(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者に対して、旅行時間データを提供するための方法であって、
利用者から入力された旅行時間を知りたい経路を特定する情報に基づいて経路を特定し、利用者から入力された安全度（提供された旅行時間以内で当該区間を走行できる確率）を満たす当該経路の旅行時間を算出し、利用者に提供することを特徴とする旅行時間提供方法。
【請求項２】
前記「旅行時間を知りたい経路を特定する情報」は、出発地、目的地、及び出発時刻の情報を含む請求項１記載の旅行時間提供方法。
【請求項３】
前記「旅行時間を知りたい経路を特定する情報」は、出発地、目的地、及び到着時刻の情報を含む請求項１記載の旅行時間提供方法。
【請求項４】
前記安全度を満たす当該経路の旅行時間を算出するのに、当該経路の平均的な旅行時間Ｔに、安全度に応じた、当該経路の平均的な旅行時間Ｔに付加すべき旅行時間Ｔ′を加算する請求項１記載の旅行時間提供方法。
【請求項５】
当該経路の旅行時間の標準偏差σと、前記安全度とを用いて、前記付加的な旅行時間Ｔ′を算出する請求項４記載の旅行時間提供方法。
【請求項６】
当該経路を構成する各リンクのリンク旅行時間の標準偏差σi（ｉは各リンクに対応する添え字）に基づいて、当該経路の旅行時間の標準偏差σを算出する請求項５記載の旅行時間提供方法。
【請求項７】
当該経路を構成する各リンクのリンク旅行時間の標準偏差σiに基づいて、当該経路の旅行時間の標準偏差σを算出するときに、係数βを用いて、式
σ＝βΣσi（総和Σは当該経路を構成する各リンクについてとる）
又は、
σ2＝βΣσi2（総和Σは当該経路を構成する各リンクについてとる）
により標準偏差σを算出する請求項６記載の旅行時間提供方法。
【請求項８】
βは、次の(a)，(b)又は(c)の関数である請求項７記載の旅行時間提供方法。
(a) 当該経路を構成するリンクのリンク本数、
(b) 当該経路の距離、
(c)当該経路を構成するリンクのリンク旅行時間の和。
【請求項９】
サービス提供サーバから利用者端末に対して、旅行時間データを提供するシステムであって、
サービス提供サーバは、前記請求項１から請求項８までのいずれかに記載の旅行時間提供方法を実施することを特徴とする旅行時間提供システム。
【請求項１０】
サービス提供サーバから利用者端末に対して、旅行時間データを提供するためのプログラムであって、
前記請求項１から請求項８までのいずれかに記載の旅行時間提供方法をサービス提供サーバのコンピュータに実行させることを特徴とする旅行時間提供プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サービス提供サーバから利用者端末に対して、旅行時間データを提供する旅行時間提供方法、システム及びプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
目的地まで最短時間で車両が到達できる経路（以下「旅行時間最短経路」という）を計算し、車両ドライバ等の旅行者に提供するサービスが行われている。
経路の計算には、地図の中の各道路区間（「リンク」という）を走行する時間（「リンク旅行時間」という）のデータが必要である。
出発地から目的地までの旅行時間最短経路に沿ったリンク旅行時間の合計を「旅行時間」という。
【０００３】
従来行われている経路計算サービスでは、同じ時刻であれば同じリンク旅行時間データを基礎にしているので、どの旅行者に対しても、同じ旅行時間最短経路に対して、同じ旅行時間を提供している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、旅行者によって、旅行時間の誤差に対する認識が異なる。
定刻どおり到着しなければならない旅行者は、安全を見て、提供された旅行時間を長めに見積もって出発時刻を設定するし、目的地への延着がある程度許される旅行者は、提供された旅行時間どおりに出発時刻を設定する。
前者の場合、安全度に応じた旅行時間の見積もりは、旅行者がカンを頼りに自分で行っていたというのが実情である。
【０００５】
そこで、本発明は、旅行者が所望する安全度を満たすため旅行時間を自動的に計算して提供することのできる旅行時間提供方法、システム及びプログラムを実現することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の旅行時間提供方法は、利用者から入力された旅行時間を知りたい経路を特定する情報に基づいて経路を特定し、利用者から入力された安全度（提供された旅行時間以内で当該区間を走行できる確率）を満たす当該経路の旅行時間を算出し、利用者に提供する方法である。
