JP7108668B2 - ルート探索装置、ルート探索方法、プログラム、サーバ装置、及び情報処理方法 - Google Patents

ルート探索装置、ルート探索方法、プログラム、サーバ装置、及び情報処理方法 Download PDF

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Description

本開示は、ルート探索装置、ルート探索方法、プログラム、サーバ装置、及び情報処理方法に関する。
従来、目的地までの経路を探索してユーザに提示するナビゲーション装置が知られている。このナビゲーション装置では、例えば、ダイクストラ法を用いて、出発地から目的地まで所要時間が最短となる経路を探索する。この際、あらゆる経路についての所要時間を算出すると、所望の時間以内に探索を完了できないため、例えば、経路として選択される可能性が高い順に、所定数の道路の区間(リンク)を順次選択することにより、経路を選択する。
特許文献1には、このナビゲーション装置において、事故の情報に応じて回避エリアを設定し、当該回避エリアを回避するような経路を探索する技術が記載されている。
特開2008-268149号公報
しかしながら、従来技術では、回避エリア内の全ての道路を回避するため、本来であれば回避する必要がない場合にも、回避エリアを迂回する経路が探索されるという問題がある。
そこで、適切な経路を探索することを目的とする。
ルート探索装置において、一時的に人が集中することが想定されるエリアに基づき、所定高度未満での通行を回避する回避エリアを設定するエリア設定部と、前記回避エリアに基づいて、通行可能な経路を探索する探索部と、を備える。
開示の技術によれば、適切な経路を探索することが可能となる。
実施の形態におけるルート探索装置のハードウェア構成例を示す図である。 ルート探索装置の機能ブロック図である。 回避エリアデータの一例を示す図である。 ノードデータの一例を示す図である。 リンクデータの一例を示す図である。 回避エリア設定処理の一例を示すフローチャートである。 除外処理の一例を示すフローチャートである。 各リンクとその本来コストの例を示す図である。 従来技術のようにリンクの属性を考慮せずに、各リンクのコストを増加させる場合の例を説明する図である。 実施形態のようにリンクの属性に応じて、各リンクのコストを増加させる場合の例を説明する図である。 変形例に係る回避エリアデータ111Aの一例を示す図である。 ルート探索処理の一例を示すフローチャートである。 従来技術の場合のルート探索結果の例を説明する図である。 実施形態の場合のルート探索結果の例を説明する図である。
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図1は、実施の形態におけるルート探索装置10のハードウェア構成例を示す図である。ルート探索装置10は、サーバコンピュータ、スマートフォン、車載ナビゲーション装置、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、携帯電話機などの情報処理装置である。
図1のルート探索装置10は、それぞれバスBで相互に接続されているドライブ装置100、補助記憶装置102、メモリ装置103、CPU104、インタフェース装置105、表示装置106、及び入力装置107等を有する。
ルート探索装置10での処理を実現するナビゲーションプログラムは、記録媒体101によって提供される。ナビゲーションプログラムを記録した記録媒体101がドライブ装置100にセットされると、ナビゲーションプログラムが記録媒体101からドライブ装置100を介して補助記憶装置102にインストールされる。但し、ナビゲーションプログラムのインストールは必ずしも記録媒体101より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置102は、インストールされたナビゲーションプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。
