によれば、利用路線がない場合において、通常の乗り換え案内を実現することができる。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、経路探索装置、経路探索装置を利用したナビゲーションシステム、経路探索装置やナビゲーションシステムの機能を実現するために情報処理装置において実行される方法、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配布するためのサーバ装置、そのコンピュータプログラムを記憶した一時的でない記憶媒体等の形態で実現することができる。

本発明の一実施形態としてのナビゲーションシステムの概略構成を示す図である。 時刻情報の一例を示す図である。 経路探索処理の手順を示すフローチャートである。 路線の推定について説明する図である。 利用路線の特定について説明する図である。 次の停車駅への到着時刻の求め方について説明する図である。 次の停車駅の他の特定方法について説明する図である。

Ａ．実施形態：
Ａ−１．システムの概略構成：
図１は、本発明の一実施形態としてのナビゲーションシステムの概略構成を示す図である。本実施形態のナビゲーションシステム１は、利用者が乗車中の車両からの乗り換え案内を実現するシステムである。ここで「乗り換え案内」とは、公共交通機関を利用した経路の探索と、探索された経路の出力と、を含む意味である。本実施形態のナビゲーションシステム１では、公共交通機関として、鉄道を例示する。公共交通機関としては、鉄道以外に、バス等を採用してもよい。

ナビゲーションシステム１は、サーバ１０と、スマートフォン（以降、単に「スマホ」とも呼ぶ）２０と、を備えている。サーバ１０は、有線通信によってインターネットＩＮＴに接続されている。スマホ２０は、通信キャリアＢＳを介して無線通信によってインターネットＩＮＴに接続されている。通信キャリアＢＳには、送受信アンテナや、無線基地局、交換局が含まれる。すなわち、サーバ１０とスマホ２０とは、インターネットＩＮＴを介して接続されており、相互に通信することができる。

Ａ−１−１．サーバの構成：
サーバ１０は、ＣＰＵ１１０と、通信部１２０と、ＲＯＭ１３０と、ＲＡＭ１４０と、記憶部１５０と、を備えており、各部はバスにより相互に接続されている。サーバ１０は「経路探索装置」として機能する。

記憶部１５０は、ハードディスク、フラッシュメモリ、メモリカードなどで構成される。以降の説明では、データベースを単に「ＤＢ」とも呼ぶ。記憶部１５０は、地図情報ＤＢ１５１と、道路情報ＤＢ１５２と、路線情報ＤＢ１５３と、時刻情報ＤＢ１５４と、を含んでいる。これらの各ＤＢは、予め用意されて記憶部１５０に記憶されている。地図情報ＤＢ１５１は、地図画像データを格納するデータベースである。地図画像データには、地形、建物、道路の形状等、地図表示のために必要な情報が含まれている。

道路情報ＤＢ１５２は、道路ネットワークデータ（道路情報）を格納するデータベースである。道路ネットワークデータには、交差点の位置や駅等のランドマークの位置を表すノードと、ノード間をつなぐ道路を表すリンクと、が含まれる。各リンクには、そのリンクが表す道路の平均移動時間（旅行時間）が、移動手段（徒歩、車、バス等）毎にリンクコストとして対応付けられている。道路ネットワークデータは、道路上の経路を探索するために用いられる。なお、道路情報ＤＢ１５２には、各駅の位置を示す情報も含まれている。

路線情報ＤＢ１５３は、鉄道ネットワークデータ（路線情報）を格納するデータベースである。鉄道ネットワークデータには、駅の位置を表すノードと、ノード間をつなぐ線路区間を表すリンクと、が含まれる。各リンクには、そのリンクが表す線路区間の平均移動時間（旅行時間）がリンクコストとして対応付けられている。鉄道ネットワークデータは、鉄道の経路を探索するために用いられる。なお、路線情報ＤＢ１５３には、鉄道の各路線の始発駅に対して「始発駅」という属性が記憶されている。

図２は、時刻情報ＤＢ１５４の一例を示す図である。時刻情報ＤＢ１５４は、各駅に対する各鉄道車両（以降、単に「車両」とも呼ぶ）の発着時刻を格納するデータベースである。時刻情報ＤＢ１５４には、路線情報ＤＢ１５３に含まれている駅ごと、かつ、当該駅に乗り入れている路線ごとに、発着方向（上り／下り）別の各車両の到着時刻と、出発時刻と、行先と、が記憶されている。到着時刻は、車両が当該駅に到着する時刻である。出発時刻は、車両が当該駅を出発する時刻である。行先は、車両の行先（終点）である。

例えば、図２の例では、時刻情報ＤＢ１５４には、Ａ駅に乗り入れているＹ線（路線）の各車両の発着時刻を記憶する時刻情報ＤＢ１５４ａと、Ｂ駅に乗り入れているＹ線の各車両の発着時刻を記憶する時刻情報ＤＢ１５４ｂと、Ｃ駅に乗り入れているＹ線の各車両の発着時刻を記憶する時刻情報ＤＢ１５４ｃと、Ｃ駅に乗り入れているＺ線の各車両の発着時刻を記憶する時刻情報ＤＢ１５４ｄと、が含まれている。Ｃ駅のように、複数路線が乗り入れる駅については、路線数に対応した発着時刻の情報が準備されている。なお、図２および以降の図において、Ａ，Ｂ等のアルファベットと、Ｘの文字とは、任意の文字列を意味する。

