JPWO2013186989A1 - 移動計画処理システム、移動計画処理方法および移動計画処理プログラム - Google Patents

移動計画処理システム、移動計画処理方法および移動計画処理プログラム Download PDF

Info

Publication number
JPWO2013186989A1
JPWO2013186989A1 JP2014520886A JP2014520886A JPWO2013186989A1 JP WO2013186989 A1 JPWO2013186989 A1 JP WO2013186989A1 JP 2014520886 A JP2014520886 A JP 2014520886A JP 2014520886 A JP2014520886 A JP 2014520886A JP WO2013186989 A1 JPWO2013186989 A1 JP WO2013186989A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aircraft
interest
section information
peripheral
link
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014520886A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6241417B2 (ja
Inventor
幸生 寺本
幸生 寺本
弘司 喜田
弘司 喜田
多賀戸　裕樹
裕樹 多賀戸
友人 安藤
友人 安藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2014520886A priority Critical patent/JP6241417B2/ja
Publication of JPWO2013186989A1 publication Critical patent/JPWO2013186989A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6241417B2 publication Critical patent/JP6241417B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F1/00—Ground or aircraft-carrier-deck installations
    • B64F1/002—Taxiing aids
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0017—Arrangements for implementing traffic-related aircraft activities, e.g. arrangements for generating, displaying, acquiring or managing traffic information
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0043—Traffic management of multiple aircrafts from the ground
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/04—Anti-collision systems
    • G08G5/045—Navigation or guidance aids, e.g. determination of anti-collision manoeuvers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

注目機との間に異常接近が生じる可能性がある周辺機を高速に特定することができる移動計画処理システムを提供する。周辺機選別手段７４は、区間情報対毎に、注目機の区間情報の始点と、当該区間情報の終点の通過位置座標および下限到着時刻を座標値とする点と、当該区間情報の終点の通過位置座標および上限到着時刻を座標値とする点とによって規定される３次元空間内の領域を、第１の射影行列を用いて２次元平面に写像する。そして、周辺機選別手段７４は、その結果得られる領域と、周辺機の通過位置を中心とし、異常接近が生じるか否かの判定基準となる閾値を半径とする円との交差判定を行うことによって、注目機と異常接近する可能性がある周辺機を選別する。