メモリ装置103は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置102からプログラムを読み出して格納する。CPU(Central Processing Unit)104は、メモリ装置103に格納されたプログラムに従ってルート探索装置10に係る機能を実現する。インタフェース装置105は、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。表示装置106はプログラムによるGUI(Graphical User Interface)等を表示する。入力装置107はキーボード及びマウス等、またはタッチパネル及びボタン等で構成され、様々な操作指示を入力させるために用いられる。
なお、記録媒体101の一例としては、CD-ROM、DVDディスク、又はUSB(Universal Serial Bus)メモリ等の可搬型の記録媒体が挙げられる。また、補助記憶装置102の一例としては、HDD(Hard Disk Drive)又はフラッシュメモリ等が挙げられる。記録媒体101及び補助記憶装置102のいずれについても、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に相当する。
次に、図2を参照し、ルート探索装置10の機能構成について説明する。図2は、ルート探索装置10の機能ブロック図である。ルート探索装置10は、エリア設定部12、コスト設定部13、及びルート探索部14を有する。これら各部は、ルート探索装置10にインストールされた1以上のプログラムが、ルート探索装置10のCPU104に実行させる処理により実現される。
また、ルート探索装置10は、記憶部11を有する。記憶部11は、例えば、補助記憶装置102等を用いて実現される。
記憶部11は、回避エリアデータ111、ノードデータ112、リンクデータ113を記憶する。
次に、図3を参照し、回避エリアデータ111について説明する。図3は、回避エリアデータ111の一例を示す図である。回避エリアデータ111には、事故やイベント等に応じて、回避するべきエリア(回避エリア)を示すデータが格納される。
図3の例では、回避エリアの各頂点の地点(第1地点から第4地点)のそれぞれの位置情報である緯度、経度が格納される。なお、回避エリアは、正方形または矩形に限らず、四角形、六角形、ひし形等の多角形や、円等の曲線で囲まれた形状としてもよい。
また、回避エリアの各頂点にて指定する代わりに、例えば回避エリアの中心と半径にて指定できるようにしてもよい。
次に、図4を参照し、ノードデータ112について説明する。図4は、ノードデータ112の一例を示す図である。ノードデータ112には、ノードID、及び位置情報が含まれる。ノードIDは、ノードを識別するIDである。位置情報は、ノードの位置を示す、緯度、経度等の情報である。
次に、図5を参照し、リンクデータ113について説明する。図5は、リンクデータ113の一例を示す図である。リンクデータ113には、リンクID、開始ノードID、終了ノードID、コスト(本来コスト)、修正後コスト(通行コスト)、リンク属性が含まれる。
リンクIDは、交差点等のノード間の道路であるリンクを識別するIDである。始点ノードIDは、リンクの始点のノードを識別するIDである。
終点ノードIDは、リンクの終点のノードを識別するIDである。コストは、リンクを通過するための所要時間や距離を示すデータである。
修正後コストは、コスト設定部13により回避エリアに応じて設定された、修正後のコストである。修正後コストには、初期状態ではコストと同じ値が設定され、後述する回避エリアやバッファエリアにリンクのノードが含まれる場合、コストの値に回避エリアやバッファエリアに応じた係数が乗算または加算された値が設定される。
リンク属性は、各リンクにおける道路の属性を示すデータであり、例えば、道路種別、車線数、道路幅員、高さ、高架、トンネルのデータ項目を有する。
道路種別は、道路の種別を示すデータであり、例えば、高速道路(本線)、側道、国道、県道等の種別を含む。
車線数は、道路の車線数を示すデータであり、例えば、片側2車線等である。
道路幅員は、道路の幅を示すデータである。
高さは、地面に対する道路の高さを示すデータである。
高架、トンネルは、道路が高架であるか否か、トンネルであるか否かをそれぞれ示すデータである。
図2の説明に戻る。エリア設定部12は、回避エリアデータ111を設定する。エリア設定部12は、例えばユーザからの入力操作に基づいて、回避エリアデータ111を設定してもよい。また、エリア設定部12は、VICS(登録商標)で取得した事故情報や、予め設定されているスクールゾーンやお祭り等のイベントに基づいて、回避エリアデータ111を設定してもよい。