この方法によれば、利用者が、希望する安全度を入力することができ、前記安全度を満たす当該経路の旅行時間を算出し、利用者に提供することができる。
【０００７】
前記「旅行時間を知りたい経路を特定する情報」は、出発地、目的地、及び出発時刻の情報を含むものでもよく、出発地、目的地、及び到着時刻の情報を含むものでもよい。前者では、入力した出発時刻に出発すれば、目的地に着くまでの旅行時間が分かり、後者では、入力した到着時刻に目的地に到着するための旅行時間が分かる。
前記安全度を満たす当該経路の旅行時間を算出するのに、当該経路の平均的な旅行時間Ｔに、安全度に応じた付加的な旅行時間Ｔ′を加算して行ってもよい。安全度が少なければ、Ｔ′は少なく、安全度が多くなるほどＴ′は多くなる。
【０００８】
当該経路の旅行時間の標準偏差σと、前記安全度とを用いて、前記付加的な旅行時間Ｔ′を算出することができる。
当該経路の旅行時間の標準偏差σは、当該経路を構成する各リンクのリンク旅行時間の標準偏差σi（ｉは各リンクに対応する添え字）に基づいて算出することができる。
当該経路を構成する各リンクのリンク旅行時間は、互いに独立した事象ではないので、当該経路の旅行時間の標準偏差σと、各リンクのリンク旅行時間の標準偏差σiは、
σ2＝Σσi2  （総和Σは、経路を構成する全リンクについてとる）
の関係を満たさない。そこで、係数βを用いて、式
σ＝βΣσi
又は、式
σ2＝βΣσi2
により当該経路の旅行時間の標準偏差σを算出する。
【０００９】
βは、次の(a)，(b)又は(c)の単調減少関数であり、実際に走行車両の旅行時間を計測して決定される。
(a) 当該経路を構成するリンクのリンク本数、
(b) 当該経路の距離、
(c)当該経路を構成するリンクのリンク旅行時間の和。
本発明の旅行時間提供システムは、サービス提供サーバから利用者端末に対して、旅行時間データを提供するシステムであって、サービス提供サーバは、前記旅行時間提供方法を実施するものである。
【００１０】
また、本発明の旅行時間提供プログラムは、サービス提供サーバから利用者端末に対して、旅行時間データを提供するためのプログラムであって、前記旅行時間提供方法をサービス提供サーバのコンピュータに実行させるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
この実施形態では、端末機器からサービス提供サーバに出発地、目的地等の情報を送り、サービス提供サーバが端末機器に旅行時間データを返送する旅行時間提供方法を実施するシステムを説明する。
端末機器は、車載ナビゲーション装置などの車載機器であっても、家庭やオフィスに設置されたデスクトップ型のパーソナルコンピュータなどの車載しない機器であってもよい。また車載状態でも非車載状態でも使える、ＰＤＡ、携帯電話機、ノートパソコンなど可搬型のコンピュータでもよい。
【００１２】
図１は、本システムの概要図である。このシステムでは、端末機器として、パーソナルコンピュータ２と、携帯電話機３とを例示している。
端末機器と、サービス提供サーバ５とは、インターネット、イントラネットなどのネットワーク４を通して双方向通信可能に接続されている。
サービス提供サーバ５は、送受信装置、コンピュータなどを含む処理装置、地図データベースを記憶した記憶装置１３、リンク旅行時間データ、後述するβ(X)の値などを記憶した記憶装置１４、及び表示装置１５を備えている。
【００１３】
前記記憶装置１４に記憶されているリンク旅行時間データは、リンクごとに、過去に計測し収集したリンク旅行時間を曜日、時間帯、天気、催しの有無などにより分類して記憶したものである。
リンク旅行時間データは、計測に基づいたデータであるので、ばらつきを持っている。そこで、記憶装置１４は、リンク旅行時間データの分布を平均値と標準偏差という形で記録している。
【００１４】
図２に、記憶装置１４に記憶されたリンク旅行時間データの一例を示す。図２では、各リンク０，１，．．について、５分ごと時間帯の、リンク旅行時間の平均値と標準偏差（いずれも単位は秒）を示している。図２では、時間帯ごとのリンク旅行時間を記憶した例を示しているが、曜日、天気、催しの有無などに応じて、リンク旅行時間をさらに細分類して記憶してもよい。
サービス提供サーバ５の処理装置１２で行う、旅行時間計算などの各処理機能の全部又は一部は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭなど所定の媒体に記録されたプログラムを、処理装置１２のコンピュータが実行することにより実現される。
【００１５】