図１のＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ１３０に格納されているコンピュータプログラムをＲＡＭ１４０に展開して実行することにより、サーバ１０の各部を制御する。そのほか、ＣＰＵ１１０は、探索部１１２としても機能する。探索部１１２は、後述の経路探索処理を実行する。本実施形態の経路探索処理は、ナビゲーションシステム１の利用者（以降、単に「利用者」とも呼ぶ）が乗車中の車両における次の停車駅を特定し、特定した次の停車駅を乗車駅として、当該乗車駅から降車駅までの経路を探索することによって、利用者が乗車中の車両からの乗り換え案内を実現する処理である。詳細は後述する。

通信部１２０は、他の装置との間における、通信インターフェースを介した通信を制御する。他の装置とは、例えば、スマホ２０や他のサーバ等である。

Ａ−１−２．スマホの構成：
スマホ２０は、ＣＰＵ２１０と、通信部２２０と、ＲＯＭ２３０と、ＲＡＭ２４０と、記憶部２５０と、入出力部２６０と、現在位置取得部２７０と、を備えており、各部はバスにより相互に接続されている。

ＣＰＵ２１０は、ＲＯＭ２３０に格納されているコンピュータプログラムをＲＡＭ２４０に展開して実行することにより、スマホ２０の各部を制御する。そのほか、ＣＰＵ２１０は、案内部２１２としても機能する。案内部２１２は、利用者（すなわち、スマホ２０の利用者）からの要求に基づいて、サーバ１０により探索された経路を案内する。例えば、案内部２１２は、以下の手順ａ１〜ａ４を実行することで、利用者に経路を案内できる。

（ａ１）スマホ２０の案内部２１２は、利用者から、入出力部２６０を介して「降車駅」の指定を取得する。なお、案内部２１２は、降車駅のほかに、経路探索および案内に使用する他の条件（例えば、経由駅、利用を希望する公共交通機関の種類、公共交通機関における座席の指定、表示順序、歩行速度等）を取得してもよい。
（ａ２）スマホ２０の案内部２１２は、サーバ１０に対して、手順ａ１で取得した各情報を含んだ経路探索要求を送信する。
（ａ３）サーバ１０の探索部１１２は、経路探索処理を実行し、乗車駅（詳細は後述）から、手順ａ１で指定された降車駅までの経路を探索する。その後、サーバ１０の通信部１２０は、探索された経路の情報をスマホ２０へ送信する。
（ａ４）スマホ２０の案内部２１２は、サーバ１０から経路の情報を受信する。案内部２１２は、受信した経路の情報を、入出力部２６０に表示させる。なお、案内部２１２は、受信した経路の情報を、入出力部２６０から音声出力してもよく、記憶部２５０に記憶させてもよい。

通信部２２０は、他の装置との間における通信インターフェースを介した通信を制御する。他の装置とは、例えば、サーバ１０や他のサーバ等である。記憶部２５０は、ハードディスク、フラッシュメモリ、メモリカードなどで構成される。入出力部２６０は、スマホ２０と利用者との間の情報の入出力に使用される種々のインターフェースである。入出力部２６０としては、例えば、入力部としてのタッチパネル、操作ボタン、マイク、出力部としてのタッチパネル、液晶パネル、スピーカ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）インジケータ等を採用できる。現在位置取得部２７０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送信された電波を受信し、スマホ２０の現在位置を表す現在位置情報（例えば緯度経度）を取得する。本実施形態では、スマホ２０の現在位置を利用者の現在位置とみなす。

なお、図１において、路線情報ＤＢ１５３は「路線情報記憶部」として機能する。時刻情報ＤＢ１５４は「時刻情報記憶部」として機能する。探索部１１２は「取得部」および「探索部」として機能する。通信部１２０は「出力部」として機能する。

Ａ−２．経路探索処理：
図３は、経路探索処理の手順を示すフローチャートである。本実施形態の経路探索処理は、サーバ１０がスマホ２０から経路探索要求（手順ａ２）を受信したことを契機として開始される。

ステップＳ１０２において探索部１１２は、現在位置情報と、移動方向情報と、降車駅と、を取得する。降車駅は、スマホ２０から受信した経路探索要求（手順ａ２）に含まれている。現在位置情報は、スマホ２０の現在位置取得部２７０により取得された情報である。現在位置情報は、降車駅と同じように経路探索要求に含まれていてもよいし、経路探索要求とは別に、スマホ２０からサーバ１０に対して定期的に送信されてもよい。現在位置情報が定期的に送信される場合、以降の処理において探索部１１２は、最新の現在位置情報を利用する。「移動方向情報」とは、利用者が移動している方向を表す情報である。移動方向情報は、降車駅と同じように経路探索要求に含まれていてもよい。現在位置情報が定期的に送信される場合、サーバ１０は、スマホ２０から受信した現在位置情報の軌跡を求め、移動方向情報としてもよい。