コスト設定部13は、回避エリアに含まれる各リンクの属性に応じて、各リンクに対する修正後コストの値を算出し、リンクデータ113に格納する。
ルート探索部14は、ユーザから出発地及び目的地の設定を受け付け、出発地から目的地までの経路(ルート)を探索する。ルート探索部14は、例えば、ダイクストラ法等を用いて、出発地から目的地までの複数の経路について、各経路にそれぞれ含まれる各リンクの所要時間や距離に応じた修正後コストの総計を算出し、修正後コストの総計値が最少となる経路を探索する。
<属性に応じたコスト設定処理>
次に、図6、図7を参照し、エリア設定部12及びコスト設定部13による、回避エリアに含まれるリンクに対し、リンクの属性に応じたコストを設定する処理の一例について説明する。
図6は、回避エリア設定処理の一例を示すフローチャートである。
まず、エリア設定部12は、ユーザからの入力操作、取得した事故情報、または予め設定されたお祭り等のイベント等のデータに基づき、回避エリアデータ111に、回避エリアの位置情報を設定する(ステップS101)。
コスト設定部13は、ノードデータ112を参照し、回避エリア内に含まれる各ノードを抽出する(ステップS102)。コスト設定部13は、例えば、図4に示すノードデータ112から、回避エリア内に位置する各ノードIDを抽出する。
続いて、コスト設定部13は、リンクデータ113を参照し、抽出した各ノードを含む各リンクを抽出する(ステップS103)。コスト設定部13は、例えば、図5に示すリンクデータ113から、始点ノードIDまたは終点ノードIDが、ステップS102で抽出した各ノードIDのいずれかに一致するリンクIDを抽出する。
続いて、コスト設定部13は、リンクデータ113を参照し、抽出した各リンクのうち、所定の属性を有するものを除外する(ステップS104)。なお、この処理の詳細については後述する。
続いて、コスト設定部13は、ステップS103にて抽出された各リンクのうち、ステップS104にて除外されていない各リンクに対するコストに、回避エリアに応じた係数を乗算または加算した値を算出する(ステップS105)。
続いて、コスト設定部13は、当該各リンクに対する修正後コストに、ステップS105で算出した値を設定する(ステップS106)。
<<除外処理>>
次に、図7を参照し、図6のステップS104の、回避エリアに含まれる各リンクのうち、所定の属性を有するものを除外する処理の詳細例について説明する。図7は、リンクの属性に応じてリンクを除外する除外処理の一例を示すフローチャートである。
まず、コスト設定部13は、回避エリアに含まれる各リンクのうち、一のリンクを処理対象として選択する(ステップS201)。
続いて、コスト設定部13は、リンクデータ113を参照し、対象のリンクの道路種別が所定の道路種別であるか否か判定する(ステップS202)。例えば、コスト設定部13は、リンクが高速道路(本線)等であるか判定する。これにより、回避エリア内であっても、スクールゾーンやイベント等の影響を受けない高速道路(本線)等は迂回しないようにコストを設定できる。
対象のリンクの道路種別が所定の道路種別であれば(ステップS202でYES)、コスト設定部13は、対象のリンクを除外し(ステップS203)、未だ処理対象とされていないリンクがあるか判定する(ステップS204)。未だ処理対象とされていないリンクがない場合(ステップS204でNO)、処理を終了する。未だ処理対象とされていないリンクがある場合(ステップS204でYES)、コスト設定部13は、未だ処理対象とされていないリンクを処理対象として選択し(ステップS205)、ステップ202の処理に進む。
対象のリンクの道路種別が所定の道路種別でなければ(ステップS202でNO)、コスト設定部13は、対象のリンクの車線数が所定の閾値以上であるか判定する(ステップS206)。
対象のリンクの車線数が所定の閾値以上である場合(ステップS206でYES)、ステップS203の処理に進む。これにより、スクールゾーンやイベント等の影響を受けない車線数の多い大通りの道路等は迂回しないようにコストを設定できる。
対象のリンクの車線数が所定の閾値以上でない場合(ステップS206でNO)、コスト設定部13は、対象のリンクの道路幅員が所定の閾値以上であるか判定する(ステップS207)。
対象のリンクの道路幅員が所定の閾値以上である場合(ステップS207でYES)、ステップS203の処理に進む。