Description

本発明は、移動体の移動計画に基づいて、注目機と異常接近する可能性のある周辺機を特定する移動計画処理システム、移動計画処理方法および移動計画処理プログラムに関する。
「定められた位置（通過指定位置）」を「定められた予定時刻（通過予定時刻）」に通過する移動体（例えば、航空機、電車、バス等）に対して、移動体同士が異常接近しないように移動計画を決定する技術が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
非特許文献１には、シミュレーションに基づく異常接近の検知技術が記載されている。非特許文献１には、先行機と後続機との間で距離間隔等の通過条件が満たされているか否かを時刻順に検査することが記載されている。そして、条件を満足しない場合には、航空機の通過時刻を遅くすることが記載されている。
航空機の移動計画には、「通過指定位置（緯度・経度）」および「通過予定時刻」が、複数の通過指定位置に関して記載されている。そして、航空機は、出発空港で取得する移動計画に従って通過指定位置を通過予定時刻に通過し、目的空港まで航行する。しかし、実際の航行では天候変動等の影響により、航空機が通過指定位置を通過予定時刻に通過できない場合がある。このような場合に、航空管制スケジューリングシステムは、出発空港で航空機が取得する移動計画を調整し、異常接近を誘発しない新たな移動計画を決定する。このような調整後の移動計画を調整移動計画と記す場合がある。また、移動体同士の異常接近をコンフリクトと称する場合がある。
福田豊、岡恵、山本哲士、「航空管制の時間管理ツールの試作」、電子情報通信学会技術研究報告宇宙・航空エレクトロニクス、社団法人電子情報通信学会、２００８年７月１８日、１０８巻、１６９号、ｐｐ．２３−２８
複数の移動体のうち１つの移動体に着目し、その移動体（以下、注目機と記す。）と、他の移動体（以下、周辺機と記す。）との間の異常接近を検知して、調整移動計画を決定する場合に、非特許文献１の技術を適用することが考えられる。この場合、個々の周辺機について、時刻順に、注目機との異常接近の有無を判定する処理を行う必要がある。そのため、異常接近の検出の処理時間が長くなってしまう。特に、周辺機の数が多くなるほど処理時間が増加してしまう。
調整移動計画を決定する際に、注目機の障害物となり得る周辺機（換言すれば、注目機との間に異常接近が生じる可能性がある周辺機）を選別できれば、その周辺機および注目機の移動計画を用いて、移動計画を調整すればよい。従って、注目機との間に異常接近が生じる可能性がある周辺機を高速に選別できることが好ましい。
そこで、本発明は、注目機との間に異常接近が生じる可能性がある周辺機を高速に特定することができる移動計画処理システム、移動計画処理方法および移動計画処理プログラムを提供することを目的とする。
本発明による移動計画処理システムは、移動計画の調整対象となる移動体である注目機の移動計画、および、注目機以外の移動体である周辺機毎の移動計画からそれぞれ、始点および終点の情報として移動体の通過位置の２次元座標およびその通過時刻を座標値とする３次元座標を有する区間情報の集合を作成する区間情報作成手段と、注目機の各区間情報に対して、上限速度で移動した場合の終点到着時刻である下限到着時刻および下限速度で移動した場合の終点到着時刻である上限到着時刻を算出する到着時刻算出手段と、注目機の１つの区間情報と周辺機の１つの区間情報とを有する区間情報対に基づいて、３次元空間から２次元平面への写像を表す第１の射影行列を算出する射影行列算出手段と、区間情報対毎に、注目機の区間情報の始点と、当該区間情報の終点の通過位置座標および下限到着時刻を座標値とする点と、当該区間情報の終点の通過位置座標および上限到着時刻を座標値とする点とによって規定される３次元空間内の領域を、第１の射影行列を用いて２次元平面に写像することによって得られる領域と、周辺機の通過位置を中心とし、異常接近が生じるか否かの判定基準となる閾値を半径とする円との交差判定を行うことによって、注目機と異常接近する可能性がある周辺機を選別する周辺機選別手段を備えることを特徴とする。
また、本発明による移動計画処理方法は、移動計画の調整対象となる移動体である注目機の移動計画、および、注目機以外の移動体である周辺機毎の移動計画からそれぞれ、始点および終点の情報として移動体の通過位置の２次元座標およびその通過時刻を座標値とする３次元座標を有する区間情報の集合を作成し、注目機の各区間情報に対して、上限速度で移動した場合の終点到着時刻である下限到着時刻および下限速度で移動した場合の終点到着時刻である上限到着時刻を算出し、注目機の１つの区間情報と周辺機の１つの区間情報とを有する区間情報対に基づいて、３次元空間から２次元平面への写像を表す第１の射影行列を算出し、区間情報対毎に、注目機の区間情報の始点と、当該区間情報の終点の通過位置座標および下限到着時刻を座標値とする点と、当該区間情報の終点の通過位置座標および上限到着時刻を座標値とする点とによって規定される３次元空間内の領域を、第１の射影行列を用いて２次元平面に写像することによって得られる領域と、周辺機の通過位置を中心とし、異常接近が生じるか否かの判定基準となる閾値を半径とする円との交差判定を行うことによって、注目機と異常接近する可能性がある周辺機を選別することを特徴とする。
また、本発明による移動計画処理プログラムは、コンピュータに、移動計画の調整対象となる移動体である注目機の移動計画、および、注目機以外の移動体である周辺機毎の移動計画からそれぞれ、始点および終点の情報として移動体の通過位置の２次元座標およびその通過時刻を座標値とする３次元座標を有する区間情報の集合を作成する区間情報作成処理、注目機の各区間情報に対して、上限速度で移動した場合の終点到着時刻である下限到着時刻および下限速度で移動した場合の終点到着時刻である上限到着時刻を算出する到着時刻算出処理、注目機の１つの区間情報と周辺機の１つの区間情報とを有する区間情報対に基づいて、３次元空間から２次元平面への写像を表す第１の射影行列を算出する射影行列算出処理、および、区間情報対毎に、注目機の区間情報の始点と、当該区間情報の終点の通過位置座標および下限到着時刻を座標値とする点と、当該区間情報の終点の通過位置座標および上限到着時刻を座標値とする点とによって規定される３次元空間内の領域を、第１の射影行列を用いて２次元平面に写像することによって得られる領域と、周辺機の通過位置を中心とし、異常接近が生じるか否かの判定基準となる閾値を半径とする円との交差判定を行うことによって、注目機と異常接近する可能性がある周辺機を選別する周辺機選別処理を実行させることを特徴とする。
本発明によれば、注目機との間に異常接近が生じる可能性がある周辺機を高速に特定することができる。
本発明の第１の実施形態の移動計画処理システムの構成例を示すブロック図である。 各通過点における通過時刻を示す模式図である。 ３次元空間およびリンクの始点時刻における２次元平面を示す説明図である。 周辺機移動計画選別手段３２による判定処理の具体例を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態の処理経過の例を示すフローチャートである。 リンクＦＰＡ，ＦＰＢ，ＦＰＣ，ＦＰＤを３次元空間で表した模式図である。 領域Ｌを示す模式図である。 領域Ｌを示す模式図である。 本発明の第２の実施形態の移動計画処理システムの構成例を示すブロック図である。 異常接近の回避速度の算出を幾何的に示す模式図である。 本発明の第２の実施形態の処理経過の例を示すフローチャートである。 速度を速めた場合の到着時刻および速度を遅くした場合の到着時刻の例を示す模式図である。 本発明の第３の実施形態の移動計画処理システムの構成例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態の処理経過の例を示すフローチャートである。 計算平面を示す模式図である。 第３の実施形態の効果の具体例を示す模式図である。 注目機および周辺機の経路が、互いに同一直線上に存在するか、あるいは、平行である場合における周辺機のリンクＦＢから定まる斜柱体Ｈと平面との交差を示す模式図である。 周辺機が形成する直線の代用となる直線を示す模式図である。 本発明の最小構成の例を示すブロック図である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。以下に示す各実施形態では、移動体が航空機である場合を例にして説明するが、移動体は航空機に限定されない。
また、以下の各実施形態では、移動計画の調整対象である航空機を注目機とし、注目機以外の航空機を周辺機とする。
ここで、移動計画について説明する。移動計画は、移動体（本例では航空機）の２次元平面上の通過点の座標およびその通過時刻のリストの集合として記述される。各通過点の座標は、２次元平面のｘ座標およびｙ座標で表される。以下に示す各実施形態では、経度をｘ座標とし、緯度をｙ座標とする場合を例にして説明する。また、１つの移動体の移動計画において、通過時刻順に隣接する１組の通過点によって規定される区間をリンクと記す。移動計画はリンクの集合を表しており、各リンクの始点座標およびその通過時刻と、終点座標およびその通過時刻が移動計画で定められていると言える。このような移動計画が移動体毎に定められる。そして、注目機の移動計画を注目機移動計画と記す。また、周辺機の移動計画を周辺機移動計画と記す。
また、移動体同士の異常接近が発生したか否かの判定基準となる距離の閾値を安全間隔と呼ぶ。すなわち、移動体同士の距離が安全間隔未満であれば異常接近が生じていることになり、移動体同士の距離が安全間隔以上であれば異常接近が生じていないことになる。航空管制において、安全間隔は洋上管制間隔と称される。
実施形態１．
図１は、本発明の第１の実施形態の移動計画処理システムの構成例を示すブロック図である。本実施形態の移動計画処理システムは、注目機移動計画入力装置１と、周辺機移動計画入力装置２と、データ処理装置３と、記憶装置４と、出力装置５とを備える。
注目機移動計画入力装置１は、注目機移動計画の入力インタフェースである。周辺機移動計画入力装置２は、周辺機移動計画の入力インタフェースである。注目機移動計画入力装置１および周辺機移動計画入力装置２が同一の入力装置によって実現されていてもよい。
記憶装置４は、例えば、光ディスク装置や磁気ディスク装置等によって実現される。記憶装置４は、移動モデル記憶部４１と、移動条件記憶部４２とを備えている。
移動モデル記憶部４１は、移動体がリンクを移動する場合の移動態様を示すデータ（以下、移動モデルと記す。）を記憶する。移動計画処理システムの管理者は、予め移動モデルを移動モデル記憶部４１に記憶させておく。移動モデルの例として、等速度移動や等加速度移動等が挙げられる。各実施形態では、移動モデル記憶部４１において、等速度移動を示す移動モデルが記憶されているものとする。すなわち、移動体は各リンクにおいて、リンクの始点から終点まで等速直線運動をするものとする。
移動条件記憶部４２は、移動体がリンクを移動する際の速度の制約となる移動条件を予め記憶する。具体的には、移動条件記憶部４２は、移動条件として、移動体の速度として許容される上限速度および下限速度を記憶する。また、移動条件記憶部４２は、安全間隔も記憶する。移動計画処理システムの管理者は、予め移動条件および安全間隔を移動条件記憶部４２に記憶させておく。
図２は、各通過点における通過時刻を示す模式図である。図２に示す横軸は移動体の通過位置を示し、縦軸は時刻を示す。ｉ＝０，１，２，３，４とすると、各位置ｐｉの通過時刻はｔｉである。ｔｉは、移動計画で定められた通過時刻である。図２では、移動体が上限速度（ｖｍａｘ）で移動した場合の各位置ｐｉの通過時刻をｔｉ ＋と表している。また、移動体が下限速度（ｖｍｉｎ）で移動した場合の各位置ｐｉの通過時刻をｔｉ −と表している。ｔｉ ＋はｔｉよりも早い時刻であり、ｔｉ −はｔｉよりも遅い時刻である。
データ処理装置３は、例えば、プログラムに従って動作するコンピュータ（例えば、パーソナルコンピュータ、あるいはワークステーション等）である。そして、データ処理装置３は、リンク作成手段３１と、周辺機移動計画選別手段３２と、幾何モデル生成手段３０とを含む。
リンク作成手段３１は、注目機移動計画入力装置１を介して入力される注目機移動計画、および、周辺機移動計画入力装置２を介して入力される個々の周辺移動計画を対象にして、移動計画毎にリンクの集合を作成する。リンク作成手段３１は、１つの移動計画に関して、通過点となる２次元平面の位置座標およびその通過時刻を座標値とする３次元座標を、通過時刻の昇順に並べる。そして、リンク作成手段２３は、隣接する３次元座標同士の組を１つのリンクとし、リンクの集合を作成する。リンク作成手段３１は、この処理を移動計画毎に行う。
各リンクの始点および終点の情報は、通過点となる２次元平面の位置座標（ｘ座標、ｙ座標）と、時刻の情報を含む。従って、各リンクの始点および終点の情報は、２次元平面のｘ軸、ｙ軸に、第３の軸として時間軸（以下、ｔ軸と記す。）を追加した３次元空間内の点を表しているということができる。
また、リンク作成手段３１は、各リンクにおいて、移動条件として定められた上限速度または下限速度で移動する場合におけるリンクの終点時刻を算出する機能を有する。
周辺機移動計画選別手段３２は、移動条件を満たす速度で注目機が航行した場合に、異常接近が生じる可能性がある周辺機移動計画を選別する。周辺機移動計画選別手段３２は、移動計画によって規定される始点時刻から終点時刻までの時間に共通部分がある注目機の１つのリンクと、周辺機の１つのリンクとの組をそれぞれ抽出する。そして、周辺機移動計画選別手段３２は、時刻の昇順にそれらの組に対する処理を行って、注目機と周辺機とが異常接近する可能性があるか否かを判定する。