図４は、路線の推定について説明する図である。図３のステップＳ１０４において探索部１１２は、路線を推定する。具体的には、探索部１１２は、路線情報ＤＢ１５３を参照し、ステップＳ１０２で取得した現在位置情報により表される利用者の現在位置から、所定範囲内に存在する全ての路線を抽出する。「所定範囲内」は、例えば、図4に示すように、利用者の現在位置ＣＰ１〜３を中心とした所定値の半径を有する円（図４、破線）の範囲内とすることができる。

ステップＳ１０４について、図４の具体例を用いて説明する。利用者の現在位置がＣＰ１の地点であった場合、探索部１１２は、現在位置ＣＰ１から所定範囲内（破線で図示した円の範囲内）に存在するＹ線を推定結果とする。同様に、利用者の現在位置がＣＰ２の地点であった場合、探索部１１２は、現在位置ＣＰ２から所定範囲内に存在するＹ線およびＺ線の２路線を推定結果とする。利用者の現在位置がＣＰ３の地点であった場合、探索部１１２は、現在位置ＣＰ３から所定範囲内に路線が存在しないため、推定結果を「なし」とする。

図３のステップＳ１０６において探索部１１２は、ステップＳ１０４において推定された路線があるか否かを判定する。

推定された路線がない場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、ステップＳ１０８において探索部１１２は、通常の経路探索を実施する。具体的には、探索部１１２は、路線情報ＤＢ１５３を参照し、例えば周知のダイクストラ法を用いて、乗車駅から降車駅までの経路を探索する。この際、乗車駅には、ステップＳ１０２で取得した現在位置情報により表される利用者の現在位置からの最寄り駅（最も近くに位置する駅）を用いる。探索部１１２は、道路情報ＤＢ１５２を参照することで、現在位置からの最寄り駅を決定できる。なお、探索部１１２は、利用者から改めて乗車駅の指定を取得し、取得した乗車駅を、現在位置からの最寄り駅に代えて採用してもよい。また、降車駅には、ステップＳ１０２で取得した降車駅を用いる。出発時刻には、例えば、現在時刻を用いる。経路探索の終了後、探索部１１２は処理をステップＳ１２０に遷移させる。

推定された路線がある場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、ステップＳ１１０において探索部１１２は、推定された路線の数が１つであるか、２つ以上であるかを判定する。推定された路線の数が１つである場合（ステップＳ１１０：１つ）、ステップＳ１１４において探索部１１２は、当該１つの路線を利用路線とし、処理をステップＳ１１６に遷移させる。「利用路線」とは、利用者が乗車中の車両が走行している路線、換言すれば、利用者が利用中の路線である。

推定された路線の数が２つ以上である場合（ステップＳ１１０：２つ以上）、ステップＳ１１２において探索部１１２は、２つ以上の路線の中から、１つの利用路線を特定する。具体的には、探索部１１２は、以下の方法ｂ１〜ｂ３のいずれかを用いて、利用路線を特定することができる。方法ｂ１〜ｂ３は組み合わせてもよい。

（ｂ１）利用者による直接指定：
探索部１１２は、利用者からの利用路線の指定を取得し、取得した路線を特定結果とする。例えば、利用者が入出力部２６０を介して「Ｙ線」と入力し、送信を指示した場合、当該入力内容はスマホ２０からサーバ１０へ送信される。これを受信したサーバ１０の探索部１１２は、Ｙ線を利用路線とする。利用者による直接指定の場合は、利用者が路線を直接入力しても良い。また、以下のようにしても良い。まず、探索部１１２は、推定された複数の路線の情報をスマホ２０に送信し、スマホ２０の利用者に複数の路線を提示する。そして、複数の路線の中から利用者が入出力部２６０を介して入力する。これにより、利用者は、検索部１１２で推定された複数の路線の中から利用路線を選択することができる。

（ｂ２）利用者による間接指定：
探索部１１２は、利用者からの直近乗車駅の指定を取得する。「直近乗車駅」とは、利用者が、現在乗車中の車両に乗車した駅である。探索部１１２は、路線情報ＤＢ１５３を参照し、取得した直近乗車駅が属する路線を抽出し、抽出した路線を特定結果とする。例えば、利用者が入出力部２６０を介して「Ａ駅」と入力し、送信を指示した場合、これを受信したサーバ１０の探索部１１２は、Ａ駅を直近乗車駅として取得する。探索部１１２は、路線情報ＤＢ１５３を参照し、Ａ駅が属する路線、すなわちＹ線を利用路線とする。

