(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交通シミュレーション装置により実行される交通シミュレーション方法において、
前記交通シミュレーション装置が有する第１の更新部が、
前記交通シミュレーション装置によってシミュレートされる車両の位置を記憶する車両状態情報記憶部と、ノード及びリンクを含んで構成される道路ネットワーク情報を記憶する道路ネットワーク情報記憶部とを参照して、前記車両を運転する模擬運転者ごとに前記道路ネットワーク情報のうち当該模擬運転者が認知する認知リンクが対応付けられた認知リンク情報を記憶する認知リンク情報記憶部に記憶された認知リンク情報を更新し、
前記交通シミュレーション装置が有する第２の更新部が、
前記認知リンク情報が更新された場合に、前記模擬運転者ごとに前記認知リンクを形成するノードのうち当該模擬運転者が認知していないノードとの境界に位置する認知境界ノードと目的地とするノードとを結ぶ直線が仮想的に設定される仮想リンクが対応付けられた仮想リンク情報を記憶する仮想リンク情報記憶部に記憶された仮想リンク情報を更新し、
前記交通シミュレーション装置が有する経路候補生成部が、
前記認知リンク情報および前記仮想リンク情報を用いて、前記車両の位置から前記目的地とするノードまでの経路の候補を生成し、
前記交通シミュレーション装置が有するコスト算出部が、
前記経路の候補を形成する認知リンクのコストおよび仮想リンクのコストを算出し、
前記交通シミュレーション装置が有する経路選択部が、
前記認知リンクのコストおよび前記仮想リンクのコストを用いて、前記経路の候補のうち少なくとも１つの経路を選択し、
前記第１の更新部は、前記車両が通過した通過ノードと接続される接続リンクを前記認知リンクに追加する更新を実行し、
前記第２の更新部は、前記通過ノードが前記認知境界ノードである場合に、当該認知境界ノードを含む仮想リンクを削除するとともに、前記認知リンクに追加された接続リンクのうち前記通過ノードとは異なる他方のノードと前記目的地とするノードとを結ぶ直線が仮想的に設定された仮想リンクを追加する更新を実行することを特徴とする交通シミュレーション方法。
【請求項２】
前記第１の更新部は、
模擬運転者ごとに当該模擬運転者が運転する車両の走行履歴が対応付けられた走行履歴情報を記憶する走行履歴記憶部を参照して、前記認知リンク情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の交通シミュレーション方法。
【請求項３】
前記コスト算出部は、
前記経路の候補を形成する仮想リンクのコストを、当該仮想リンクの長さまたは当該仮想リンクを走行するのにかかる所要時間の推定値を用いて算出することを特徴とする請求項１または２に記載の交通シミュレーション方法。
【請求項４】
シミュレートされる車両の位置を記憶する車両状態情報記憶部と、
ノード及びリンクを含んで構成される道路ネットワーク情報を記憶する道路ネットワーク情報記憶部と、
前記車両を運転する模擬運転者ごとに前記道路ネットワーク情報のうち当該模擬運転者が認知する認知リンクが対応付けられた認知リンク情報を記憶する認知リンク情報記憶部と、
前記模擬運転者ごとに前記認知リンクを形成するノードのうち当該模擬運転者が認知していないノードとの境界に位置する認知境界ノードと目的地とするノードとを結ぶ直線が仮想的に設定された仮想リンクが対応付けられた仮想リンク情報を記憶する仮想リンク情報記憶部と、
前記車両の位置と前記道路ネットワーク情報とを用いて、前記仮想リンク情報および前記仮想リンク情報を更新する道路認知情報更新部と、
前記認知リンク情報および前記仮想リンク情報を用いて、前記車両の位置から前記目的地とするノードまでの経路の候補を生成する経路候補生成部と、
前記経路の候補を形成する認知リンクのコストおよび仮想リンクのコストを算出するコスト算出部と、
前記認知リンクのコストおよび前記仮想リンクのコストを用いて、前記経路の候補のうち少なくとも１つの経路を選択する経路選択部とを有し、
前記道路認知情報更新部は、
前記車両が通過した通過ノードと接続される接続リンクを前記認知リンクに追加する更新を実行し、前記通過ノードが前記認知境界ノードである場合に、当該認知境界ノードを含む仮想リンクを削除するとともに、前記認知リンクに追加された接続リンクのうち前記通過ノードとは異なる他方のノードと前記目的地とするノードとを結ぶ直線が仮想的に設定された仮想リンクを追加する更新を実行することを特徴とする交通シミュレーション装置。
【請求項５】
交通シミュレーション装置に実行させる交通シミュレーションプログラムにおいて、
前記交通シミュレーション装置を、
前記交通シミュレーション装置によってシミュレートされる車両の位置を記憶する車両状態情報記憶部と、ノード及びリンクを含んで構成される道路ネットワーク情報を記憶する道路ネットワーク情報記憶部とを参照して、前記車両を運転する模擬運転者ごとに前記道路ネットワーク情報のうち当該模擬運転者が認知する認知リンクが対応付けられた認知リンク情報を記憶する認知リンク情報記憶部に記憶された認知リンク情報を更新する第１の更新部、