対象のリンクの道路幅員が所定の閾値以上でない場合(ステップS207でNO)、コスト設定部13は、対象のリンクの高さが所定の範囲外であるか判定する(ステップS208)。
対象のリンクの高さが所定の範囲外である場合(ステップS208でYES)、ステップS203の処理に進む。これにより、スクールゾーンやイベント等の影響を受けない高架等の高い位置の道路や、地下トンネル等の低い位置の道路等は迂回しないようにコストを設定できる。
対象のリンクの高さが所定の範囲外でない場合(ステップS208でNO)、コスト設定部13は、対象のリンクが高架またはトンネルであるか判定する(ステップS209)。
対象のリンクが高架またはトンネルである場合(ステップS209でYES)、ステップS203の処理に進む。
対象のリンクが高架またはトンネルでない場合(ステップS209でNO)、ステップS204の処理に進む。
次に、図8乃至図10を参照し、エリア設定部12及びコスト設定部13による、回避エリアに含まれる各リンクに対する属性に応じた修正後コストの設定処理結果について説明する図である。
図8は、各リンクとその本来コストの例を示す図である。図8の例では、ノードAとノードB間のリンク511に対するコスト(本来コスト)が「6」であり、ノードBとノードC間のリンク512に対するコストが「7」である。また、リンク511、512とは別の経路であるノードAとノードD間のリンク513に対するコストが「8」であり、ノードDとノードE間のリンク514に対するコストが「10」である。なお、回避エリアが設定されていない場合は、この本来コストの値が修正後コストの値として使用される。
図9は、図8において、回避エリア501が設定された場合に、従来技術のようにリンクの属性を考慮せずに、回避エリア501に含まれる各リンクのコストを増加させる場合の例を説明する図である。
図9の例では、ノードB、Dが回避エリア501内に位置するため、ノードB、Dを始点または終点とするリンクに対し、修正後コストとして、本来コストよりも大きい値が設定される。例えば、本来コストに対し、回避エリア501に応じた係数(例えば「100」)を乗算または加算した値が設定される。
それにより、ノードAとノードB間のリンク511に対する修正後コストが「600」となり、ノードBとノードC間のリンク512に対する修正後コストが「700」となる。また、ノードAとノードD間のリンク513に対する修正後コストが「800」となり、ノードDとノードE間のリンク513に対する修正後コストが「1000」となる。
図10は、図8において、回避エリア501が設定された場合に、上述した実施形態のように、リンクの属性に応じて、回避エリア501に含まれる各リンクのコストを増加させる場合の例を説明する図である。
図10の例では、図9にて説明した場合と同様に、ノードB、Dが回避エリア501内に位置するものの、ノードAとノードB間のリンク511、及びノードBとノードC間のリンク512の例えば道路種別が所定の道路種別に該当する高速道路(本線)であるとする。
この場合、ノードAとノードB間のリンク511、及びノードBとノードC間のリンク512の修正後コストは、本来コストと同じ値に設定される。それにより、ノードAとノードB間のリンク511に対する修正後コストが「6」となり、ノードBとノードC間のリンク512に対する修正後コストが「7」となる。
一方、ノードDを始点または終点とするリンクに対しては、修正後コストとして、本来コストよりも大きい値が設定される。例えば、本来コストに対し、回避エリア501に応じた係数(例えば「100」)を乗算または加算した値が設定される。
それにより、ノードAとノードD間のリンク513に対する修正後コストが「800」となり、ノードDとノードE間のリンク514に対する修正後コストが「1000」となる。
<変形例>
上述した実施形態では、図7の除外処理において、除外対象となる所定の属性や条件は予め設定されている場合の例について説明した。これに代えて、エリア設定部12が、例えばユーザからの入力操作、VICSで取得した事故情報、または予め設定されているスクールゾーンやお祭り等のイベントの種別に応じて、回避対象または除外対象となる所定の属性や条件を設定してもよい。
図11は、変形例に係る回避エリアデータ111Aの一例を示す図である。回避エリアデータ111Aは、回避エリアを示すデータに加え、回避属性、及び回避条件の項目を有する。回避属性は、回避対象となる属性を示すデータである。回避条件は、回避対象となる属性において回避対象から除外する条件を示すデータである。図11の例では、回避エリア「A001」に対し、「道路種別」の属性に対する回避条件が「高速道路(本線)以外」、「高さ」の属性に対する回避条件が「0~15(m)」等と設定されている。