（ｂ３）利用者による指定なし：
探索部１１２は、道路情報ＤＢ１５２の各駅の位置を示す情報と、路線情報ＤＢ１５３とを参照し、ステップＳ１０２で取得した現在位置情報により表される利用者の現在位置を起点とした、ステップＳ１０４で推定した各路線上における各最寄り駅を抽出する。この際、探索部１１２は、利用者が移動している方向（ステップＳ１０２、移動方向情報）を考慮し、利用者の移動方向に存在する最寄り駅だけを抽出対象としてもよい。探索部１１２は、利用者の現在位置から、抽出した各最寄り駅までの距離をそれぞれ求める。各駅の位置は、道路情報ＤＢ１５２の各駅の位置を示す情報を使用する。探索部１１２は、時刻情報ＤＢ１５４を参照し、抽出した各最寄り駅に対する各車両の到着時刻を求める。

探索部１１２は、ステップＳ１０４で推定した各路線の中から、求めた各最寄り駅までの距離と、求めた各最寄り駅に対する各車両の到着時刻と、現在時刻とを考慮して、最も距離と時間の辻褄が合う１つの路線を求める。具体的には、探索部１１２は、各最寄り駅までの距離を移動するために要する時間を算出して、算出した時間と現在時刻とを加算する。探索部１１２は、このようにして求めた時刻と、各最寄り駅に対する各車両の到達時刻と、のずれが最も小さい１つの路線を求める。この際、探索部１１２は、利用者の移動速度を考慮してもよい。利用者の移動速度は、例えば、スマホ２０の加速度センサ等により取得され、スマホ２０からサーバ１０に対して定期的に送信されてもよい。探索部１１２は、上記のようにして求めた１つの路線を特定結果とする。

図５は、利用路線の特定について説明する図である。ステップＳ１１２の方法ｂ３について、図５の具体例を用いて説明する。図５の例では、利用者の現在位置ＣＰ２、利用者が移動している方向ＭＤ２、現在時刻９：３８である。なお、図５および以降の図において示す時刻情報ＤＢ１５４には、時刻情報ＤＢ１５４に含まれるフィールドの一部のみを抜粋して図示する。利用者の現在位置ＣＰ２に対して、探索部１１２は、Ｙ線およびＺ線の２路線をステップＳ１０４の推定結果とする（図４）。探索部１１２は、道路情報ＤＢ１５２および路線情報ＤＢ１５３を参照し、現在位置ＣＰ２を起点として、移動方向ＭＤ２に存在する最寄り駅として、Ｃ駅を抽出する。探索部１１２は、現在位置ＣＰ２から最寄り駅Ｃ駅までの距離Ｌ２を求める。探索部１１２は、時刻情報ＤＢ１５４を参照し、最寄り駅Ｃ駅に対する各車両の到着時刻（具体的には、時刻情報ＤＢ１５４ｃ、時刻情報ＤＢ１５４ｄ）を求める。探索部１１２は、Ｙ線およびＺ線の中から、最寄り駅Ｃ駅までの距離Ｌ２と、最寄り駅Ｃ駅に対する各車両の到着時刻と、現在時刻９：３８と、を考慮して、最も距離と時間の辻褄が合う１つの路線を求める。図５の例では、探索部１１２は、９：４０に車両の到着があるＹ線を利用路線とする。

図３のステップＳ１１６において探索部１１２は、次の停車駅と、次の停車駅への到着時刻と、を特定する。具体的には、探索部１１２は、路線情報ＤＢ１５３を参照し、ステップＳ１１２、Ｓ１１４で特定された利用路線上に存在し、かつ、利用者の現在位置を起点として、利用者が移動している方向に存在する最寄り駅を、次の停車駅として特定する。また、探索部１１２は、以下の方法ｃ１、ｃ２のいずれかを用いて、次の停車駅への到着時刻を求める。

（ｃ１）時刻情報ＤＢ１５４から選択：
探索部１１２は、時刻情報ＤＢ１５４を参照し、次の停車駅に対する各車両の到着時刻であって、利用路線についての各車両の到着時刻を全て抽出する。探索部１１２は、抽出した各車両の到着時刻から、現在時刻を考慮して最も時間の辻褄が合う１つの到着時刻を選択し、次の停車駅への到着時刻とする。この選択の際、探索部１１２は、利用者の現在位置から次の停車駅までの距離を考慮してもよい。利用者の現在位置から次の停車駅までの距離を考慮する場合、探索部１１２は、当該距離を移動するために要する時間を算出して、算出した時間と現在時刻とを加算する。探索部１１２は、このようにして求めた時刻と、抽出した各車両の到達時刻と、のずれが最も小さい１つの到着時刻を選択する。

（ｃ２）距離から算出：
探索部１１２は、利用者の現在位置から、次の停車駅までの距離を求める。各駅の位置は、道路情報ＤＢ１５２の各駅の位置を示す情報を使用する。探索部１１２は、求めた次の停車駅までの距離と、所定の移動速度とを用いて、次の停車駅までの推定所要時間を算出する。探索部１１２は、算出した推定所要時間を現在時刻に加算して、次の停車駅への到着時刻とする。なお、推定所要時間の算出の際、探索部１１２は、実際の利用者の移動速度を用いてもよい。利用者の移動速度は、例えば、スマホ２０の加速度センサ等により取得され、スマホ２０からサーバ１０に対して定期的に送信されてもよい。