周辺機移動計画選別手段３２は、注目機の１つのリンクおよび周辺機の１つのリンクとの組をそれぞれ幾何モデル生成手段３０に入力する。以下、注目機の１つのリンクおよび周辺機の１つのリンクとの組をリンク対と記す場合がある。幾何モデル生成手段３０は、リンク対に基づいて、ｘ軸、ｙ軸、ｔ軸で定められる３次元空間（以下、単に３次元空間と記す。）から２次元平面への写像を表す射影行列を算出する。この２次元平面は、リンク対をなす２つのリンクの始点時刻のうち、遅い方の時刻における２次元平面である。以下、説明を簡単にするためにリンク対をなす２つのリンクで始点時刻が共通である場合を例にして説明する。
図３は、３次元空間およびリンクの始点時刻における２次元平面を示す説明図である。図３に示すリンクＦＡは注目機のリンクである。また、リンクＦＢは周辺機のリンクである。図３に示す例では、２つのリンクＦＡ，ＦＢの始点時刻はｔ＝０で共通である。従って、２つのリンクの始点時刻のうち遅い方の時刻はｔ＝０であると言える。図３に示すリンク対（ＦＡ，ＦＢ）が入力された場合、幾何モデル生成手段３０は、３次元空間からｔ＝０の２次元平面への写像を表す射影行列を算出する。以下、３次元空間からの写像先となる２次元平面を計算平面と記す。３次元空間から計算平面への写像は、周辺機のリンクＦＢに沿った方向への写像である。
図３に示す例において、注目機の速度を速めた場合には、リンクＦＡの終点時刻は早まり、注目機の速度を遅くした場合には、リンクＦＡの終点時刻は遅くなる。図３示す点Ｅ０は注目機移動計画から規定されるリンクＦＡの終点を表す。また、点Ｅ１は、注目機が上限速度で移動し、終点時刻が早くなった場合のリンクの終点を表す。点Ｅ２は、注目機が下限速度で移動し、終点時刻が遅くなった場合のリンクの終点を表す。このように、注目機の速度を変化させることで、リンクＦＡの始点０，Ｅ１，Ｅ２を含む平面が規定される。以下、リンクＦＡの始点０，Ｅ１，Ｅ２に囲まれた領域（面分）をＰ０と記す。
また、周辺機のリンクＦＢ上の点毎に、リンクＦＢ上の点を中心とし、半径が安全間隔である円を定めた状態を仮定する。ただし、この円は、計算平面Ｐｃに平行な円であるものとする。すると、図３に示すように、底面が円の斜柱体Ｈが定まる。なお、以下の説明では、安全間隔を洋上管制間隔と記す。
周辺機のリンクおよび洋上管制間隔によって定まる斜柱体Ｈの内部を注目機のリンクが通過すれば、注目機はその周辺機と異常接近することになる。そして、領域Ｐ０を含む平面と斜柱体Ｈとの交差は、図３に示すように楕円ｄで表される。３次元空間内で、楕円ｄと注目機のリンクＦＡが交差していれば、異常接近が生じることを意味し、交差していなければ、異常接近が生じないことを意味する。ただし、本発明では、３次元空間における交差判定を行うのではなく、領域Ｐ０を計算平面Ｐｃに写像して得られる領域（図３において図示略）を利用して異常接近が生じる可能性があるか否かを判定する。
周辺機移動計画選別手段３２は、幾何モデル生成手段３０が算出した射影行列を用いて、３次元空間内の領域Ｐ０を計算平面Ｐｃ上に写像する。そして、周辺機移動計画選別手段３２は、周辺機のリンクの始点を中心とし、半径が洋上管制間隔である計算平面Ｐｃ内の円（ｃと記す。図３参照。）と、領域Ｐ０の写像後の領域（Ｌと記す。）とが重なるか否かを判定することによって、注目機と周辺機とが異常接近する可能性があるか否かを判定する。すなわち、周辺機移動計画選別手段３２は、計算平面において、円ｃと領域Ｌとが一部分でも重なれば、注目機と周辺機とが異常接近する可能性があると判定する。また、円ｃと領域Ｌとが重ならなければ、注目機と周辺機とが異常接近する可能性はないと判定する。
円ｃは、３次元空間内の楕円ｄを、リンクＦＢの方向に沿って計算平面上に写像した円に相当する。
周辺機移動計画選別手段３２は、始点時刻から終点時刻までの時間に共通部分があるリンク対毎に、上記の処理を行い、注目機と異常接近する可能性があると判定した周辺機のリンクを選別し、その周辺機のリンクのリストを出力装置５に入力する。
図４は、周辺機移動計画選別手段３２による判定処理の具体例を示す模式図である。図４は、図３と同様に、移動体の移動平面に対して、時間軸を追加した３次元空間を表している。また、注目機の出発位置を原点としているが、これは基本的なアフィン変換によって得ることができる。注目機Ａは、地点（139°45’ 00.00’’, 35°41’ 00.00’’）を時刻12:00に出発し、地点（142°23’ 41.54’’, 38°19’ 17.67’’）に時刻13:00に到着する。周辺機Ｂは、地点（141°4’ 20.77’’, 35°41’ 00.00’’）を時刻12:00に出発し、地点（141°4’ 20.77’’, 38°19’ 17.67’’）に時刻13:00に到着する。注目機が上限速度で移動した場合、地点（142°23’ 41.54’’, 38°19’ 17.67’’）に時刻12:36に到着する。また、注目機が下限速度で移動した場合の到着時刻は13:24である。
３次元空間内の座標（142°23’ 41.54’’, 38°19’ 17.67’’, 12:36）および（142°23’ 41.54’’, 38°19’ 17.67’’, 13:24）をそれぞれ、計算平面に写像すると、計算平面内での座標は（142°23’ 41.54’’, 36°32’ 46.80’’）および（142°23’ 41.54’’, 34°49’ 13.20’’）となる。周辺機移動計画選別手段３２は、写像後のこれらの座標、および注目機のリンクＦＡの始点（139°45’ 00.00’’, 35°41’ 00.00’’）を結ぶ各線分で囲まれる領域Ｌと、周辺機Ｂの出発地点を中心とし、洋上管制間隔を半径とする円ｃとの共通部分（重なり）の有無を判定することによって、注目機Ａの速度変更に伴って、注目機Ａと周辺機Ｂとが異常接近する可能性があるか否かを判定する。
幾何モデル生成手段３０は、リンク対を入力されると、そのリンク対において始点時刻から終点時刻までの時間に共通部分があるか否かを判定し、共通部分があることを条件に、そのリンク対を用いて、３次元空間から計算平面への写像を表す射影行列を算出する。
出力装置５は、入力された情報を出力する。出力装置５の出力態様は限定されない。例えば、出力装置５は、表示出力を行うディスプレイ装置であってもよい。
リンク作成手段３１、周辺機移動計画選別手段３２および幾何モデル生成手段３０は、例えば、移動計画処理プログラムに従って動作するコンピュータのＣＰＵによって実現される。例えば、ＣＰＵが、移動計画処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体から移動計画処理プログラムを読み込み、そのプログラムに従って、リンク作成手段３１、周辺機移動計画選別手段３２および幾何モデル生成手段３０として動作すればよい。また、リンク作成手段３１、周辺機移動計画選別手段３２および幾何モデル生成手段３０が別々のハードウェアで実現されていてもよい。
次に、第１の実施形態の処理経過について説明する。図５は、本発明の第１の実施形態の処理経過の例を示すフローチャートである。注目機移動計画入力装置１には、移動計画処理システムの管理者から注目機移動計画が入力される。注目機移動計画入力装置１は、その注目機移動計画をリンク作成手段３１に送る。また、周辺機移動計画入力装置２には、管理者から各周辺移動体の周辺機移動計画が入力される。周辺機移動計画入力装置２は、その周辺機移動計画をリンク作成手段３１に送る。
リンク作成手段３１は、入力された全ての全ての移動計画（注目機移動計画および全ての周辺機移動計画）を対象にして、移動計画毎にリンクの集合を作成する（ステップＡ１）。
そして、リンク作成手段３１は、移動条件記憶部４２から移動体の上限速度および下限速度を読み込み、注目機に関して、各リンクの終点を通過する際の下限到着時刻および上限到着時刻を算出する（ステップＡ２）。すなわち、リンク作成手段３１は、リンクの始点が示す位置からその始点時刻に出発した注目機が上限速度で移動した場合におけるリンクの終点への到着時刻（下限到着時刻）を算出する。同様に、リンク作成手段３１は、リンクの始点が示す位置からその始点時刻に出発した注目機が下限速度で移動した場合におけるリンクの終点への到着時刻（上限到着時刻）を算出する。
次に、周辺機移動計画選別手段３２は、始点時刻から終点時刻までの時間に共通部分がある注目機の１つのリンクと、周辺機の１つのリンクとのリンク対をそれぞれ抽出する。周辺機移動計画選別手段３２は、それぞれのリンク対を幾何モデル生成手段３０に入力する。幾何モデル生成手段３０は、入力されたリンク対毎に、リンク対に基づいて、３次元空間から計算平面への写像を表す射影行列を算出する（ステップＡ３）。射影行列の計算例については、後述する。幾何モデル生成手段３０は、各リンク対に対応する各射影行列を周辺機移動計画選別手段３２に返す。
周辺機移動計画選別手段３２は、周辺機毎に、リンク対の示す時刻（例えば、始点時刻）の昇順に、リンクを選択する。そして、周辺機移動計画選別手段３２は、選択したリンク対に関して、３次元空間における注目機のリンクの始点座標、および下限到着時刻、上限到着時刻に対応する点によって囲まれる領域Ｐ０を計算平面に写像する。さらに、周辺機移動計画選別手段３２は、写像後の領域Ｌと、周辺機のリンクの始点を中心とし、半径が洋上管制間隔である計算平面Ｐｃ内の円ｃとが重なるか否かを判定することによって、注目機と周辺機との間に異常接近が生じる可能性があるか否かを判定する。周辺機移動計画選別手段３２は、この判定処理を、周辺機毎に、各リンク対に関して行う（ステップＡ４）。
周辺機移動計画選別手段３２は、注目機と異常接近する可能性があると判定した周辺機のリンクを出力装置５に入力し、出力装置５は、そのリンクを出力する。
次に、具体例を用いて、本実施形態の動作を説明する。以下の具体例では、注目機の経路と周辺機の経路とが、互いに同一直線上になく、また、平行でもない場合を例にする。また、１つのリンクを、［（始点のｘ座標、始点のｙ座標、始点のｔ座標），（終点のｘ座標、終点のｙ座標、終点のｔ座標）］という形式で表すものとする。
注目移動計画から作成された注目機のリンクの集合に、リンクＦＰＡ＝［（139°45’ 00.00’’, 35°41’ 00.00’’, 12:00），（142°23’ 41.54’’, 38°19’ 17.67’’, 13:00）］が含まれているものとする。
また、周辺機Ｂの周辺機移動計画から作成されたリンクの集合に、リンクＦＰＢ＝［（141°4’ 20.77’’, 35°41’ 00.00’’, 12:00），（141°4’ 20.77’’, 38°19’ 17.67’’, 13:00）］が含まれているものとする。
同様に、周辺機Ｃの周辺機移動計画から作成されたリンク集合に、リンクＦＰＣ＝［（141°43’ 46.08’’, 35°41’ 00.00’’, 12:00），（141°43’ 46.08’’, 38°58’ 52.09’’, 13:00)）］が含まれているものとする。
同様に、周辺機Ｄの周辺機移動計画から作成されたリンク集合に、リンクＦＰＤ＝［（142°23’ 41.54’’, 35°41’ 00.00’’, 12:00），（142°23’ 41.54’’, 76°38’ 35.34’’, 13:00）］が含まれているものとする。
図６は、これらのリンクＦＰＡ，ＦＰＢ，ＦＰＣ，ＦＰＤを３次元空間で表した模式図である。また、本例では、移動条件記憶部４２に、洋上管制間隔“２４ｋｍ”、上限速度“６４０ｋｍ／ｈ”、および下限速度“２４０ｋｍ／ｈ”が記憶されているものとする。
リンク作成手段３１は、移動計画毎にリンクの集合を作成する（ステップＡ１）。ここでは、注目機ＡのリンクＦＰＡ、周辺機Ｂ，Ｃ，ＤのリンクＦＰＢ，ＦＰＣ，ＦＰＤに着目して説明する。
リンク作成手段３１は、移動条件記憶部４２から移動体の上限速度および下限速度を読み込み、リンクＦＰＡに関する下限到着時刻および上限到着時刻を算出する（ステップＡ２）。本例では、下限到着時刻は12:36と算出され、上限到着時刻は13:24と算出される。リンク作成手段３１は、作成した移動体毎のリンクの集合、および、算出した下限到着時刻、上限到着時刻を周辺機移動計画選別手段３２に入力する。
注目機のリンクＦＰＡと、周辺機の各リンクＦＰＢ，ＦＰＣ，ＦＰＤとにおいて、始点から終点までの時間に共通部分がある。従って、周辺機移動計画選別手段３２は、（ＦＰＡ，ＦＰＢ）、（ＦＰＡ，ＦＰＣ）、（ＦＰＡ，ＦＰＤ）等のリンク対を幾何モデル生成手段３０に入力する。
幾何モデル生成手段３０は、始点から終点までの時間に共通部分があるリンク対毎に、３次元空間から計算平面への写像を表す射影行列を算出する（ステップＡ３）。以下、この射影行列をｍとする。
リンク対における注目機のリンクを一般化して、ＦＡ＝［（ｘＡ１，ｙＡ１，ｔＡ１），（ｘＡ２，ｙＡ２，ｔＡ２）］と表す。すなわち、リンクＦＡの始点におけるｘ座標をｘＡ１と表し、ｙ座標をｙＡ１と表し、注目機がその位置を通過する時刻をｔＡ１と表す。そして、リンクＦＡの終点におけるｘ座標をｘＡ２と表し、ｙ座標をｙＡ２と表し、注目機がその位置を通過する時刻をｔＡ２と表す。
同様に、リンク対における周辺機のリンクを一般化して、ＦＢ＝［（ｘＢ１，ｙＢ１，ｔＢ１），（ｘＢ２，ｙＢ２，ｔＢ２）］と表す。すなわち、リンクＦＢの始点におけるｘ座標をｘＢ１と表し、ｙ座標をｙＢ１と表し、周辺機がその位置を通過する時刻をｔＢ１と表す。そして、リンクＦＢの終点におけるｘ座標をｘＢ２と表し、ｙ座標をｙＢ２と表し、周辺機がその位置を通過する時刻をｔＢ２と表す。
注目機の経路と周辺機の経路とが、互いに同一直線上になく、また、平行でもない場合、幾何モデル生成手段３０は、３次元空間から計算平面への写像を表す射影行列ｍを、以下の式（１）の計算によって求めることができる。
Figure 2013186989
幾何モデル生成手段３０は、リンク対毎に算出した各射影行列ｍを周辺機移動計画選別手段３２に返す。幾何モデル生成手段３０は、リンク対毎に、リンクＦＰＡの始点（ＦＰＡ０とする。）、リンクＦＰＡの終点のｘ，ｙ座標および下限到着時刻を座標値とする点ＦＰＡ１（図６参照）、リンクＦＰＡの終点のｘ，ｙ座標および上限到着時刻を座標値とする点ＦＰＡ２（図６参照）によって囲まれる領域Ｐ０を計算平面上に写像する。この写像においては、点ＦＰＡ１，ＦＰＡ２をそれぞれ計算平面に写像し、その写像によって得られた２点と、リンクＦＰＡの始点のｘ，ｙ座標を座標値とする点によって囲まれる三角形を導出すればよい。