前記認知リンク情報が更新された場合に、前記模擬運転者ごとに前記認知リンクを形成するノードのうち当該模擬運転者が認知していないノードとの境界に位置する認知境界ノードと目的地とするノードとを結ぶ直線が仮想的に設定される仮想リンクが対応付けられた仮想リンク情報を記憶する仮想リンク情報記憶部に記憶された仮想リンク情報を更新する第２の更新部、
前記認知リンク情報および前記仮想リンク情報を用いて、前記車両の位置から前記目的地とするノードまでの経路の候補を生成する経路候補生成部、
前記経路の候補を形成する認知リンクのコストおよび仮想リンクのコストを算出するコスト算出部、
前記認知リンクのコストおよび前記仮想リンクのコストを用いて、前記経路の候補のうち少なくとも１つの経路を選択する経路選択部として機能させ、
前記第１の更新部は、前記車両が通過した通過ノードと接続される接続リンクを前記認知リンクに追加する更新を実行し、
前記第２の更新部は、前記通過ノードが前記認知境界ノードである場合に、当該認知境界ノードを含む仮想リンクを削除するとともに、前記認知リンクに追加された接続リンクのうち前記通過ノードとは異なる他方のノードと前記目的地とするノードとを結ぶ直線が仮想的に設定された仮想リンクを追加する更新を実行することを特徴とする交通シミュレーションプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交通シミュレーション方法、交通シミュレーション装置及び交通シミュレーションプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
交通に関する各種の評価を行うために、コンピュータの仮想空間上で交通状況をシミュレートする交通シミュレータが知られている。交通シミュレータには、交通の流れを流体として捉えてシミュレートするマクロ交通シミュレータと、車両１台１台の挙動をシミュレートするミクロ交通シミュレータとが存在する。このうち、ミクロ交通シミュレータには、車両１台１台の挙動をシミュレートするために、運転者が経路を選択する挙動を模擬する経路選択モデルが内包される。
【０００３】
かかる経路選択モデルの一例としては、Wardropの第一原則「それぞれの運転手は自分にとって最も旅行時間の短い経路を選択する。その結果、利用されている各経路の所要時間はすべて等しく、それは利用されていない経路の所要時関より小さいか、せいぜい等しい」にしたがって、最小コストの経路を選択する最小コスト経路選択モデルが挙げられる。
【０００４】
他の一例としては、ロジットモデルに代表される離散選択モデルを適用した確率的経路選択モデルが挙げられる。かかる確率的経路選択モデルは、「運転者が認識している各経路に対する情報は不正確であり、確率的に変動する誤差を含んでいる」という確率均衡配分モデルに基づくものである。確率的経路選択モデルでは、複数の経路選択肢の中から各々の経路コストに応じて経路が確率的に選択される。ここで、経路コストの一例としては、所要時間や走行距離、もしくは、それらに重み付けを行って求めた値などが用いられる。さらに、ロジットモデルは、誤差の程度を定める分散パラメータθを持ち、分散パラメータθが大きいほど完全情報下における経路選択に近づき、θが小さいほどランダムな経路選択に近づく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１９３４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の従来技術では、以下に説明するように、妥当なシミュレーション結果を得ることができないという問題がある。
【０００７】
すなわち、最小コスト経路選択モデルでは車両が常に最短経路で移動することになる。ところが、現実には、全ての運転者が目的地までの経路を完全に認知しているとは限らない。このため、上記の経路選択モデルでは、道に迷ったり、あるいは遠回りをしたりなど、不合理な経路を選択する車両の挙動を再現できない。その結果、現実よりも短時間で目的地に到達してしまい、仮想世界に同時に存在する車両台数を過小に評価してしまう可能性が高い。したがって、最小コスト経路選択モデルでは妥当なシミュレーション結果を得ることはできない。
【０００８】
一方、上記の確率的経路選択モデルでは、目的地までのあらゆる経路を選択肢に含め、かつ分散パラメータθを小さくすることによってランダムな経路選択に近づけることも考えられる。大規模な道路ネットワークでは、あらゆる経路を選択肢に含めることは事実上不可能である。また、ランダムな経路選択に近づけるほど、コストの高い経路が選択されるようになるが、その繰り返しによって著しく迂遠な経路選択が行われるおそれがある。その結果、現実よりも長時間かかって目的地に到達してしまい、仮想世界に同時に存在する車両台数を過大に評価してしまう可能性が高い。したがって、上記の確率的経路選択モデルをミクロ交通シミュレータに搭載したとしても、妥当なシミュレーション結果を得ることはできない。