図６は、次の停車駅への到着時刻の求め方について説明する図である。ステップＳ１１６の方法ｃ１、ｃ２について、図６の具体例を用いて説明する。図６の例では、利用者の現在位置ＣＰ１、利用者が移動している方向ＭＤ１、利用路線はＹ線、次の停車駅はＢ駅、現在時刻９：３８である。

方法ｃ１によれば、探索部１１２は、時刻情報ＤＢ１５４を参照し、次の停車駅Ｂ駅に対する各車両の到着時刻であって、利用路線Ｙ線についての各車両の到着時刻（具体的には、時刻情報ＤＢ１５４ｂ）を抽出する。探索部１１２は、抽出した各車両の到着時刻から、現在時刻９：３８を考慮して最も時間の辻褄が合う１つの到着時刻を選択する。図６の例では、探索部１１２は、９：４５を選択し、次の停車駅Ｂ駅への到着時刻とする。

方法ｃ２によれば、探索部１１２は、現在位置ＣＰ１から次の停車駅Ｂ駅までの距離Ｌ１を求める。探索部１１２は、次の停車駅Ｂ駅までの距離Ｌ１と、所定の移動速度（例えば、時速４０キロ）とを用いて、次の停車駅Ｂ駅までの推定所要時間（例えば、８分）を算出する。探索部１１２は、算出した推定所要時間８分を、現在時刻９：３８に加算して得られた時刻９：４６を、次の停車駅Ｂ駅への到着時刻とする。

図３のステップＳ１１８において探索部１１２は、次の停車駅を乗車駅とした経路探索を実施する。具体的には、探索部１１２は、路線情報ＤＢ１５３を参照し、例えば周知のダイクストラ法を用いて、乗車駅から降車駅までの経路を探索する。この際、乗車駅には、ステップＳ１１６で特定された次の停車駅を用いる。降車駅には、ステップＳ１０２で取得した降車駅を用いる。出発時刻には、ステップＳ１１６で求められた次の停車駅への到着時刻に対して、所定の乗継時間を付加した時刻を用いる。所定の乗継時間は、任意に定めることができる。例えば、所定の乗継時間は、ゼロ（乗継時間なし）でもよく、固定の時間（例えば５分）でもよく、経路探索要求において指定された歩行速度に応じた時間でもよい。

ステップＳ１２０において探索部１１２は、探索の結果として得られた経路の情報をスマホ２０へ送信し、処理を終了させる。経路の情報を受信したスマホ２０では、上述の手順ａ４が実行されて経路の案内がなされる。

以上のように、上記実施形態のサーバ１０（経路探索装置）によれば、探索部１１２は、利用者が乗車中の公共交通機関の車両における次の停車駅を乗車駅として、当該乗車駅から降車駅までの経路を探索する（ステップＳ１１８）。このため、本形態のサーバ１０によれば、利用者が乗車中の車両からの乗り換え案内を実現することができる。

また、上記実施形態のサーバ１０によれば、探索部１１２は、スマホ２０から取得した現在位置情報に基づいて、利用路線を特定することができる。具体的には、探索部１１２は、現在位置情報に基づく利用者の現在位置から所定範囲内に存在する路線が１つである場合（ステップＳ１１０：１つ）、当該路線を利用路線とすることができる。また、探索部１１２は、現在位置情報に基づく利用者の現在位置から所定範囲内に存在する路線が複数である場合（ステップＳ１１０：２つ以上）、利用者から取得した情報（手順ｂ１：利用路線、手順ｂ２：直近乗車駅）と、既に取得している各情報および各ＤＢの情報（手順ｂ３）と、のいずれかを利用して、複数の路線の中から１つの路線を、利用路線として特定することができる。

さらに、上記実施形態のサーバ１０によれば、探索部１１２は、スマホ２０から取得した現在位置情報と移動方向情報とに基づいて、次の停車駅を特定することができる。具体的には、探索部１１２は、利用路線上に存在する最寄り駅であって、かつ、現在位置情報に基づく利用者の現在位置を起点として、移動方向情報に基づく利用者が移動している方向に存在する最寄り駅を、次の停車駅とする（ステップＳ１１６）。このため、探索部１１２は、簡単に次の停車駅を特定することができる。

さらに、上記実施形態のサーバ１０によれば、探索部１１２は、利用者が乗車中の車両の、次の停車駅への到着時刻を自動的に求めることができる（ステップＳ１１６、手順ｃ１,ｃ２）。また、探索部１１２は、利用者が乗車中の車両の次の停車駅への到着時刻を考慮して経路を探索する（ステップＳ１１８）ため、利用者における利便性を向上させることができる。

