JPH02184999A - 最適経路検索方法 - Google Patents

最適経路検索方法

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JPH02184999A
JPH02184999A JP526789A JP526789A JPH02184999A JP H02184999 A JPH02184999 A JP H02184999A JP 526789 A JP526789 A JP 526789A JP 526789 A JP526789 A JP 526789A JP H02184999 A JPH02184999 A JP H02184999A
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Akihiko Toyoshima
昭彦 豊島
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] 本発明は車両用ナビゲーション装置等に用いる道路ネッ
トワークでの最適経路検索方法に関する。
〔発明の概要〕
本発明は車両用ナビゲーション装置等に用いる道路ネッ
トワークでの最適経路検索方法に関し、流入出端を示す
交差点を接続道路数の複数のサブノードとし、この複数
のサブノード間に通行可又は通行不可のフラグを設け、
道路ネットワークの最適経路検索時に交差点内の複数の
サブノード間のフラグを同時に検索することで、交通規
則に従った最適な経路を高速に得る様にしたものである
〔従来の技術〕
従来、車両の現在位置を地図上に表示する車両用ナビゲ
ーション装置は第4図の様に構成されていた。
第4図において、信号処理手段(1)はコンピュータで
構成され、このコンピュータはコンピュータ用のROM
、RAM等の記憶手段と、液晶、 CRT等の表示手段
(2)より成り、信号処理手段(1)には地図等の情報
が記憶されたコンパクトディスクメモリ(以下CD−R
OMという)の再生装置又は地図等の情報の記憶/再生
を可能とする装置等から成る地図データ記憶手段(3)
及び車両の進行方向に対し、例えば地磁気のX及びY成
分を検出する方位センサと、この方位センサの出力を使
用して車両の進行方向に応じて地磁気のX、Y成分のデ
ジタル信号を発生する方位検出手段と、単位走行距離毎
に所定パルス等を発生する距離センサ等を備える距離検
出手段とから成る走行位置検出手段(4)とからデータ
が与えられ、これら各データはキーボード等からなる入
力手段(5)の指示に基づき信号処理手段(1)が演算
処理を実行し、特定地区の地図情報。
信号処理手段(1)の演算結果、現在位置等を表示手段
(2)に表示させる様に成されている。
上述のナビゲータ装置によれば表示手段(2)上に表示
された道路ネットワーク画像をみながら出発地点と目的
地点を入力手段(5)から入力指示すると、地図データ
記憶手段(3)からの地図データに基づいて信号処理手
段(1)内で最小インピーダンス経路を検索する。ここ
で最小インピーダンス経路とは入力手段(5)から与え
られる入力条件に応じて、例えば最短距離、最小時間、
或は最低料金等で出発地点から目的地点迄に到達するた
めの経路であり、各交差点での右左折禁止条件、或はガ
ソリン使用量、渋滞状況等が加味されて定められる。
例えば、出発地点から目的地点迄の最短の車両進行コー
スを道路用の地図データから検索する方法としては交差
点を1つのノードとし、道路をリンクと考えて、デイク
ストラ(Dijkstra)法、或はニコルソン(Ni
cholson)法を用いて道路ネットワーク内で始点
ノードから、終点ノード塩の最短経路検索を行なう方法
が知られている。
これらのうち例えば、デイクストラ法で出発地点と目的
地点迄の最短経路を求めるためのアルゴニズムは次の様
に示される。
l  begin 2  kニー0;ik:=0;G(i*):=O;P:
=(1,2,・・・・、N)3   for i=1 
until N do g(i):=(x);3  1
vhile ik’ilJ d。
5   begin 6   for every iEP d。
7   begin 8    g(i): =min(g(i)、G(ik
) +dibi)9   end 11    k4−に+l; 12      L=:= ビ;G(i、t): =g
(i  v);P二 =p−< it+)  :13 