処理装置１２は、リンク旅行時間データを使って、出発地を起点とする経路トリーを算出する。ここで、「経路トリー」とは、ある出発地リンクから出発して、各地点に至る旅行時間最短経路の集合と定義することができる（１つの地点に至る旅行時間最短経路が複数存在する場合は、使用するものを１本に特定するので、経路トリーは、分岐後、再び交わることがない）。
処理装置１２は、管轄リンクのすべてを出発地として出発地の数だけ経路トリーを用意する。リンク旅行時間データは前述したように時間帯ごとに存在するので、経路トリーも時間帯ごとに用意される。例えば出発地がＮ本、時間帯が５分ごとに（一日当たり２８８時間帯）あれば、２８８Ｎ枚の経路トリーができる。
【００１６】
さらに、曜日、天気、催しの有無などに応じてリンク旅行時間が分類して記憶されているのであれば、経路トリーは、曜日、天気、催しの有無ごとにも用意される。
ただし、記憶容量を節約するため、管轄リンクの一部のみを出発地とする経路トリーだけを用意してもよい。管轄リンクの一部を、例えば要求の多い出発地に限るとよい。この場合は、経路トリーを用意していない出発地を端末機器から指定されるとその要求には応じられなくなる。
【００１７】
以下、端末機器からサービス提供サーバ５に出発地、目的地情報を送り、サービス提供サーバ５が端末機器に旅行時間のデータを返送する手順を説明する。
パーソナルコンピュータ２又は携帯電話機３の利用者は、サーバ５のウェブ画面にアクセスして、ドライブするときの出発地、目的地等を設定する。
図３は、アクセスしたウェブ画面の一例を示す画面図である。利用者は、この画面において、出発地、目的地をリンク番号で入力し、出発時刻を入力する。また、出発時刻以外に、サービス提供サーバ５が曜日、天気、催しの有無などに応じてリンク旅行時間記憶しているのであれば、当日の曜日、天気、催しの有無などを入力するようにしてもよい。どのような項目を入力するかは、サービス提供サーバ５が指定することである。
【００１８】
さらに利用者は、旅行時間の安全度を入力する。この「安全度」は、提供された旅行時間以内で当該区間を走行できる確率を示す指標であり、詳しくは後述する。
利用者が以上の項目を入力して送信すると、その情報は、ネットワーク４を通してサービス提供サーバ５に送られる。
サービス提供サーバ５は、次の手順で旅行時間を算出する。
【００１９】
図４は、旅行時間算出手順を説明するためのフローチャートである。
サービス提供サーバ５の処理装置１２は、利用者により入力された出発地から出発する経路トリーで、利用者により入力された出発時刻に対応するもの参照して、利用者により入力された目的地に至るまでの旅行時間最短経路を決定する。そして、その経路を構成するリンクのリンク旅行時間データを参照して、リンク旅行時間の和（つまりその経路の旅行時間平均値）、標準偏差の和を求めるとともに、その経路を構成するリンクの本数Ｘを求める(ステップＳ１)。
【００２０】
ある経路のリンク旅行時間平均値をＴ、標準偏差をσとすると、この経路の実際の旅行時間とＴとの差がｋσを超える確率は、１／ｋ2以下である（チェビシェフの定理）から、Ａ％の安全度を得るためには、
ｋ＝１／√（１−Ａ／１００）            (1)
とし、
Ｔ＋ｋσ                                (2)
をその経路のリンク旅行時間として出力すればよい。ｋσ＝Ｔ′と書くことにする。
【００２１】
例えば１００％の安全度を得るためには、ｋ＝∞となるから、１００％の安全度を満たす経路は得られない。８０％の安全度を得るためには、ｋ＝√５となり、そのリンクの付加的な旅行時間Ｔ′を√５σとする。５０％の安全度を得るためには、ｋ＝√２となり、そのリンクの付加的な旅行時間Ｔ′を√２σとする。前記(2)式のＴは既知であり、Ａは利用者から入力されているので、ｋも既知である。
【００２２】
しかし、標準偏差σは、その経路を構成する各リンクの標準偏差に基づいて算出しなければならない。各リンクの標準偏差をσiとする。ｉはリンクを表す添え字である。もし、各リンクの旅行時間の分布が独立ならば、経路の標準偏差σとσiとは、
σ2＝Σσi2  （総和Σは、経路を構成する全リンクについてとる）
となるが、実際には独立でない。
【００２３】
そこで、発明者は、一連のリンクでつながったある経路について、経路を構成するリンクの旅行時間を計測し、標準偏差σi（ｉは各リンクを表す添え字）を求めた。さらに、始点側からＸ本のリンクで構成される経路について、旅行時間と標準偏差σ(X)を求めた。求められた標準偏差σ(X)を、各リンクの標準偏差σiの和Σσi（総和Σは、始点側からＸ本のリンクについてとる）
で割った商β(X)
β(X)＝σ(X)／Σσi
を求めた。他の経路についても前記と同様にしてβ(X)を求め、合計８本の経路について、β(X)を求めた。これらのβ(X)を、リンク数Ｘに関してプロットしたところ、図５に示すグラフが得られた。