コスト設定部13は、図7のステップS202、206、207、208、209の判定において、回避エリアに含まれる各リンクの各属性のデータが、回避エリアデータ111Aに格納された当該回避エリアに対応付けられた回避属性及び回避条件に合致するか否かを判定する。そして、合致する場合は、コスト設定部13は、図7のステップS203の処理に進み、対象のリンクを除外する。
また、上述した実施形態では、コスト設定部13が、除外対象でないリンクの本来コストに対し、回避エリアに応じた係数を乗算または加算した値を設定する例について説明した。これに代えて、回避エリア内であっても走行できるリンクについては、リンクの属性に応じて、本来コストに対して乗算する係数を異ならせるようにしてもよい。例えば、各道路種別(高速道路(本線)、側道、国道、県道等)、車線数、道路幅員等に応じて、本来コストに対して乗算する係数を乗算または加算する。これにより、例えば、イベント等があっても走行しやすい大通り等のルートを探索しやすくすることができる。
<ルート探索処理>
次に、図12を参照して、ルート探索部14によるルート探索処理の詳細について説明する。図12は、ルート探索処理の一例を示すフローチャートである。
まず、ルート探索部14は、ユーザから出発地及び目的地の設定を受け付ける(ステップS401)。
続いて、ルート探索部14は、リンクデータ113、ノードデータ112を参照し、出発地から目的地方面に向かう所定のエリア内で、複数の経路を抽出する(ステップS402)。
続いて、ルート探索部14は、抽出した複数の経路について、各経路にそれぞれ含まれる各リンクの修正後コストの総計を算出する(ステップS403)。
続いて、ルート探索部14は、修正後コストの総計値が最少となる経路を選択し(ステップS404)、処理を終了する。
次に、図13、14を参照して、ルート探索結果について説明する。
図13は、従来技術の場合のルート探索結果の例を説明する図である。図13の例では、上述した図9の例のように、リンクの属性を考慮せずに、回避エリア501に含まれる各リンクのコストを増加させてルート探索したとする。この場合、リンク511、512、513、514に対するコストが大きいため、これらのリンクが回避され、リンク521~524を通行する経路531が探索される。このため、通行中の高速道路や高架等を一旦降りて、回避エリアを迂回することになる場合がある。
図14は、上述した実施形態の場合のルート探索結果の例を説明する図である。図14の例では、上述した図10の例のように、リンクの属性を考慮し、回避エリア501に含まれる各リンクのコストを増加させてルート探索したとする。この場合、リンク511、512に対するコストは、回避エリアの影響を受けていないため、リンク511~512を通行する経路532が探索される。このため、通行中の高速道路や高架等を降りずに、回避エリア内を通行できる。
<まとめ>
従来、ユーザの入力操作、VICSで取得した事故情報、予め設定されているスクールゾーンやお祭り等のイベント等に応じて回避エリアを設定し、回避エリアに含まれるリンクのコスト値を高くしていた。そのため、イベント等の影響を受けない高速道路等も回避するような迂回ルートを探索してしまうという問題があった。
上述した実施形態によれば、回避エリアに含まれるリンクについて、リンクの属性に応じてコスト値を設定するため、イベント等の影響を受けない道路は迂回しないように経路探索できる。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、ルート探索装置10の各機能部は、例えば1以上のコンピュータにより構成されるクラウドコンピューティングにより実現されていてもよい。ルート探索装置10は、スマートフォン等の端末からの要求に応じて、経路を探索し、探索した経路を端末に通知するサーバ装置であってもよい。ルート探索装置10は、車載ナビゲーション装置やスマートフォン等の端末に、ルート探索プログラムをインストールすることにより実現してもよい。
10 ルート探索装置
11 記憶部
111 回避エリアデータ
112 ノードデータ
113 リンクデータ
12 エリア設定部
13 コスト設定部
14 ルート探索部