   end 14   end ここでiはノード、diviはノードik、iを結ぶリ
ンク長を表わす。i−0は始点であり、i=Nは終点で
ある。G (i)は始点よりノードiまでの最短路長を
表わす、またPはG (i)がまだ求められていないノ
ードの集合を表わす。
この様な道路ネットワークでは出発地点から目的地点迄
の最短経路を検索する場合、交差点をノード、道路をリ
ンクとして、地図データベースを構築したのでは各交差
点での右左折禁止等の方向性を有するインピーダンスが
存在するため道路状況を正しく反映した最適経路の検索
方法とならないために、第5図に示す様にインピーダン
スを加味し、各交差点を接続道路数×2のサブノード(
6)と、接続道路数×(接続道路数−1)のリンク(7
)に分解する方法が情報処理学会、第33回(昭和61
年後期)全国大会論文集2401頁、論文番号5W−5
[首都圏道路網最適経路情報提供システム」に記載され
ている。
〔発明が解決しようとする課題] 然し、この検索方法によっても、ノード数及びリンク数
が大幅に増大し、取り扱うデータ量は膨大となる。更に
交差点の入口から出口迄に1本のリンクを設定するため
に、この処理に1ステツプを要し、全体の検索時間が増
大する欠点を有していた。
本発明は畝上の欠点に鑑みなされたもので、その目的と
するところは最適経路検索を交通規則に従って高速に検
索しようとするものである。
[課題を解決するための手段〕 本発明の最適経路検索方法はその1例が第1図乃至第3
図に示されている様に流入出端を示す交差点(8)を接
続道路数の複数のサブノード(6)とし、この複数のサ
ブノード(6)間に通行可又は通行不可のフラグを設け
、道路ネットワークの最適経路検索時に交差点(8)内
の複数のサブノード(6)間のフラグを同時に検索する
様にしたものである。
〔作用〕
本発明の最適経路検索方法では交差点を複数の接続道路
数のサブノードと、この複数のサブノード間に通行可又
は通行不可のフラグを設けて、最適経路検索時に同時に
検索する様にしたので道路交通規則にのっとった裔速な
検索を行なうことが出来る。
〔実施例〕
以下、本発明の最適経路検索方法の一実施例を第1図乃
至第3図について詳記する。
第1図は本発明の最適経路検索方法を実現するための車
載用ナビゲータ装置に用いられる信号処理手段(1)の
機能プロ・ツクを示すもので、他の部分については第4
図と同様に構成されているものとして第4図との対応部
分とは同一符号を付してその説明を援用する。
第1図で入力手段(5)のキーボ:ドから第1図に示さ
れていないが表示手段(2)に表示される地図上に最適
経路、例えば、出発地点から目的地点迄の最短経路を指
示させるために出発地点と目的地点等が人力されると信
号処理手段(])は最最適路の検索を行なう様になされ
ている。信号処理手段(])内には演算手段(1a)を
有し、この信号処理手段(1)内に通常配設されている
ROM、RAM等の記憶手段(以下RAMと記す)内に
カウンタ(9)、距離確定ノードポインタ(10)、確
定距離バッファ(11)、距離未確定ノードデータ記憶
手段(12)、サブノード暫定距離データ記憶手段(1
3)、終点ノード記憶手段(14)、リンク長データ記
憶手段(15)、経路前サブノード記憶手段(16)、
距離未確定サブノードデータ記憶手段(17)、距離確
定サブノードポインタ(18)、ノード、サブノード対
応データ記憶手段(19)、始サブノード、終サブノー
ド対応データ記憶手段(20)、交差点サブノード間通
行可、不可フラグデータ記憶手段(21)、距離最短サ
ブノードバッファ(22)を備えている。
第2図は第1図のフローチャートを示すものであり、先
ず、入力手段(5)から第1ステツプSTP。
に示す様に始点ノードi、と終点ノードicを入力する
と演算手段(1a)は第2ステップSTP、に示す様に
初期化が行なわれる。演算手段(1a)はCPUORA
M内のカウンタ(9)のカウント値kをに=0とし、距
離確定ノードポインタ(前回経路で確定したノード状態
を示す)(10)のRAM内の値iうを始点ノードi、
にセットし、更に演算手段(1a)はRAM内の終点ノ
ード記憶手段(14)に入力された終点ノードのiEを
記憶する。距離未確定ノードデータ記憶手段(12)に
記憶されたデータ始点ノードi、を除去して距離未確定
サブノードデータ記憶手段(17)に記憶したデータよ