３次元空間の点ＦＰＡ１，ＦＰＡ２を計算平面に写像する計算について説明する。ここでは、リンク対（ＦＰＡ，ＦＰＢ）を用いて、注目機Ａと周辺機Ｂとの間に異常接近が生じるか否かを判定する場合を例にして説明する。上記のように、注目機のリンクを［（ｘＡ１，ｙＡ１，ｔＡ１），（ｘＡ２，ｙＡ２，ｔＡ２）］として一般化して表すとする。このとき、点ＦＰＡ１は、（ｘＡ２，ｙＡ２，ｔＡｍｉｎ）と表すことができる。ｔＡｍｉｎは、下限到着時刻である。また、点ＦＰＡ２は、（ｘＡ２，ｙＡ２，ｔＡｍａｘと表すことができる。ｔＡｍａｘは、上限到着時刻である。
また、射影行列ｍの第１行をｍ１と記し、射影行列の第２行をｍ２と記す。ここでは、リンク対（ＦＰＡ，ＦＰＢ）に関して算出された射影行列ｍを用いる。
周辺機移動計画選別手段３２は、点ＦＰＡ１を写像する場合、（ｘＡ２，ｙＡ２，０，１）とｍ１（射影行列ｍの第１行）の内積をｘ座標とし、（ｘＡ２，ｙＡ２，ｔＡｍｉｎ，１）とｍ２（射影行列ｍの第２行）の内積をｙ座標とする点に写像する。点ＦＰＡ２を写像する場合には、ｔＡｍｉｎの代わりにｔＡｍａｘを用いて同様の計算を行えばよい。
この結果、周辺機移動計画選別手段３２は、リンクＦＰＡの始点（計算平面における点（ｘＡ１，ｙＡ１））と、点ＦＰＡ１，ＦＰＡ２の写像によって得られた２点とを頂点とする計算平面内の三角形を特定することができる。
具体的には、点ＦＰＡ１の写像により、図４に示す（142°23’ 41.54’’, 36°32’ 46.80’’）が得られ、点ＦＰＡ２の写像により、図４に示す（142°23’ 41.54’’, 34°49’ 13.20’’）が得られる。そして、計算平面内に、図４に示す三角形の領域Ｌを特定することができる。
周辺機移動計画選別手段３２は、周辺機Ｂの出発地点を中心とし、洋上管制間隔を半径とする円と、三角形の領域Ｌとの重なりの有無を判定することによって、注目機Ａと周辺機Ｂとが異常接近する可能性があるか否かを判定する。本例では、三角形の領域Ｌに円が包含される。従って、周辺機移動計画選別手段３２は、注目機Ａと周辺機Ｂとが異常接近する可能性があると判定する（ステップＡ４）。
周辺機移動計画選別手段３２は、周辺機Ｃ，Ｄに関しても同様の判定処理を行う。図７は、（ＦＰＡ，ＦＰＣ）を用いて、注目機Ａと周辺機Ｃとの異常接近の有無を判定する場合における領域Ｌを示す模式図である。図８は、（ＦＰＡ，ＦＰＤ）を用いて、注目機Ａと周辺機Ｄとの異常接近の有無を判定する場合における領域Ｌを示す模式図である。
図７に示すように、周辺機Ｃに関する判定では、領域Ｌに円が含まれる。従って、周辺機移動計画選別手段３２は、注目機Ａと周辺機Ｃとが異常接近する可能性があると判定する。また、図８に示すように、周辺機Ｄに関する判定では、領域Ｌと円とは重ならない。従って、周辺機移動計画選別手段３２は、注目機Ａと周辺機Ｄとが異常接近する可能性がないと判定する。
従って、本例では、周辺機移動計画選別手段３２は、リンクＦＰＢ，ＦＰＣを出力装置５に送り、出力装置５は周辺機Ｂ，ＣのリンクＦＰＢ，ＦＰＣを出力する。
本実施形態によれば、時間軸を含む３次元空間における、注目機のリンクの始点、下限到着時刻に対応する点、上限到着時刻に対応する点によって定まる領域Ｐｏを周辺機移動計画選別手段３２が計算平面上に写像する。そして、周辺機移動計画選別手段３２は、周辺機のリンクの始点を中心とし、半径が洋上管制間隔である計算平面の円ｃと、写像により得られた領域Ｌとが重なるか否かによって、注目機とその周辺機が異常接近する可能性があるか否かを判定する。すなわち、本発明によれば、注目機と周辺機との異常接近の可能性について時刻毎に判定する必要がなく、計算平面上での領域同士の重なりの有無を判定することで、注目機と周辺機が異常接近する可能性を判定することができる。また、３次元空間から計算平面への写像は簡単な行列の計算によって行うことができる。よって、注目機と周辺機が異常接近する可能性の有無を高速に判定することができる。その結果、注目機との間に異常接近が生じる可能性がある周辺機を高速に特定することができる。
次に、第１の実施形態の変形例について説明する。
周辺機移動計画選別手段３２は、領域Ｐ０を計算平面に写像する際、射影行列ｍの第１行（ｍ１）および第２行（ｍ２）を用いる。従って、幾何モデル生成手段３０は、算出した射影行列ｍのうち、第１行および第２行のみを周辺機移動計画選別手段３２に返してもよい。
また、上記の実施形態では、注目機のリンクの始点時刻と、周辺機のリンクの始点時刻が共通である場合を例にして説明した。注目機および周辺機のリンク対において、２つのリンクの始点時刻が異なる場合には、始点時刻が早い方のリンク始点座標（ｘ，ｙ，ｔ）を、ステップＡ３，Ａ４の処理で便宜的に置き換えればよい。具体的には、始点時刻が早い方のリンク始点座標（ｘ，ｙ，ｔ）を、始点時刻がもう一方のリンクの始点時刻と揃うように置き換えればよい。例えば、注目機のリンクＦＡ＝［（ｘＡ１，ｙＡ１，ｔＡ１），（ｘＡ２，ｙＡ２，ｔＡ２）］と、周辺機のリンクＦＢ＝［（ｘＢ１，ｙＢ１，ｔＢ１），（ｘＢ２，ｙＢ２，ｔＢ２）］が与えられたとする。ｔＡ１がｔＢ１よりも早い時刻である場合、幾何モデル生成手段３０は、リンクＦＡと計算平面（ｔ＝ｔＢ１）との交点座標で、リンクＦＡの始点を置き換え、その始点を用いて射影行列ｍを算出すればよい。また、周辺機移動計画選別手段３２は、リンクＦＡと計算平面（ｔ＝ｔＢ１）との交点を、リンクＦＡの始点とみなし、その点を領域Ｌの１つの頂点とすればよい。この場合、置き換え後のリンクＦＡの始点を元にして、リンク作成手段３１が下限到着時刻および上限到着時刻を再計算すればよい。また、ｔＢ１がｔＡ１よりも早い時刻である場合、リンクＦＢと計算平面（ｔ＝ｔＡ１）との交点座標をリンクＦＢの始点とみなして、その交点を中心とし、半径が洋上管制間隔である計算平面の円ｃを定めればよい。その他の動作は、上記の第１の実施形態と同様である。
実施形態２．
本発明の第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の処理によって注目機と異常接近する可能性があると判定した周辺機を対象にして、注目機と周辺機とが異常接近するか否かを判定する。そして、注目機と異常接近する周辺機が存在する場合、その異常接近を回避するように注目機の移動計画を変更する。
図９は、本発明の第２の実施形態の移動計画処理システムの構成例を示すブロック図である。第１の実施形態の構成要素と同様の要素については、図１と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。第２の実施形態では、データ処理装置３が、リンク作成手段３１と、周辺機移動計画選別手段３２と、幾何モデル生成手段３０と、リンク調整幅計算手段３３と、調整移動計画決定手段３４とを備える。
第２の実施形態では、幾何モデル生成手段３０は、３次元空間から計算平面への写像を表す射影行列ｍだけでなく、その逆写像（計算平面から３次元空間への写像）を表す射影行列（Ｍとする。）も算出する。第２の実施形態においても、注目機の経路と周辺機の経路とが、互いに同一直線上になく、また、平行でもない場合を例にして説明する。
リンク対における注目機のリンクを一般化して、ＦＡ＝［（ｘＡ１，ｙＡ１，ｔＡ１），（ｘＡ２，ｙＡ２，ｔＡ２）］と表し、リンク対における周辺機のリンクを一般化して、ＦＢ＝［（ｘＢ１，ｙＢ１，ｔＢ１），（ｘＢ２，ｙＢ２，ｔＢ２）］と表すものとする。この場合、幾何モデル生成手段３０は、３次元空間から計算平面への写像を表す射影行列ｍを前述の式（１）の計算で算出することができる。また、幾何モデル生成手段３０は、その逆写像を表す射影行列Ｍを以下の式（２）の計算によって求めることができる。
Figure 2013186989
本実施形態では、周辺機移動計画選別手段３２は、注目機と異常接近する可能性があると判定した周辺機のリンクのリストを、リンク調整幅計算手段３３に入力する。また、周辺機移動計画選別手段３２は、それらのリンクと対になっていた注目機のリンクもリンク調整幅計算手段３３に入力する。リンク調整幅計算手段３３は、周辺機移動計画選別手段３２から入力されたリンクに基づいて、注目機と周辺機が異常接近するか否かを判定し、異常接近が発生する場合には、異常接近を回避する注目機の速度を算出する。なお、リンク調整幅計算手段３３は、異常接近を回避できないと判定する場合もある。
図１０は、異常接近の回避速度の算出を幾何的に示す模式図である。図１０では、図３と同様の注目機のリンクＦＡおよび周辺機のリンクＦＢを示す。ただし、ＦＡ，ＦＢの始点時刻は１２：００であり、ＦＡ，ＦＢの終点時刻は１３：００である。本例では、注目機および周辺機は１２：２４に衝突することになる。
第１の実施形態で説明したように、楕円ｄは、注目機の速度を変化させることで規定される平面と、周辺機のリンクＦＢおよび洋上管制間隔により規定される斜柱体Ｈ（図３参照）との交差である。そして、円ｃは、３次元空間内の楕円ｄを、リンクＦＢの方向に沿って計算平面上に写像した円に相当する。この円ｃは、楕円ｄを写像しなくても、周辺機のリンクの始点を中心とし、半径が洋上管制間隔である計算平面内の円として定めることができる。
リンク調整幅計算手段３３は、リンクＦＡの始点を通過し、円ｃに接する接線を求める。そして、その接線と円ｃの接点を３次元空間に写像し、注目機のリンクの始点と、その点とを通過する直線（図１０に示すｌ１，ｌ２）の傾きにより、異常接近を回避する注目機の速度（回避速度）を算出する。なお、ｌ１，ｌ２は楕円ｄに接する。
図１０に示す例では、到着時刻が12:47:45.1536以前になるような速度で注目機が移動すれば、注目機と周辺機の異常接近を回避できる。また、到着時刻が13:12:45.1536以後になるような速度で注目機が移動した場合にも、注目機と周辺機の異常接近を回避できる。
リンク調整幅計算手段３３は、回避速度を算出し、その速度で移動可能かを判定することを繰り返し、どの周辺機とも異常接近しない速度を決定する。ただし、異常接近の回避が不可能である旨の判定を行う場合もある。
調整移動計画決定手段３４は、リンク調整幅計算手段３３によって算出された注目機の回避速度を参照し、その回避速度に基づいて、周辺機と異常接近すると判定された注目機のリンク以降の各リンクを時系列順に走査し、注目機の通過時刻（リンクの始点時刻、終点時刻）を修正する。
リンク調整幅計算手段３３、調整移動計画決定手段３４は、例えば、移動計画処理プログラムに従って動作するコンピュータのＣＰＵによって実現される。リンク調整幅計算手段３３、調整移動計画決定手段３４は、それぞれ他の要素とは別のハードウェアで実現されていてもよい。
次に、第２の実施形態の処理経過について説明する。図１１は、本発明の第２の実施形態の処理経過の例を示すフローチャートである。ステップＡ１〜Ａ４の処理は、第１の実施形態と同様であり、説明を省略する。ただし、本実施形態では、幾何モデル生成手段３０は、ステップＡ３において、射影行列ｍだけでなく、計算平面から３次元空間への写像を表す射影行列Ｍも計算する。また、周辺機移動計画選別手段３２は、ステップＡ４で、注目機と異常接近する可能性があると判定した周辺機のリンクのリストを、リンク調整幅計算手段３３に入力する。また、周辺機移動計画選別手段３２は、それらのリンクと対になっていた注目機のリンクもリンク調整幅計算手段３３に入力する。
以下、本実施形態においても、説明を簡単にするため、注目機のリンクおよび各周辺機のリンクにおいて、始点時刻が共通であるものとする。
リンク調整幅計算手段３３は、例えば、入力された注目機のリンクにおける注目機の速度を算出する。この速度は、注目機移動計画に従って移動した場合における元々の注目機の移動速度である。リンク調整幅計算手段３３は、注目機の変更後の速度（以下、変更速度と記す。）を、この元々の注目機の速度で初期化し、変更速度候補キューに追加する（ステップＢ５）。例えば、注目機が（139°45’ 00.00’’, 35°41’ 00.00’’）の地点から（142°23’ 41.54’’, 38°19’ 17.67’’）の地点へ１時間で移動する場合、注目機の移動速度は340(km/h)である。この場合、リンク調整幅計算手段３３は、変更速度を340(km/h)として変更速度候補キューに追加し、変更速度候補キューを｛340(km/h)｝と初期化する。ステップＢ５の後、ステップＢ６に移行する。
ステップＢ６において、リンク調整幅計算手段３３は、変更速度候補キューから変更速度を１つ取り出す。なお、リンク調整幅計算手段３３は、取り出した変更速度を変更速度候補キューから削除する。リンク調整幅計算手段３３は、取り出した変更速度で移動した場合の注目機のリンクと、個々の周辺機のリンクとを用いて、注目機と周辺機とが異常接近するか否かを判定する（ステップＢ６）。例えば、例示した340(km/h)を取り出した場合、リンク調整幅計算手段３３は、340(km/h)の導出に用いた注目機のリンクと、周辺機のリンクとを用いて、ステップＢ６の判定処理を行う。ステップＢ６では、各周辺機のリンク毎に判定処理を行う。
ステップＢ６の判定は、注目機と周辺機とが異常接近する可能性があるか否かの判定ではなく、注目機と周辺機とが異常接近するか否かの判定である。そのため、リンク調整幅計算手段３３は、領域Ｌと円ｃとの交差を判定するのではなく、注目機のリンクを３次元空間から計算平面に写像し、その写像によって得られた線分と円ｃとの交差判定によって、注目機と周辺機とが異常接近するか否かを判定する。リンク調整幅計算手段３３は、線分と円ｃとが交差すれば、異常接近が生じると判定し、線分と円ｃとが交差しなければ異常接近は生じないと判定する。