さらに、上記実施形態のサーバ１０によれば、探索部１１２は、利用路線がないために次の停車駅が特定できない場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）は、利用者から取得した乗車駅と、利用者の現在位置の最寄り駅とのいずれか一方を乗車駅として、当該乗車駅から降車駅までの経路を探索する（ステップＳ１０８）。このため、本形態のサーバ１０によれば、利用路線がない場合には通常の乗り換え案内を実現することができるため、汎用性が高い。

Ｂ．変形例：
上記実施形態において、ハードウェアによって実現されるとした構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されるとした構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。その他、以下のような変形も可能である。

・変形例１：
上記実施形態では、ナビゲーションシステムの構成の一例を示した。しかし、ナビゲーションシステムの構成はあくまで一例であり、任意の態様を採用することができる。例えば、スマホが備えるとした機能をサーバが備えてもよく、サーバが備えるとした機能をスマホが備えてもよい。

上記実施形態では、クライアント装置としてスマホを例示した。しかし、上記実施形態におけるクライアント装置およびその構成はあくまで一例であり、任意の態様を採用することができる。例えば、その構成要素の一部を省略したり、更なる構成要素を付加したり、構成要素の一部を変更したりする変形が可能である。例えば、クライアント装置として、パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、ゲーム機、等の各種情報処理装置を採用してもよい。

・変形例２：
上記実施形態では、経路探索装置（サーバ）の構成を例示した。しかし、上記実施形態におけるサーバの構成はあくまで一例であり、任意の態様を採用することができる。例えば、その構成要素の一部を省略したり、更なる構成要素を付加したり、構成要素の一部を変更したりする変形が可能である。例えば、上述した各機能は、複数のサーバが協働することによって実現されてもよい。例えば、サーバが備えるとした各ＤＢのうちの少なくとも一部は、他のサーバや他の記憶装置に記憶されていてもよい。

上記実施形態では、地図情報ＤＢ、道路情報ＤＢ、路線情報ＤＢ、時刻情報ＤＢの構成を例示した。しかし、これら各ＤＢの構成はあくまで一例であり、任意の態様を採用できる。例えば、ＤＢ内のフィールドの一部を省略したり、他のフィールドを追加したり、変更したりする変形が可能である。例えば、１つのＤＢを複数のＤＢに分割してもよく、複数のＤＢを１つのＤＢに統合してもよい。また、画像による案内を必要としない場合、地図情報ＤＢは省略してもよい。

・変形例３：
上記実施形態では、経路探索処理について、処理の手順の一例を挙げて説明した。しかし、上記手順はあくまで一例であり種々の変更が可能である。一部のステップを省略してもよいし、更なる他のステップを追加してもよい。また、実行されるステップの順序を変更してもよい。

図７は、次の停車駅の他の特定方法について説明する図である。上記実施形態では、利用路線上において、利用者が移動している方向に存在する最寄り駅を次の停車駅とした。しかし、次の停車駅は、次の方法ｄ１、ｄ２のいずれかにより特定されてもよい。

（ｄ１）直近の通過駅に基づいて特定：
この場合、時刻情報ＤＢ１５４には、図７に示すように、各車両の到着時刻と、出発時刻と、行先とに対応付けて、さらに、当該車両の種類が記憶されている。「種類」とは、車両の速達性の種類であり、例えば、普通、快速、区間快速、新快速、準急、急行等が該当する。まず、探索部１１２は、利用者からの直近通過駅の指定を取得する。「直近通過駅」とは、利用者が現在乗車中の車両が、最近通過した駅（停車せずに通過した駅）である。探索部１１２は、時刻情報ＤＢ１５４の種類を参照し、取得した直近通過駅から、利用者が現在乗車中の車両の種類を求める。探索部１１２は、路線情報ＤＢ１５３を参照し、図３のステップＳ１１２、Ｓ１１４で特定された利用路線上に存在し、かつ、利用者の現在位置を起点として、利用者が移動している方向に存在する複数の駅の中から、利用者が現在乗車中の車両が次に停車する１つの駅を、求めた車両の種類に応じて特定する。

方法ｄ１について、図７の具体例を用いて説明する。図７の例では、利用者の現在位置ＣＰ１、利用者が移動している方向ＭＤ１、利用路線はＹ線、現在時刻９：４０、直近の通過駅はＡ駅である。探索部１１２は、時刻情報ＤＢ１５４を参照し、直近通過駅がＡ駅であることから、利用者が現在乗車中の車両の種類「快速」を求める。探索部１１２は、路線情報ＤＢ１５３を参照し、利用路線Ｙ線上に存在し、かつ、現在位置ＣＰ１を起点とした移動方向ＭＤ１に存在するＢ駅およびＣ駅の中から、利用者が現在乗車中の快速車両が停車する１つの駅を特定する。この特定の際、探索部１１２は、時刻情報ＤＢ１５４を参照することができる。例えば、Ｂ駅の時刻情報ＤＢ１５４ｂには、普通車両の情報のみが記憶されているため、快速車両は停車しない駅であることがわかる。一方、Ｃ駅の時刻情報ＤＢ１５４ｃには、普通車両と快速車両の情報が記憶されているため、普通車両と快速車両との両方が停車する駅であることがわかる。この結果、探索部１１２は、利用者が現在乗車中の快速車両における次の停車駅は、Ｃ駅であると特定する。