【００２４】
この図５のグラフから、Ｘが１のときは、βは当然１であり、Ｘが増加するに従ってβ(X)が減少していく。β(X)の形は、最小２乗法などを用いれば、適当な形の関数で表すことができる。
そこで、Ｘに対して、β(X)の数値を記憶装置１４に記憶させる。
図６は、このようにして、記憶されたβ(X)の数値例を示す。
処理装置１２は、その旅行時間最短経路を構成するリンクの本数に対応するβの値を求める（図４；ステップＳ２）。
【００２５】
さらに、前記(1)式を用いて、安全度Ａに基づきｋの値を求める（ステップＳ３）。そして、
Ｔ′＝ｋβΣσi
の値を算出して、これを、安全度Ａを見込んだ付加的な旅行時間とし、平均的な旅行時間Ｔに加算して出力する（ステップＳ４）。
この安全度Ａを見込んだ旅行時間のデータは、ネットワークを通して、要求元のパーソナルコンピュータ２又は携帯電話機３に送信される。
【００２６】
図７は、要求元のパーソナルコンピュータ２又は携帯電話機３の画面の表示例を示す画面図である。図では、時刻１０：００における、安全度８０％のときの出発地から目的地までの所用時間１５分を示している。
今までの実施形態では、利用者が出発時刻を入力して、サービス提供サーバ５から所要時間のデータを受信していた。
しかし、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではなく、利用者が到着時刻を入力して、サービス提供サーバ５から出発時刻のデータを受信するものであってもよい。この場合、サービス提供サーバ５の処理装置１２は、各時刻に対応するリンク旅行時間データを使って、目的地を起点として算出された逆経路トリーを所持している。そして利用者から指定された到着時刻と目的地に対応する逆経路トリーを参照して、出発地から目的地までの経路を特定する。その後の旅行時間算出手順は、前述したとおりである。この利用者が到着時刻を入力するケースでは、サービス提供サーバ５が、安全度に応じた旅行時間の情報を提供するというよりも、安全度に応じた出発時刻の情報を提供する、という形態が自然であると思われる。図８は、要求元のパーソナルコンピュータ２又は携帯電話機３の画面に、安全度に応じた出発時刻を表示した例を示す画面図である。この「安全度に応じた出発時刻」は、利用者が入力した到着時刻から、「安全度に応じた旅行時間」を引いた時刻である。
【００２７】
また、いままでの実施の形態では、係数βを、旅行時間最短経路を構成するリンクの本数の関数としていた。しかし、リンクの本数以外に、出発地からの距離の関数として定めてもよく、出発地からの走行時間の関数として定めてもよい。
その他本発明の範囲内で種々の変更を施すことができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、旅行時間を提供する場合、利用者が、希望する安全度を入力することができ、前記安全度を満たす当該経路の旅行時間を算出し、利用者に提供することができる。したがって、利用者は、所望する安全度を満たすために必要な余裕を自分で見積もる必要がなくなり、この旅行時間の情報に基づいて、適切なドライブ計画を立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】端末機器からサービス提供サーバ５に出発地情報を送り、サービス提供サーバ５が端末機器に旅行時間のデータを返送するシステムを示す概要図である。
【図２】記憶装置１４に記憶されたリンク旅行時間データの一例を示す図である。
【図３】利用者が、出発地、目的地をリンク番号で入力し、出発時刻と、安全度とを入力するための画面図である。
【図４】旅行時間算出手順を説明するためのフローチャートである。
【図５】経路の標準偏差σを、当該経路を構成する各リンクの標準偏差σiの和Σσi（総和Σは、経路を構成する全リンクについてとる）で割った商β(X)を、リンク数Ｘに関してプロットしたグラフである。
【図６】記憶されたβ(X)の数値例を示す図である。
【図７】要求元のパーソナルコンピュータ２又は携帯電話機３の画面に、旅行時間を表示した例を示す画面図である。
【図８】要求元のパーソナルコンピュータ２又は携帯電話機３の画面に、安全度に応じた出発時刻を表示した例を示す画面図である。
【符号の説明】
２  パーソナルコンピュータ
３  携帯電話機
５  サービス提供サーバ
４  ネットワーク
１２  処理装置
１３  記憶装置
１４  記憶装置
１５  表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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