３次元空間から計算平面への注目機のリンクの写像について説明する。注目機のリンクをＦＡ＝［（ｘＡ１，ｙＡ１，ｔＡ１），（ｘＡ２，ｙＡ２，ｔＡ２）］と表すものとする。この場合、リンクＦＡの写像の結果となる線分は、以下のように定めることができる。リンク調整幅計算手段３３は、（ｘＡ１，ｙＡ１）を線分の始点とする。また、リンク調整幅計算手段３３は、（ｘＡ２，ｙＡ２，０，１）とｍ１（射影行列ｍの第１行）の内積をｘ座標とし、（ｘＡ２，ｙＡ２，ｔＡ２，１）とｍ２（射影行列ｍの第２行）の内積をｙ座標とする点を、線分ｓの終点とする。
また、周辺機のリンクをＦＢ＝［（ｘＢ１，ｙＢ１，ｔＢ１），（ｘＢ２，ｙＢ２，ｔＢ２）］と表すものとする。円ｃは、（ｘＢ１，ｙＢ１）を中心とし、半径が洋上管制間隔である計算平面の円である。
図１０に示すリンクＦＡが、図６に示すリンクＦＰＡであり、図１０に示すリンクＦＢが、図６に示すリンクＦＰＢであるものとする。すると線分ｓおよび円ｃは、図１０に示す通りである。具体的には、線分ｓは、（139°45’ 00.00’’, 35°41’ 00.00’’）および（142°23’ 41.54’’, 35°41’ 00.00’’）を端点として持つ。また、円ｃは、中心が（141°4’ 20.77’’, 35°41’ 00.00’’）を中心とし、半径が２４ｋｍの円である。
注目機と各周辺機の間に異常接近が生じないと判定した場合（ステップＢ７におけるＮＯ）、リンク調整幅計算手段３３は、ステップＢ６で取り出した注目機の速度を調整移動計画決定手段３４に入力する。調整移動計画決定手段３４は、その変更速度に基づいて、ステップＢ６で用いた注目機のリンク（リンク調整幅計算手段３３から入力されたリンク）以降の各リンクを時系列順に走査し、注目機の通過時刻（注目機のリンクの始点時刻、終点時刻）を修正する（ステップＢ８）。そして、リンク調整幅計算手段３３は、修正した注目機のリンクを出力装置５に出力させる。なお、変更速度が元々の注目機の速度（上記の例では、340(km/h)）である場合、修正前後で注目機の通過時刻は変化しない。
また、注目機といずれかの周辺機の間に異常接近が生じると判定した場合（ステップＢ７におけるＹＥＳ）、リンク調整幅計算手段３３は、注目機の回避速度を計算し、その回避速度を変更速度候補キューに追加する（ステップＢ９）。以下、回避速度の計算方法について説明する。
リンク調整幅計算手段３３は、線分ｓの始点を通る円ｃの接線と円ｃとの接点の座標を算出する。リンク調整幅計算手段３３は、計算平面から３次元空間への写像を表す射影行列Ｍを用いて、その接点の座標を３次元空間に写像する。接点の座標を（ｘｃ，ｙｃ）と表す。リンク調整幅計算手段３３は、（ｘｃ，ｙｃ，ｔＡ１，１）というベクトルを定める。このベクトルをｐとする。ｔＡ１は注目機のリンクの始点時刻であるが、本実施形態では、注目機および周辺機の始点時刻が共通である。また、射影行列Ｍの第１行をＭ１とし、第２行をＭ２とし、第３行をＭ３とする。
リンク調整幅計算手段３３は、ｐ＝（ｘｃ，ｙｃ，ｔＡ１，１）とＭ１との内積ｐ・Ｍ１、ベクトルｐとＭ２との内積ｐ・Ｍ２、および、ベクトルｐとＭ３との内積ｐ・Ｍ３を計算する。このとき（ｐ・Ｍ１，ｐ・Ｍ２，ｐ・Ｍ３）を座標値として持つ３次元空間内の点が、計算平面内の接点を３次元空間に写像した点である。
リンク調整幅計算手段３３は、注目機のリンクの始点と、この写像後の点を通過し、注目機のリンクの終点におけるｘ座標ｘＡ２、ｙ座標ｙＡ２に対応するｔ座標を算出する。このｔ座標は、円ｃの接線に基づいて算出した注目機の終点到着時刻である。リンク調整幅計算手段３３は、この終点到着時刻と注目機のリンクの始点時刻との時間差と、２次元平面における注目機のリンクの始点から終点までの距離とに基づいて、注目機の変更速度を算出する。
なお、図１０に示すように円ｃの接線は２つ得られるので、注目機の変更速度も２つ得られる。リンク調整幅計算手段３３は、円ｃの接線毎に注目機の変更速度を算出する。図１０に示す例では、回避速度として、到着時刻を12:47:45.1536に早めた場合の速度として427.2022(km/h)が算出され、到着時刻を13:12:45.1536に遅くした場合の速度として280.4025(km/h)が算出される。
ステップＢ９において、リンク調整幅計算手段３３は、算出した変更速度のうち、移動条件として定められた上限速度を超える速度、および下限速度より低い速度を除外し、除外されずに残った変更速度を変更速度候補キューに追加する。前述の例のように上限速度“６４０ｋｍ／ｈ”および下限速度“２４０ｋｍ／ｈ”が定められているとする。そして、上記のように427.2022(km/h)、280.4025(km/h)が算出された場合、これらの変更速度は、下限速度から上限速度までの範囲内に該当する。従って、これらの変更速度は除外されることなく、変更速度候補キューに追加される。この結果、変更速度候補キューは｛427.2022(km/h)，280.4025(km/h)｝となる。
ステップＢ９の後、リンク調整幅計算手段３３は、変更速度候補キューが空であるか否かを判定する（ステップＢ１０）。ステップＢ１０において、変更速度候補キューが空であるということは、注目機といずれかの周辺機の間に異常接近が生じるが、その異常接近を回避可能な変更速度は下限速度から上限速度までの範囲内にないことを意味する。変更速度候補キューが空である場合（ステップＢ１０におけるＹＥＳ）、リンク調整幅計算手段３３は、速度変更では注目機と周辺機との異常接近を回避できない旨を出力装置５に送り、出力装置５はその旨のメッセージを出力し、処理を終了する。
変更速度候補キューが空でない場合、リンク調整幅計算手段３３は、前回のステップＢ６で注目機と異常接近すると判定された周辺機のリンクを、周辺機移動計画選別手段３２から入力されたリンクの中から除去する（ステップＢ１２）。
ステップＢ１２の後、リンク調整幅計算手段３３は、ステップＢ６以降の処理を繰り返す。ただし、ステップＢ１２からステップＢ６に移行した場合、リンク調整幅計算手段３３は、ステップＢ１２で除去されずに残った各周辺機毎に、注目機との間に異常接近が生じるか否かを判定する。
また、ステップＢ１２の後、ステップＢ６を実行する場合、リンク調整幅計算手段３３は、前回のステップＢ９で追加された２つの変更速度のうち、前回のステップＢ６で取り出した変更速度に近い方の変更速度を優先的に取り出す。例えば、前回のステップＢ９の結果、変更速度候補キューが｛427.2022(km/h)，280.4025(km/h)｝となっていて、前回のステップＢ６で取り出した変更速度が340(km/h)である場合、リンク調整幅計算手段３３は、340(km/h)により近い280.4025 (km/h)を取り出す。
また、例えば、図１２に例示するように、速度を速めた場合の到着時刻が12:41:32.5392が算出され、速度を遅くした場合の到着時刻が13:12:45.1536であるとする。この場合にも、これら２つの到着時刻に対応する２つの速度が得られる。これらの２つの速度が変更速度候補キューに追加され、その後、再度ステップＢ６を実行する場合にも、リンク調整幅計算手段３３は、前回のステップＢ６で取り出した変更速度に近い方の変更速度を優先的に取り出す。
また、２回目以降のステップＢ９の処理では、算出した速い側の変更速度が、前回のステップＢ９において速い側の変更速度として算出した速度より遅い場合、その変更速度は変更速度候補キューに追加しない。同様に、算出した遅い側の変更速度が、前回のステップＢ９において遅い側の変更速度として算出した速度より速い場合、その変更速度は変更速度候補キューに追加しない。
注目機と各周辺機の間に異常接近が生じないとステップＢ６で判定した場合（ステップＢ７におけるＮＯ）、リンク調整幅計算手段３３は、ステップＢ６で取り出した注目機の速度を調整移動計画決定手段３４に入力する。調整移動計画決定手段３４は、その変更速度に基づいて、ステップＢ６で用いた注目機のリンク以降の各リンクを時系列順に走査し、注目機の通過時刻を修正する（ステップＢ８）。リンク調整幅計算手段３３は、修正した注目機のリンクを出力装置５に出力させる。
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の処理で注目機と異常接近する可能性のある周辺機のリンクを特定する。そして、その周辺機のリンクと、注目機のリンクを用いて、注目機と周辺機との間に異常接近が生じるか否かを判定し、異常接近が生じる場合には、注目機の回避速度を算出して注目機の通過時刻を修正する。従って、注目機との間に異常接近が生じるか否かの判定対象となる周辺機のリンクを絞り込むことができ、注目機と周辺機との間に異常接近が生じるか否かの判定回数や、回避速度の算出回数を削減することができる。その結果、注目機の移動計画の調整を高速に行うことができる。
次に、第２の実施形態の変形例を示す。
上記の第２の実施形態では、周辺機と異常接近する注目機のリンクに関して回避速度を決定した場合、その回避速度で、そのリンク全体を移動するように移動計画を調整することになる。注目機のリンクにおいて、移動速度の変更位置を外部から指定し、その位置から速度を変更するように移動計画を調整する構成であってもよい。例えば、ステップＡ１の後、リンク作成手段３１が作成した注目機のリンクの集合に含まれるいずれかのリンクに関して、管理者から速度変更開始位置を入力された場合、リンク作成手段３１は、指定された速度変更開始位置でその注目機のリンクを分割し、１つのリンクを２つのリンクに分ける。そして、ステップＡ２以降の処理を行えばよい。このように、１つのリンクを指定された位置で分割することによって、分割前の元のリンクにおける途中の位置から回避速度を適用することができる。
また、ステップＢ６〜Ｂ１２の繰り返し処理において、注目機のリンクと周辺機のリンクの始点時刻が異なる場合には、第１の実施形態の変形例で示したように、便宜的に、始点時刻が早いリンクの始点座標を置き換えればよい。すなわち、始点時刻が早いリンク始点座標（ｘ，ｙ，ｔ）を、始点時刻が最も遅いリンクの始点時刻と揃うように置き換えればよい。そして、上記のステップＢ６〜Ｂ１２の処理を行えばよい。
実施形態３．
注目機の１つのリンク全体に渡って回避速度を適用し、そのリンクにおいて注目機が回避速度で等速直線移動した場合、ある１つの周辺機Ｂとの異常接近を回避できても、別の周辺機Ｃとの異常接近を回避できない場合があり得る。第２の実施形態の変形例では、管理者が注目機のリンクにおいて速度変更開始位置を指定し、その速度変更開始位置で注目機のリンクを２つのリンクに分割することで、元のリンクにおける途中の位置（速度変更開始位置）からの回避速度を求める場合を示した。第３の実施形態では、注目機のリンクにおいて速度変更開始位置をデータ処理装置３自身が特定する。そして、その速度変更開始位置で注目機のリンクを２つのリンクに分割することで、元のリンクにおける途中の位置からの回避速度を求める。
図１３は、本発明の第３の実施形態の移動計画処理システムの構成例を示すブロック図である。第２の実施形態の構成要素と同様の要素については、図９と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。第３の実施形態では、データ処理装置３が、リンク作成手段３１と、周辺機移動計画選別手段３２と、幾何モデル生成手段３０と、リンク調整幅計算手段３３と、調整移動計画決定手段３４と、速度変更開始位置算出手段３６とを備える。
幾何モデル生成手段３０は、与えられたリンク対に対して、第２の実施形態と同様に射影行列ｍ，Ｍを算出する。
本実施形態では、周辺機移動計画選別手段３２は、始点時刻から終点時刻までの時間に共通部分がある注目機の１つのリンクと、周辺機の１つのリンクとのリンク対をそれぞれ抽出する。そして、周辺機移動計画選別手段３２は、その各リンク対を幾何モデル生成手段３０に入力して、幾何モデル生成手段３０からリンク対毎の行列ｍ，Ｍを得る。そして、周辺機移動計画選別手段３２は、リンク対および行列ｍ，Ｍの組み合わせ毎に、注目機と周辺機が異常接近するかを判定する。さらに、周辺機移動計画選別手段３２は、異常接近時刻が最も早い注目機および周辺機のリンク対を特定する。
速度変更開始位置算出手段３６は、注目機との異常接近時刻が最も早い周辺機のリンクにおける円ｃを利用して、注目機のリンクにおける速度変更開始位置を算出し、その注目機のリンクを速度変更開始位置で分割し、分割後の注目機のリンクを周辺機移動計画選別手段３２に送る。
なお、本実施形態においても、説明を簡単にするために、注目機のリンクおよび各周辺機のリンクにおいて、始点時刻が共通であるものとして各処理を説明する。注目機のリンクと周辺機のリンクの始点時刻が異なる場合には、第１の実施形態や第２の実施形態の変形例で示したように、便宜的に、始点時刻が早いリンクの始点座標を置き換えればよい。すなわち、始点時刻が早いリンク始点座標（ｘ，ｙ，ｔ）を、始点時刻が最も遅いリンクの始点時刻と揃うように置き換えればよい。
速度変更開始位置算出手段３６は、例えば、移動計画処理プログラムに従って動作するコンピュータのＣＰＵによって実現される。速度変更開始位置算出手段３６は、他の要素とは別のハードウェアで実現されていてもよい。
次に、第３の実施形態の処理経過について説明する。図１４は、本発明の第３の実施形態の処理経過の例を示すフローチャートである。ステップＡ１〜Ａ３の処理は、第２の実施形態と同様であり、説明を省略する。
ステップＡ３の後、周辺機移動計画選別手段３２は、始点時刻から終点時刻までの時間に共通部分があるリンク対および射影行列ｍ，Ｍの組み合わせ毎に、注目機と周辺機が異常接近するか否かを判定する。そして、周辺機移動計画選別手段３２は、注目機と異常接近する周辺機のうち、異常接近時刻が最も早い周辺機を特定する（ステップＣ１）。