（ｄ２）移動速度に基づいて特定：
この場合も、時刻情報ＤＢ１５４には、各車両の到着時刻等に対応付けて当該車両の種類が記憶されている（図７）。まず、探索部１１２は、利用者の移動速度を取得する。利用者の移動速度は、例えば、スマホ２０の加速度センサ等により取得され、スマホ２０からサーバ１０に対して定期的に送信される。探索部１１２は、取得した移動速度から、利用者が現在乗車中の車両の種類を推定する。例えば探索部１１２は、取得した移動速度が早ければ早いほど、利用者が現在乗車中の車両は、速達性の高い種類であると推定できる。探索部１１２は、路線情報ＤＢ１５３を参照し、図３のステップＳ１１２、Ｓ１１４で特定された利用路線上に存在し、かつ、利用者の現在位置を起点として、利用者が移動している方向に存在する複数の駅の中から、利用者が現在乗車中の車両が次に停車する１つの駅を、求めた車両の種類に応じて特定する。この点は、手順ｄ１と同様である。

このように、手順ｄ１およびｄ２によれば、探索部１１２は、利用者が乗車中の車両の速達性の種類を考慮して、厳密に、次の停車駅を特定することができる。この結果、本実施形態の経路探索処理における次の停車駅の特定精度を向上させることができる。なお、方法ｄ１を採用した場合、探索部１１２は、図３のステップＳ１１２の手順ｂ２（直近乗車駅に基づく利用路線の特定）における直近乗車駅に代えて、直近通過駅を使用して利用路線を特定してもよい。

上記実施形態では、経路探索処理は、サーバがスマホから経路探索要求を受信したことを契機として開始されるとした。しかし、経路探索処理は、種々の他の条件を契機として開始されてよい。例えば、スマホが、既に探索された経路に基づく案内を実施している場合であって、案内中の経路を逸れたことを検出した場合、スマホは、リルートのために、サーバに対して経路探索要求を送信してもよい。この場合、経路探索要求に含まれる一部の情報（降車駅等）は省略されてもよい。

上記実施形態では、探索部は、１つの路線を特定した上で、次の停車駅を特定するとした。しかし、路線を特定せずに次の停車駅を特定してもよい。この場合、例えば、探索部は、利用者の現在位置と各駅の位置とを比較し、利用者の現在位置に最も近い駅を次の停車駅とすることができる。また、例えば、探索部は、利用者の現在位置と移動方向と、各駅の位置とを比較し、利用者の移動方向上に存在し、かつ、利用者の現在位置に最も近い駅を次の停車駅とすることができる。

上記実施形態では、探索部は、乗車駅から降車駅までの経路を探索する、すなわち、公共交通機関における駅間の経路を探索するとした。しかし、探索部は、駅間の経路だけでなく、道路上の移動を含む経路を探索してもよい。この場合、上記実施形態の説明において「降車駅」と記載した部分を「目的地」に読み替えればよい。また、ステップＳ１０８、Ｓ１１８において探索部は、乗車駅から降車駅までの経路に加えてさらに、降車駅から目的地までの経路を、道路情報ＤＢを用いて周知のダイクストラ法により探索する。探索部は、探索の結果として得られた乗車駅から降車駅までの経路と、降車駅から目的地までの経路と、の２つを繋ぎ合わせ、経路探索処理の結果得られた経路として、スマホに送信する。

上記実施形態では、探索部は、公共交通機関の遅延情報については考慮しないとした。しかし、探索部は、遅延情報を考慮して経路探索処理を実行してもよい。この場合、上記実施形態において説明したサーバ、または、ナビゲーションシステムに接続されている他のサーバが、公共交通機関の各車両における遅延情報を記憶する構成とする。そして、探索部は、経路探索処理（図３）の次の停車駅への到着時刻の算出（ステップＳ１１６）と、経路探索（ステップＳ１０８、Ｓ１１８）と、において遅延情報を考慮すればよい。

本発明は、上述の実施形態や実施例、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、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部また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。例えば、上記実施形態では、公共交通機関として、鉄道を例示した。しかし、公共交通機関としては、鉄道以外に、バス等を採用してもよい。公共交通機関がバスの場合は、バスの利用者が乗り降りする地点が駅となる。

１…ナビゲーションシステム
１０…サーバ
２０…スマホ
１１０…ＣＰＵ
１１２…探索部
１２０…通信部
１３０…ＲＯＭ
１４０…ＲＡＭ
１５０…記憶部
１５１…地図情報ＤＢ
１５２…道路情報ＤＢ
１５３…路線情報ＤＢ
１５４…時刻情報ＤＢ
２１０…ＣＰＵ
２１２…案内部
２２０…通信部
２３０…ＲＯＭ
２４０…ＲＡＭ
２５０…記憶部
２６０…入出力部
２７０…現在位置取得部