Claims (3)

  1. 通行を回避する回避エリアの位置を示す位置情報、及び回避対象から除外するための地面からの高さ位置を示す回避条件を有する回避エリアデータと、道路の区間を表すリンクを通過するための所要時間又は距離を示すコスト情報、当該リンクに関連するノードを示すノード情報、及び当該リンクの地面に対する高さ位置を示す属性情報を有するリンクデータと、前記ノードの位置を示す位置情報を含むノードデータと、を記憶する記憶部と、
    前記記憶部に記憶されている前記回避エリアデータに含まれる前記位置情報に基づいて前記回避エリアを設定するエリア設定部と、
    前記記憶部に記憶されている前記回避エリアデータに含まれる前記位置情報と、前記記憶部に記憶されている前記ノードデータに含まれる前記位置情報とに基づいて前記回避エリア内に含まれる前記ノードを抽出し、前記記憶部に記憶されている前記リンクデータに含まれる前記ノード情報に基づいて前記抽出したノードと関連する前記リンクを抽出し、前記記憶部に記憶されている前記リンクデータに基づいて前記抽出したリンクの前記コスト情報を修正するコスト設定部と、
    前記修正したコスト情報及び前記記憶部に記憶されている前記リンクデータに含まれる前記コスト情報を用いて前記リンクを選択した経路を探索する探索部と、
    を備え
    前記コスト設定部は、
    前記抽出したリンクのうち、前記記憶部に記憶されている前記リンクデータに含まれる前記属性情報が、前記回避エリアデータに含まれる前記回避条件と合致するリンクを、前記コスト情報の修正対象から除外する、
    ルート探索装置。
  2. ルート探索装置が、
    通行を回避する回避エリアの位置を示す位置情報、及び回避対象から除外するための地面からの高さ位置を示す回避条件を有する回避エリアデータと、道路の区間を表すリンクを通過するための所要時間又は距離を示すコスト情報、当該リンクに関連するノードを示すノード情報、及び当該リンクの地面に対する高さ位置を示す属性情報を有するリンクデータと、前記ノードの位置を示す位置情報を含むノードデータと、を記憶し、
    前記回避エリアデータに含まれる前記位置情報に基づいて前記回避エリアを設定し、
    前記回避エリアデータに含まれる前記位置情報と、前記ノードデータに含まれる前記位置情報とに基づいて前記回避エリア内に含まれる前記ノードを抽出し、前記リンクデータに含まれる前記ノード情報に基づいて前記抽出したノードと関連する前記リンクを抽出し、
    前記抽出したリンクのうち、前記リンクデータに含まれる前記属性情報が、前記回避エリアデータに含まれる前記回避条件と合致するリンクを、前記コスト情報の修正対象から除外し、
    前記リンクデータに基づいて前記抽出したリンクのコスト情報を修正し、
    前記修正したコスト情報及び前記リンクデータに含まれる前記コスト情報を用いて前記リンクを選択した経路を探索する処理を実行する、
    ルート探索方法。
  3. ルート探索装置に、
    通行を回避する回避エリアの位置を示す位置情報、及び回避対象から除外するための地面からの高さ位置を示す回避条件を有する回避エリアデータと、道路の区間を表すリンクを通過するための所要時間又は距離を示すコスト情報、当該リンクに関連するノードを示すノード情報、及び当該リンクの地面に対する高さ位置を示す属性情報を有するリンクデータと、前記ノードの位置を示す位置情報を含むノードデータと、を記憶させ、
    前記回避エリアデータに含まれる前記位置情報に基づいて前記回避エリアを設定し、
    前記回避エリアデータに含まれる前記位置情報と、前記ノードデータに含まれる前記位置情報とに基づいて前記回避エリア内に含まれる前記ノードを抽出し、前記リンクデータに含まれる前記ノード情報に基づいて前記抽出したノードと関連する前記リンクを抽出し、
    前記抽出したリンクのうち、前記リンクデータに含まれる前記属性情報が、前記回避エリアデータに含まれる前記回避条件と合致するリンクを、前記コスト情報の修正対象から除外し、
    前記リンクデータに基づいて前記抽出したリンクの前記コスト情報を修正し、
    前記修正したコスト情報及び前記リンクデータに含まれる前記コスト情報を用いて前記リンクを選択した経路を探索する処理を実行させる、
    プログラム。
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