１つのリンク対を対象にして注目機と周辺機が異常接近するか否かを判定する処理は、第２の実施形態におけるステップＢ６の判定処理と同様である。すなわち、周辺機移動計画選別手段３２は、注目機のリンクをＦＡ＝［（ｘＡ１，ｙＡ１，ｔＡ１），（ｘＡ２，ｙＡ２，ｔＡ２）］とした場合、（ｘＡ１，ｙＡ１）が始点であり、（ｘＡ２，ｙＡ２，０，１）とｍ１（射影行列ｍの第１行）の内積をｘ座標とし、（ｘＡ２，ｙＡ２，ｔＡ２，１）とｍ２（射影行列ｍの第２行）の内積をｙ座標とする点が終点である線分ｓを算出する。周辺機のリンクをＦＢ＝［（ｘＢ１，ｙＢ１，ｔＢ１），（ｘＢ２，ｙＢ２，ｔＢ２）］とした場合、（ｘＢ１，ｙＢ１）を中心とし、半径が洋上管制間隔である計算平面の円を円ｃとする。周辺機移動計画選別手段３２は、線分ｓと円ｃが交差すれば注目機と周辺機が異常接近すると判定し、交差しなければ異常接近しないと判定すればよい。
そして、周辺機移動計画選別手段３２は、異常接近が生じると判定したリンク対の中から、線分ｓの始点から、線分ｓと円ｃとの交点までの距離が最も短いリンク対を特定する。周辺機移動計画選別手段３２は、そのリンク対、およびそのリンク対に対して算出された射影行列ｍ，Ｍを速度変更開始位置算出手段３６に入力する。
注目機と異常接近する周辺機が存在しない場合（ステップＣ２におけるＹＥＳ）、周辺機移動計画選別手段３２は、注目機の移動計画を修正する必要がない旨の情報を移動計画決定手段３４に送り、移動計画決定手段３４は、注目機の移動計画を修正しないことを決定する（ステップＢ８）。
注目機と異常接近する周辺機が存在する場合（ステップＣ２におけるＮＯ）、速度変更開始位置算出手段３６は、ステップＣ１で周辺機移動計画選別手段３２から入力されたリンク対（すなわち、最も早い時刻に異常接近する注目機および周辺機のリンク対）およびそのリンク対の射影行列ｍ，Ｍを利用して速度変更開始位置を算出する（ステップＣ３）。
速度変更開始位置算出手段３６は、入力されたリンク対における注目機のリンクの終点時刻を下限到着時刻（上限到着時刻でもよい。）で置き換えたリンクを生成する。図３を参照して説明すると、速度変更開始位置算出手段３６は、注目機のリンクＦＡの終点をＥ１（Ｅ２でもよい。）に置き換えたリンクを生成する。ここでは、注目機のリンクの終点時刻を下限到着時刻または上限到着時刻で置き換えたリンクを生成する場合を示したが、他の所定の速度で移動した場合の到着時刻で終点時刻を置き換えたリンクを生成してもよい。下限到着時刻または上限到着時刻を用いる場合、ステップＡ２で算出された下限到着時刻または上限到着時刻を利用することができる。以下、注目機のリンクの終点時刻を下限到着時刻で置き換えたリンク（すなわち、注目機が上限速度で移動する場合のリンク）を生成した場合を例にする。
速度変更開始位置算出手段３６は、射影行列ｍを用いて、そのリンクを計算平面上の線分に写像する。また、速度変更開始位置算出手段３６は、注目機の元のリンクも計算平面上の線分に写像する。リンクを計算平面上に写像する処理については、既に説明したので、ここでは説明を省略する。
図１５は、計算平面を示す模式図である。すなわち、図３等に示した例では、図示した立方体の底面を含む平面が計算平面に該当し、図１５では、そのような計算平面を図示している。図１５に示すｐＡ１は、２次元平面における注目機の始点であり、ｐＡ２は、２次元平面における注目機の終点である。ｐＡ１，ｐ＊ ｍａｘを端点とする線分は、注目機が上限速度で移動する場合のリンクを計算平面上に写像した結果得られる線分である。以下、この線分をｓ１と記す。
ｐＡ１およびｐ＊ Ａ２を端点とする線分ｓは、注目機の元のリンクを計算平面上に写像した結果得られる線分である。
また、ｘＢ１は、周辺機Ｂの始点である。円ｃは、この始点ｘＢ１を中心とし、半径が洋上管制間隔の円である。速度変更開始位置算出手段３６は、線分ｓ１に平行な直線であって、円ｃに接する直線ｓｐを算出し、直線ｓｐと線分ｓとの交点ｐ＊を算出する。線分ｓ１に平行な直線であって、円ｃに接する直線は２つ存在するので、その直線と線分ｓとの交点も２点存在し得るが、速度変更開始位置算出手段３６は、線分ｓの始点ｓＡ１に近い方の点ｐ＊を算出する。
そして、速度変更開始位置算出手段３６は、射影行列Ｍを用いて、計算平面上の点ｐ＊を３次元空間に写像する。ｐ＊は線分ｓ上の点であるので、３次元空間へのｐ＊の写像結果は注目機のリンク上に存在する。計算平面上の点を３次元空間に写像する処理は、第２の実施形態で説明したステップＢ９においてリンク調整幅計算手段３３が計算平面上の接点を３次元空間に写像する処理と同様であり、ここでは説明を省略する。
点ｐ＊を３次元空間に写像した結果得られる注目機のリンク上の点が速度変更開始位置である。
次に、速度変更開始位置算出手段３６は、その注目機のリンクを速度変更開始位置で２つに分割する。例えば、注目機のリンクがＦＡ＝［（ｘＡ１，ｙＡ１，ｔＡ１），（ｘＡ２，ｙＡ２，ｔＡ２）］であるとし、速度変更開始位置が（ｘＡ３，ｙＡ３，ｔＡ３）であるとすれば、分割前のリンクの始点から速度変更開始位置までのリンク［（ｘＡ１，ｙＡ１，ｔＡ１），（ｘＡ３，ｙＡ３，ｔＡ３）］と、速度変更開始位置から分割前のリンクの終点までのリンク［（ｘＡ３，ｙＡ３，ｔＡ３），（ｘＡ２，ｙＡ２，ｔＡ２）］とに分割すればよい。そして、速度変更開始位置算出手段３６は、分割後のリンクについて、それぞれ上限到着時刻および下限到着時刻を算出する（ステップＣ４）。
速度変更開始位置算出手段３６は、注目機の分割後のリンク、および分割後のリンクの限到着時刻および下限到着時刻を周辺機移動計画選別手段３２に入力する。
次に、周辺機移動計画選別手段３２は、注目機と異常接近する可能性のある周辺機を判定する（ステップＡ４’）。この処理は、第１および第２の実施形態におけるステップＡ４と同様の処理である。ただし、ステップＣ４における分割によって生成された注目機のリンクについては、始点時刻から終点時刻までの時間に共通部分がある周辺機のリンクを探索し直し、その結果得られたリンク対に関しては、幾何モデル生成手段３０に射影行列ｍ，Ｍを算出させる。その上で、第１および第２の実施形態におけるステップＡ４と同様の処理を行う。
ステップＡ４’に続くステップＢ５以降の処理は、第２の実施形態と同様である。
本実施形態によれば、注目機のリンクに関して、そのリンクの途中の点から所定の変更速度（例えば、上限速度または下限速度）で移動した場合に、最も早い時刻に異常接近する周辺機を回避し得る速度変更開始位置を算出する。その結果、その周辺機よりも遅い時刻に異常接近する予定であった周辺機との異常接近も回避することができ、異常接近する可能性がある周辺機の数を少なくすることができる。
図１６は、第３の実施形態の効果の具体例を示す模式図である。図１６に示す注目機Ａのリンクおよび周辺機Ｂのリンクは、図４に示すリンクと同一である。また、図１６に示す周辺機Ｃ’のリンクがＦＰＣ’＝［(141°43’ 46.08’’, 35°41’ 00.00’’, 12:00), (141°43’ 46.08’’, 38°19’ 17.67’’, 12:36)］であるとする。この場合、第３の実施形態の処理で算出される速度変更開始位置の時刻（ｔ座標）は、13:13:50.6712となり、注目機がこの時刻から上限速度で航行した場合、12:41:32.2692に終点に到着する。この場合、周辺機移動計画選別手段３２は、注目機と異常接近する可能性がある周辺機の中から周辺機Ｃ’を除外することができる。
上記の各実施形態では、注目機の経路と周辺機の経路とが、互いに同一直線上になく、また、平行でもない場合を示した。以下、注目機および周辺機の経路が、互いに同一直線上に存在するか、あるいは、平行である場合における射影行列について示す。図１７は、注目機および周辺機の経路が、互いに同一直線上に存在するか、あるいは、平行である場合における周辺機のリンクＦＢから定まる斜柱体Ｈと、領域Ｐｏ（図１７において図示略。図３参照。）を含む平面との交差を示す模式図である。図１７では、斜柱体Ｈの断面となる円Ｈｃを示している。図１７に示すように、この場合、斜柱体Ｈと平面の交差は、楕円ではなく、平行四辺形ｄｐとなる。なお、注目機のリンクは、ＦＡ＝［（ｘＡ１，ｙＡ１，ｔＡ１），（ｘＡ２，ｙＡ２，ｔＡ２）］であるとする。
このような場合、周辺機が形成する直線の代用として、点（ｘＡ２，ｙＡ２，ｔＡ２）を通り、計算平面と交差する任意の直線を用いることができる。ここでは、以下に示す式（３）で表される直線を用いるものとする。
（ｙＡ２−ｙＡ１）ｘ＋（−ｘＡ２＋ｘＡ１）ｙ＋ｘＡ２ｙＡ１−ｘＡ１ｙＡ２＝０
式（３）
この直線は、図１８に示すように、点（ｘＡ２，ｙＡ２，ｔＡ２）を通り、平面ｔ＝ｔＡ１と４５°をなす直線である。
この場合、幾何モデル生成手段３０は、計算平面から３次元空間への写像を表す射影行列Ｍとして、以下の式（４）で定まる行列を算出すればよい。
Figure 2013186989
ただし、Ｄ２は、以下の式（５）の計算によって求められる値である。
Figure 2013186989
また、ｃ１，ｃ２，ｃ３は、それぞれ、以下の式（６）から式（８）の計算によって求められる値である。
ｃ１＝ｙＡ／Ｄ１ 式（６）
ｃ２＝ｘＡ／Ｄ１ 式（７）
ｃ３＝ｔＡ／Ｄ１ 式（８）
また、Ｄ１、ｘＡ，ｙＡ，ｔＡは、それぞれ、以下の式（９）から式（１２）の計算によって求められる値である。
Ｄ１＝ｘＡ ２＋ｙＡ ２ 式（９）
ｘＡ＝ｘＡ２−ｘＡ１ 式（１０）
ｙＡ＝ｙＡ２−ｙＡ１ 式（１１）
ｔＡ＝ｔＡ２−ｔＡ１ 式（１２）
また、幾何モデル生成手段２１は、３次元空間から計算平面への写像を表す射影行列ｍとして、以下の式（１３）で定まる行列を算出すればよい。
Figure 2013186989
ただし、ｃ４，ｃ５は、それぞれ、以下の式（１４）、式（１５）の計算によって求められる値である。
ｃ４＝ｙＡ／ｔＡ 式（１４）
ｃ５＝−ｘＡ／ｔＡ 式（１５）
注目機および周辺機の経路が互いに同一直線上に存在するか、あるいは、平行である場合には、幾何モデル生成手段３０は、例えば、式（４）、式（１３）で求められる射影行列Ｍ，ｍを算出する。射影行列Ｍ，ｍの算出以外については、既に説明した各実施形態と同様である。
次に、本発明の最小構成について説明する。図１９は、本発明の最小構成の例を示すブロック図である。本発明の移動計画処理システムは、区間情報作成手段７１と、到着時刻算出手段７２と、射影行列算出手段７３と、周辺機選別手段７４とを備える。
区間情報作成手段７１（例えば、リンク作成手段３１）は、移動計画の調整対象となる移動体である注目機の移動計画、および、注目機以外の移動体である周辺機毎の移動計画からそれぞれ、始点および終点の情報として移動体の通過位置の２次元座標およびその通過時刻を座標値とする３次元座標を有する区間情報（例えば、リンク）の集合を作成する。
到着時刻算出手段７２（例えば、ステップＡ２を実行するリンク作成手段３１）は、注目機の各区間情報に対して、上限速度で移動した場合の終点到着時刻である下限到着時刻および下限速度で移動した場合の終点到着時刻である上限到着時刻を算出する。
射影行列算出手段７３（例えば、幾何モデル生成手段３０）は、注目機の１つの区間情報と周辺機の１つの区間情報とを有する区間情報対（例えば、リンク対）に基づいて、３次元空間から２次元平面への写像を表す第１の射影行列（例えば、射影行列ｍ）を算出する。
周辺機選別手段７４（例えば、周辺機移動計画選別手段３２）は、区間情報対毎に、注目機の区間情報の始点と、当該区間情報の終点の通過位置座標および下限到着時刻を座標値とする点と、当該区間情報の終点の通過位置座標および上限到着時刻を座標値とする点とによって規定される３次元空間内の領域（例えば、図３に例示する領域Ｐ０）を、第１の射影行列を用いて２次元平面に写像することによって得られる領域（例えば、領域Ｌ）と、周辺機の通過位置を中心とし、異常接近が生じるか否かの判定基準となる閾値を半径とする円との交差判定を行うことによって、注目機と異常接近する可能性がある周辺機を選別する。
このような構成によって、注目機との間に異常接近が生じる可能性がある周辺機を高速に特定することができる。
また、射影行列算出手段が、区間情報対に基づいて、２次元平面から３次元空間への写像を表す第２の射影行列（例えば、射影行列Ｍ）を算出し、注目機と異常接近する可能性がある周辺機の区間情報と対になる注目機の区間情報を、第１の射影行列を用いて２次元平面に写像することによって線分を定め、注目機と異常接近する可能性がある周辺機の通過位置を中心とし、閾値を半径とする円とその線分とが交差する場合に、その線分の始点を通過する円の接線と円との接点の座標を算出し、第２の射影行列を用いて、当該接点の座標を３次元空間内の点に写像し、当該点の座標に基づいて、変更後の速度に対応する注目機の区間情報および変更後の速度を算出することを繰り返すことによって、注目機と異常接近する可能性があると判定された各周辺機との異常接近を回避する回避速度を求める回避速度導出手段（例えば、リンク調整幅計算手段３３）を備える構成であってもよい。
また、区間情報作成手段７１が、注目機の区間情報を、外部から指定された点を境界として２つの区間情報に分割する構成であってもよい。
また、周辺機選別手段７４が、注目機との異常接近時刻が最も早い周辺機を特定し、
その周辺機の通過位置を中心とし、閾値を半径とする円と、移動体の所定の速度とに基づいて、注目機と異常接近する可能性がある周辺機の区間情報と対になる注目機の区間情報が示す区間における速度変更点を算出し、その注目機の区間情報を当該速度変更点（例えば、速度変更開始位置）を境界として２つの区間情報に分割し、分割後の区間情報における上限到着時刻および下限到着時刻を算出する区間情報分割手段を備える構成であってもよい。
この出願は、２０１２年６月１３日に出願された日本特許出願２０１２−１３３８６５を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記の実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
産業上の利用の可能性
本発明は、移動体の移動計画に基づいて、注目機と異常接近する可能性のある周辺機を特定するシステムに好適に適用される。
３０ 幾何モデル生成手段
３１ リンク作成手段
３２ 周辺機移動計画選別手段
３３ リンク調整幅計算手段
３４ 調整移動計画決定手段
３６ 速度変更開始位置算出手段