Claims (7)

1. 公共交通機関を利用した経路を探索する経路探索装置であって、
   前記公共交通機関における各駅のつながり状態を表す路線情報を記憶する路線情報記憶部と、
   利用者の現在位置を表す現在位置情報と、前記利用者が移動している方向を表す移動方向情報と、を取得する取得部と、
   前記路線情報を用いて乗車駅から降車駅までの経路を探索する探索部と、
   探索した前記経路を出力する出力部と、
   を備え、
   前記探索部は、
   前記公共交通機関の路線のうち、前記利用者の現在位置から所定範囲内に存在する１つの路線を利用路線とし、
   前記利用者の移動速度を基に、前記利用者が乗車中の車両の速達性の種類を推定し、
   前記利用者が乗車中の前記車両の速達性の種類から、前記利用路線上に存在し、かつ、前記利用者の現在位置を起点として前記利用者が移動している方向に存在する複数の駅の中から、前記利用者が乗車中の前記車両が次に停車する１つの駅を前記次の停車駅として特定し、
   特定した前記次の停車駅を前記乗車駅として、前記探索を実施する、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、
   前記探索部は、
   前記所定範囲内に存在する路線が１つである場合、当該路線を前記利用路線とし、
   前記所定範囲内に存在する路線が複数である場合、前記利用者から取得した路線と、前記利用者から取得した直近乗車駅であって前記利用者が前記車両に乗車した駅を表す直近乗車駅と、の少なくともいずれか一方を用いて、前記複数の路線の中から１つの路線を特定し、前記利用路線とする、経路探索装置。
3. 請求項１に記載の経路探索装置であって、
   前記探索部は、
   前記所定範囲内に存在する路線が１つである場合、当該路線を前記利用路線とし、
   前記所定範囲内に存在する路線が複数である場合、前記利用者の現在位置から前記複数の路線上の各最寄り駅までの距離と、前記各最寄り駅における各車両の発着時刻と、現在時刻とを用いて、前記複数の路線の中から１つの路線を特定し、前記利用路線とする、経路探索装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の経路探索装置であって、
   前記探索部は、
   前記次の停車駅における各車両の発着時刻と、現在時刻と、を用いて求めた前記利用者が乗車中の前記車両の前記次の停車駅への到着時刻と、
   前記利用者の現在位置から前記次の停車駅までの距離と、現在時刻と、を用いて求めた前記利用者が乗車中の前記車両の前記次の停車駅への到着時刻と、
   のうちのいずれか一方を考慮して、前記探索を実施する、経路探索装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の経路探索装置であって、
   前記探索部は、前記利用路線がない場合は、前記利用者から取得した乗車駅と、前記利用者の現在位置の最寄り駅と、のいずれか一方を前記乗車駅として、前記探索を実施する、経路探索装置。
6. 公共交通機関を利用した経路を探索する方法であって、
   利用者の現在位置を表す現在位置情報と、前記利用者が移動している方向を表す移動方向情報と、を取得する工程と、
   前記公共交通機関における各駅のつながり状態を表す路線情報を用いて、乗車駅から降車駅までの経路を探索する工程と、
   探索した前記経路を出力する工程と、
   を情報処理装置に実行させ、
   前記探索する工程では、
   前記公共交通機関の路線のうち、前記利用者の現在位置から所定範囲内に存在する１つの路線を利用路線とし、
   前記利用者の移動速度を基に、前記利用者が乗車中の車両の速達性の種類を推定し、
   前記利用者が乗車中の前記車両の速達性の種類から、前記利用路線上に存在し、かつ、前記利用者の現在位置を起点として前記利用者が移動している方向に存在する複数の駅の中から、前記利用者が乗車中の前記車両が次に停車する１つの駅を前記次の停車駅として特定し、
   特定した前記次の停車駅を前記乗車駅として、前記探索を実施する、方法。
7. コンピュータに、
   利用者の現在位置を表す現在位置情報と、前記利用者が移動している方向を表す移動方向情報と、を取得するステップと、
   公共交通機関における各駅のつながり状態を表す路線情報を用いて、乗車駅から降車駅までの経路を探索するステップと、
   探索した前記経路を出力するステップと、を実行させ、
   前記探索するステップでは、
   前記公共交通機関の路線のうち、前記利用者の現在位置から所定範囲内に存在する１つの路線を利用路線とし、
   前記利用者の移動速度を基に、前記利用者が乗車中の車両の速達性の種類を推定し、
   前記利用者が乗車中の前記車両の速達性の種類から、前記利用路線上に存在し、かつ、前記利用者の現在位置を起点として前記利用者が移動している方向に存在する複数の駅の中から、前記利用者が乗車中の前記車両が次に停車する１つの駅を前記次の停車駅として特定し、
   特定した前記次の停車駅を前記乗車駅として、前記探索を実施する、コンピュータプログラム。

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