り始点ノードi、以外のノードに属するサブノード全体
の集合Qをセットし、更に演算手段(1a)は距離未確
定サブノードデータ記憶手段(17)をチエツクし、登
録しであるサブノードjについてサブノード暫定距離デ
ータ記憶手段(工3)の値g(j)を無限大としてg(
j)=■とすることで第2ステツプsp’rzの初期化
が終了する。
次の第3ステップSTP、で演算手段(la月よノード
、サブノード対応データ記憶手段(19)をチエツクし
、距離確定ノードポインタ(10)が指しているノード
1に=!!、即ち始点ノードi、に属するサブノードの
集合S (is)を求め、次の第4ステップSTP、で
は始点ノードi、に接続されたサブノードjのチエツク
が行なわれる。
第5ステップSTP、では始点ノードi、に属するサブ
ノードjに接続しているサブノードj′を求めてj′=
ffi(j)とする。即ち演算手段(la)はノード、
サブノード対応データ記憶手段(19)をチエツクし、
距離確定ノードポインタ(lO)が指しているノード1
x−isのサブノードjに接続しているサブノードj′
を求める。
次に第6ステツプSTP、ではサブノードj′としてサ
ブノード暫定距離データ記憶手段(13)中の値をリン
ク長データ記憶手段(15)で調べて始点ノードi、と
結ぶリンク値に設定する。更に演算手段(1a)はサブ
ノードj′に到達した経路前サブノード記憶手段(16
)の値R(j’)をJにセットして経路前サブノードの
登録を行なう。
次に以上の処理を始点ノードi、に属するすべてのサブ
ノードについて行なうために第7ステツプ5TP7から
第4ステップSTP、→第5ステップS T P s→
第6ステツプ5TP6→第7ステツプ5TP7と循環ル
ープが構成されて、始点ノードi、に属する全てのサブ
ノードが処理されたら演算手段(1a)は第8ステップ
STP、で距離未確定サブノードデータ記憶手段(17
)及びサブノード暫定距離データ記憶手段(13)をチ
エツクし、距離が未確定であるサブノード中で暫定距離
が最小であるサブノードj1を求める。次の第9ステッ
プSTP、では最小であるサブノードj9が属するノー
ド19を求める。第10ステップSTP、、では演算手
段(1a)は距離が確定したサブノードが属するノード
ithが終点ノード11かどうかを判断し、“’YES
”であればエンドに至るが、” N O”であれば第1
1ステップSTP、、に進む。第11ステップSTP、
、ではカウンタ(9)のkを1インクリメントしてに+
1とし、距離確定ノードポインタ(10)の値i、を第
9ステップSTP、で求めたサブノードにし、距離が確
定したサブノードが属するノードの再設定1k=i’″
が行なわれる。更に、距離が確定したサブノードが属す
るノードを距離確定サブノードポインタ(10)の値i
kに再設定を行なうJi+=j”が行なわれる。そして
確定距離の再設定G = g (j x)の為に確定距
離バッファ(11)、サブノード暫定距離データ記憶手
段(13)中の最小の値g(jk)とする。又、距離未
確定ノードデータ記憶手段(12)よりj Kをとり出
し、距離未確定サブノードデータ記憶手段(17)のサ
ブノード集合Qより前記j Kを除去する。第12ステ
ップSTP、□では演算手段(la)はノード、サブノ
ード対応データ記憶手段(19)をチエツクし、距離確
定ノードポインタ(10)が指しているノード1.に属
するサブノードの集合S (i、)を求める。次の第1
3ステップSTP、、ではノードikに属しているサブ
ノードjのチエツクが行なわれ、第14ステップSTP
、4ではこのサブノードjと接続されたサブノードj′
を求めJ’−42(j)  とする。第15ステップS
TP、。
では演算手段(Ia)がこのサブノードJ′が距離未確
定サブノードデータ記憶手段(17)をチエツクし、“
N O”であれば第19ステツプS T P +qに至
るが“’YES”であれば第16ステツプS T P 
、、に進む。
第16ステツプSTP、、ではサブノードj′が距離未
確定である場合は前回距離が確定した、距離確定サブノ
ードポインタ(18)が指しているJKよりjへこの交
差点i5内で進行することが可能か否かを演算手段(1
a)は判断し、“No”であれば第19ステップSTP
、、に至るが、“YES”であれば第17ステンプS 
T P 、?に進む。演算手段(1a)は交差点内サブ