Claims (12)

  1. 移動計画の調整対象となる移動体である注目機の移動計画、および、注目機以外の移動体である周辺機毎の移動計画からそれぞれ、始点および終点の情報として移動体の通過位置の２次元座標およびその通過時刻を座標値とする３次元座標を有する区間情報の集合を作成する区間情報作成手段と、
    注目機の各区間情報に対して、上限速度で移動した場合の終点到着時刻である下限到着時刻および下限速度で移動した場合の終点到着時刻である上限到着時刻を算出する到着時刻算出手段と、
    注目機の１つの区間情報と周辺機の１つの区間情報とを有する区間情報対に基づいて、３次元空間から２次元平面への写像を表す第１の射影行列を算出する射影行列算出手段と、
    区間情報対毎に、注目機の区間情報の始点と、当該区間情報の終点の通過位置座標および下限到着時刻を座標値とする点と、当該区間情報の終点の通過位置座標および上限到着時刻を座標値とする点とによって規定される３次元空間内の領域を、前記第１の射影行列を用いて２次元平面に写像することによって得られる領域と、周辺機の通過位置を中心とし、異常接近が生じるか否かの判定基準となる閾値を半径とする円との交差判定を行うことによって、注目機と異常接近する可能性がある周辺機を選別する周辺機選別手段を備える
    ことを特徴とする移動計画処理システム。
  2. 射影行列算出手段は、区間情報対に基づいて、２次元平面から３次元空間への写像を表す第２の射影行列を算出し、
    注目機と異常接近する可能性がある周辺機の区間情報と対になる注目機の区間情報を、第１の射影行列を用いて２次元平面に写像することによって線分を定め、注目機と異常接近する可能性がある周辺機の通過位置を中心とし、前記閾値を半径とする円と前記線分とが交差する場合に、前記線分の始点を通過する前記円の接線と前記円との接点の座標を算出し、前記第２の射影行列を用いて、当該接点の座標を３次元空間内の点に写像し、当該点の座標に基づいて、変更後の速度に対応する注目機の区間情報および変更後の速度を算出することを繰り返すことによって、注目機と異常接近する可能性があると判定された各周辺機との異常接近を回避する回避速度を求める回避速度導出手段を備える
    請求項１に記載の移動計画処理システム。
  3. 区間情報作成手段は、注目機の区間情報を、外部から指定された点を境界として２つの区間情報に分割する
    請求項２に記載の移動計画処理システム。
  4. 周辺機選別手段は、注目機との異常接近時刻が最も早い周辺機を特定し、
    前記周辺機の通過位置を中心とし、前記閾値を半径とする円と、移動体の所定の速度とに基づいて、注目機と異常接近する可能性がある周辺機の区間情報と対になる注目機の区間情報が示す区間における速度変更点を算出し、前記注目機の区間情報を当該速度変更点を境界として２つの区間情報に分割し、分割後の区間情報における上限到着時刻および下限到着時刻を算出する区間情報分割手段を備える
    請求項２に記載の移動計画処理システム。
  5. 移動計画の調整対象となる移動体である注目機の移動計画、および、注目機以外の移動体である周辺機毎の移動計画からそれぞれ、始点および終点の情報として移動体の通過位置の２次元座標およびその通過時刻を座標値とする３次元座標を有する区間情報の集合を作成し、
    注目機の各区間情報に対して、上限速度で移動した場合の終点到着時刻である下限到着時刻および下限速度で移動した場合の終点到着時刻である上限到着時刻を算出し、
    注目機の１つの区間情報と周辺機の１つの区間情報とを有する区間情報対に基づいて、３次元空間から２次元平面への写像を表す第１の射影行列を算出し、
    区間情報対毎に、注目機の区間情報の始点と、当該区間情報の終点の通過位置座標および下限到着時刻を座標値とする点と、当該区間情報の終点の通過位置座標および上限到着時刻を座標値とする点とによって規定される３次元空間内の領域を、前記第１の射影行列を用いて２次元平面に写像することによって得られる領域と、周辺機の通過位置を中心とし、異常接近が生じるか否かの判定基準となる閾値を半径とする円との交差判定を行うことによって、注目機と異常接近する可能性がある周辺機を選別する
    ことを特徴とする移動計画処理方法。
  6. 区間情報対に基づいて、２次元平面から３次元空間への写像を表す第２の射影行列を算出し、
    注目機と異常接近する可能性がある周辺機の区間情報と対になる注目機の区間情報を、第１の射影行列を用いて２次元平面に写像することによって線分を定め、注目機と異常接近する可能性がある周辺機の通過位置を中心とし、前記閾値を半径とする円と前記線分とが交差する場合に、前記線分の始点を通過する前記円の接線と前記円との接点の座標を算出し、前記第２の射影行列を用いて、当該接点の座標を３次元空間内の点に写像し、当該点の座標に基づいて、変更後の速度に対応する注目機の区間情報および変更後の速度を算出することを繰り返すことによって、注目機と異常接近する可能性があると判定された各周辺機との異常接近を回避する回避速度を求める
    請求項５に記載の移動計画処理方法。
  7. 注目機の区間情報を、外部から指定された点を境界として２つの区間情報に分割する
    請求項６に記載の移動計画処理方法。
  8. 注目機との異常接近時刻が最も早い周辺機を特定し、
    前記周辺機の通過位置を中心とし、前記閾値を半径とする円と、移動体の所定の速度とに基づいて、注目機と異常接近する可能性がある周辺機の区間情報と対になる注目機の区間情報が示す区間における速度変更点を算出し、前記注目機の区間情報を当該速度変更点を境界として２つの区間情報に分割し、分割後の区間情報における上限到着時刻および下限到着時刻を算出する
    請求項６に記載の移動計画処理方法。
  9. コンピュータに、
    移動計画の調整対象となる移動体である注目機の移動計画、および、注目機以外の移動体である周辺機毎の移動計画からそれぞれ、始点および終点の情報として移動体の通過位置の２次元座標およびその通過時刻を座標値とする３次元座標を有する区間情報の集合を作成する区間情報作成処理、
    注目機の各区間情報に対して、上限速度で移動した場合の終点到着時刻である下限到着時刻および下限速度で移動した場合の終点到着時刻である上限到着時刻を算出する到着時刻算出処理、
    注目機の１つの区間情報と周辺機の１つの区間情報とを有する区間情報対に基づいて、３次元空間から２次元平面への写像を表す第１の射影行列を算出する射影行列算出処理、および、
    区間情報対毎に、注目機の区間情報の始点と、当該区間情報の終点の通過位置座標および下限到着時刻を座標値とする点と、当該区間情報の終点の通過位置座標および上限到着時刻を座標値とする点とによって規定される３次元空間内の領域を、前記第１の射影行列を用いて２次元平面に写像することによって得られる領域と、周辺機の通過位置を中心とし、異常接近が生じるか否かの判定基準となる閾値を半径とする円との交差判定を行うことによって、注目機と異常接近する可能性がある周辺機を選別する周辺機選別処理
    を実行させるための移動計画処理プログラム。
  10. コンピュータに、
    射影行列算出処理で、区間情報対に基づいて、２次元平面から３次元空間への写像を表す第２の射影行列を算出させ、
    注目機と異常接近する可能性がある周辺機の区間情報と対になる注目機の区間情報を、第１の射影行列を用いて２次元平面に写像することによって線分を定め、注目機と異常接近する可能性がある周辺機の通過位置を中心とし、前記閾値を半径とする円と前記線分とが交差する場合に、前記線分の始点を通過する前記円の接線と前記円との接点の座標を算出し、前記第２の射影行列を用いて、当該接点の座標を３次元空間内の点に写像し、当該点の座標に基づいて、変更後の速度に対応する注目機の区間情報および変更後の速度を算出することを繰り返すことによって、注目機と異常接近する可能性があると判定された各周辺機との異常接近を回避する回避速度を求める回避速度導出処理
    を実行させる請求項９に記載の移動計画処理プログラム。
  11. コンピュータに、
    区間情報作成処理で、注目機の区間情報を、外部から指定された点を境界として２つの区間情報に分割させる
    請求項１０に記載の移動計画処理プログラム。
  12. コンピュータに、
    周辺機選別処理で、注目機との異常接近時刻が最も早い周辺機を特定させ、
    前記周辺機の通過位置を中心とし、前記閾値を半径とする円と、移動体の所定の速度とに基づいて、注目機と異常接近する可能性がある周辺機の区間情報と対になる注目機の区間情報が示す区間における速度変更点を算出し、前記注目機の区間情報を当該速度変更点を境界として２つの区間情報に分割し、分割後の区間情報における上限到着時刻および下限到着時刻を算出する区間情報分割処理を実行させる
    請求項１０に記載の移動計画処理プログラム。
JP2014520886A 2012-06-13 2013-05-20 移動計画処理システム、移動計画処理方法および移動計画処理プログラム Active JP6241417B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014520886A JP6241417B2 (ja) 2012-06-13 2013-05-20 移動計画処理システム、移動計画処理方法および移動計画処理プログラム

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012133865 2012-06-13
JP2012133865 2012-06-13
JP2014520886A JP6241417B2 (ja) 2012-06-13 2013-05-20 移動計画処理システム、移動計画処理方法および移動計画処理プログラム
PCT/JP2013/003192 WO2013186989A1 (ja) 2012-06-13 2013-05-20 移動計画処理システム、移動計画処理方法および移動計画処理プログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2013186989A1 true JPWO2013186989A1 (ja) 2016-02-04
JP6241417B2 JP6241417B2 (ja) 2017-12-06

Family

ID=49757838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014520886A Active JP6241417B2 (ja) 2012-06-13 2013-05-20 移動計画処理システム、移動計画処理方法および移動計画処理プログラム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9530317B2 (ja)
JP (1) JP6241417B2 (ja)
WO (1) WO2013186989A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6256332B2 (ja) * 2012-06-13 2018-01-10 日本電気株式会社 移動体異常接近検知システムおよび移動体異常接近検知方法
JP6194382B1 (ja) * 2016-03-18 2017-09-06 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 飛行障害表示装置、飛行障害表示方法及び飛行障害表示プログラム
CN113176777B (zh) * 2021-03-16 2023-11-03 深圳市人工智能与机器人研究院 自动帆船行驶监控方法、装置、设备及可读存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06168026A (ja) * 1992-11-27 1994-06-14 Yamatake Honeywell Co Ltd 予測時間自動変更形障害物回避制御装置
JP2000276696A (ja) * 1999-03-26 2000-10-06 Toyota Motor Corp 車両衝突回避制御装置
WO2007102367A1 (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 物体進路予測方法、装置、プログラム、および自動運転システム
WO2011114635A1 (ja) * 2010-03-17 2011-09-22 日本電気株式会社 スケジューリングシステム、方法及びプログラム

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6195609B1 (en) * 1993-09-07 2001-02-27 Harold Robert Pilley Method and system for the control and management of an airport
US6445308B1 (en) * 1999-01-12 2002-09-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Positional data utilizing inter-vehicle communication method and traveling control apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06168026A (ja) * 1992-11-27 1994-06-14 Yamatake Honeywell Co Ltd 予測時間自動変更形障害物回避制御装置
JP2000276696A (ja) * 1999-03-26 2000-10-06 Toyota Motor Corp 車両衝突回避制御装置
WO2007102367A1 (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 物体進路予測方法、装置、プログラム、および自動運転システム
WO2011114635A1 (ja) * 2010-03-17 2011-09-22 日本電気株式会社 スケジューリングシステム、方法及びプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
US9530317B2 (en) 2016-12-27
US20150073690A1 (en) 2015-03-12
JP6241417B2 (ja) 2017-12-06
WO2013186989A1 (ja) 2013-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102466940B1 (ko) 로봇 주행용 위상 지도 생성 장치 및 방법
JP5772812B2 (ja) スケジューリングシステム、方法及びプログラム
CN112673234B (zh) 路径规划方法和路径规划装置
EP3623759B1 (en) A computer-implemented method and a system for defining a path for a vehicle within an environment with obstacles
CN109557912A (zh) 一种自动驾驶特种作业车辆的决策规划方法
KR101048098B1 (ko) 로봇의 경로계획 장치 및 방법
KR20220066325A (ko) 이동 로봇용 장애물 정보 감지 방법, 장치
JP2015161966A (ja) 車線変更計画装置及び車線変更計画方法
US11959769B2 (en) Information processing device that generates boundary location information of a road on which a vehicle travels by automated driving
JP2022549763A (ja) 安全性モジュール、自動化運転システム、及びその方法
JP6241417B2 (ja) 移動計画処理システム、移動計画処理方法および移動計画処理プログラム
CN111752276A (zh) 局部路径规划方法、装置、计算机可读存储介质及机器人
US11953879B2 (en) Agent-based slicing for 3D object models
US20220397900A1 (en) Robot control model learning method, robot control model learning device, recording medium storing robot control model learning program, robot control method, robot control device, recording medium storing robot control program, and robot
KR101533946B1 (ko) 원의 보로노이 다이어그램의 업데이트 방법과 이를 이용한 입자 간 충돌 시뮬레이션 방법
JP6256332B2 (ja) 移動体異常接近検知システムおよび移動体異常接近検知方法
WO2023233976A1 (ja) 情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム
US12044784B2 (en) Device and method for autonomously locating a mobile vehicle on a railway track
EP4184273A1 (en) Information processing device, information processing method, and program
JP6256463B2 (ja) 管制支援システム、管制支援方法および管制支援プログラム
US20230273621A1 (en) Information processing apparatus, information processing method, and program
JP6587529B2 (ja) 運転支援装置及び運転支援方法
JP2024003200A (ja) 情報処理装置、情報処理方法及びコンピュータプログラム
JP2024116625A (ja) シミュレーションシステム、シミュレータ、シミュレーション方法およびプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160406

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170328

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170519

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171010

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171023

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6241417

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150