ノード間通行可、不可フラグ記憶手段(21)によって
求めF(jk、j)=“°1゛°なら通行可であり“′
0”なら通行不可と定めておく。第17ステツプS T
 P 17では第16ステツプSTP、6が通行可であ
る場合にJKを経由してj′へ進んだ場合の距離と、サ
ブノード暫定距離データ記憶手段(13)中の値を比較
する。そして第18ステツプS T P toで小さい
方の値をサブノード暫定距離データ記憶手段(13)に
登録し直してg (j’) =G + d jj’の更
新が行なわれる。この更新が行なわれた場合には演算手
段(1a)は経路前サブノード記憶手段(16)の値h
(j′)をj xにして経路前サブノードの登録を行な
い、第19ステツプ5TP19に至る。第19ステップ
STP、9ではノードiXに属する全てのサブノードに
対して第13ステツプSTP+*乃至第18ステツプS
TP、、の処理を行なう循環ループが終わったら、演算
手段(1a)は第20ステツプ5TP2゜及び第21ス
テンプS T P z lに示す様に距離未確定サブノ
ードデータ記憶手段(17)及びサブノード暫定距離デ
ータ記憶手段(13)をチエツクし、距離が未確定であ
るサブノードの中で暫定距離が最小ノードを決定する。
第22ステツプ5PTt□ではj*が属するノード10
、即ち距離が確定したサブノードが終点ノードであるか
否かの判断を行って“Y E S ”であれば終了に至
るか“′NO゛であれば第11ステップSPT、、に戻
ることになる。
上述のフローを第3回で定性的に説明すると、第3図で
は交差点(8)を例えば接続道路数=4として4つのサ
ブノード(6,)(6□) (63) (64)に展開
する、そして接続道路数のサブノード(6、) (6□
) (63) (6,)と各サブノード間で通行可、不
可フラグを立てて、例えば最小インピーダンス条件を満
足する最短距離を求める場合には求めるリンクが始まる
交差点(8)の例えば、始サブノード(61)と終サブ
ノード(62)間で進行可、通行不可フラグをチエツク
し、進行可である場合のみ最短距離を求めるアルゴリズ
ムを進める様にしたので始サブノード(6,)と終サブ
ノード(6□)間にリンクを考える必要もなく、処理数
も大幅に減少することになる。
本発明はデイクストラ法にフいて説明したがニコルラン
法にも適用可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の変形が可能である。
第1図は本発明の最適経路検索方法の一実施例を示す機
能ブロック図、第2図は本発明の最適経路検索方法を示
すフローチャート例、第3図は交差点でのサブノード説
明図、第4図は従来のナビゲーション装置を示すブロッ
ク図、第5図は従来の交差点のサブノードとリンクの説
明図である。
(1)は信号処理手段、(1a)は演算手段、(3)は
地図データ記憶手段、(5)は入力手段、(19)はノ
ード、サブノード対応データ記憶手段、(20)は始す
ブノード終サブノード対応記憶手段、(21)は交差点
内サブノード間通行可、不可フラグデータ記憶手段であ
る。
(発明の効果〕 本発明の最適経路検索方法によれば道路交通規則に従っ
た正しい最適経路の検索が可能であり、且つデータ量が
少ないので検索速度を高速化することが出来るものであ
る。
【図面の簡単な説明】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  流入出端を示す交差点を接続道路数の複数のサブノー
    ドとし、該複数のサブノード間に通行可又は通行不可の
    フラグを設け、 道路ネットワークの最適経路検索時に上記交差点内の複
    数のサブノード間の上記フラグを同時に検索する様にし
    たことを特徴とする最適経路検索方法。
JP526789A 1989-01-12 1989-01-12 最適経路検索方法 Expired - Lifetime JP2821604B2 (ja)

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CN109857734A (zh) * 2018-12-28 2019-06-07 济南铁路信息技术有限公司 一种描述客运列车时刻表的数据构造和存储方法

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