【０００９】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、妥当なシミュレーション結果を得ることができる交通シミュレーション方法、交通シミュレーション装置及び交通シミュレーションプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願の開示する交通シミュレーション方法は、コンピュータが、前記コンピュータによってシミュレートされる車両の位置と、ノード及びリンクを含んで構成される道路ネットワーク情報とを用いて、前記車両を運転する模擬運転者ごとに前記道路ネットワーク情報のうち当該模擬運転者が認知する認知リンクが対応付けられた認知リンク情報を更新する処理を実行する。さらに、前記コンピュータが、前記認知リンク情報が更新された場合に、前記模擬運転者ごとに前記認知リンクを形成するノードのうち当該模擬運転者が認知していないノードとの境界に位置する認知境界ノードと目的地とするノードとを仮想的に結ぶ仮想リンクが対応付けられた仮想リンク情報を更新する処理を実行する。さらに、前記コンピュータが、前記認知リンク情報および前記仮想リンク情報を用いて、前記車両の位置から前記目的地とするノードまでの経路の候補を生成する処理を実行する。さらに、前記コンピュータが、前記経路の候補を形成する認知リンクのコストおよび仮想リンクのコストを算出する処理を実行する。さらに、前記コンピュータが、前記認知リンクのコストおよび前記仮想リンクのコストを用いて、前記経路の候補のうち少なくとも１つの経路を選択する処理を実行する。さらに、前記コンピュータが、前記経路にしたがって各車両の位置を更新する処理を実行する。
【発明の効果】
【００１１】
本願の開示する交通シミュレーション方法の一つの態様によれば、妥当なシミュレーション結果を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施例１に係る交通シミュレーション装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、車両状態情報の構成例を示す図である。
【図３】図３は、走行履歴情報の構成例を示す図である。
【図４】図４は、ノード情報の構成例を示す図である。
【図５】図５は、リンク情報の構成例を示す図である。
【図６】図６は、認知リンク情報の構成例を示す図である。
【図７】図７は、仮想リンク情報の構成例を示す図である。
【図８】図８は、道路認知情報の更新方法を説明するための図である。
【図９】図９は、道路認知情報の更新方法を説明するための図である。
【図１０】図１０は、経路選択の挙動の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、経路選択の挙動の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、経路選択の挙動の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、経路選択の挙動の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、経路選択の挙動の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、経路選択の挙動の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、実施例１に係る交通シミュレーション処理の手順を示すフローチャート（１）である。
【図１７】図１７は、実施例１に係る交通シミュレーション処理の手順を示すフローチャート（２）である。
【図１８】図１８は、実施例１に係る道路認知情報の更新処理の手順を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、実施例１及び実施例２に係る交通シミュレーションプログラムを実行するコンピュータの一例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本願の開示する交通シミュレーション方法、交通シミュレーション装置及び交通シミュレーションプログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例は開示の技術を限定するものではない。そして、各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
【実施例１】
【００１４】
［交通シミュレーション装置の構成］
まず、本実施例に係る交通シミュレーション装置の機能的構成について説明する。図１は、実施例１に係る交通シミュレーション装置の機能的構成を示すブロック図である。図１に示す交通シミュレーション装置１０は、仮想空間上で車両１台１台の挙動をシミュレートするミクロ交通シミュレータを搭載するものであり、とりわけ道に迷ったり、あるいは遠回りをしたりなどの不合理な経路の選択も含めて車両の挙動を再現する。
【００１５】
図１に示すように、交通シミュレーション装置１０は、入力部１１と、表示部１２と、記憶部１３と、制御部１５とを有する。なお、交通シミュレーション装置１０は、図１に示した機能部以外にも既知のコンピュータが有する各種の機能部、例えば外部装置との間で通信を行うための通信インターフェース等の機能部を有することとしてもかまわない。
【００１６】
入力部１１は、各種の情報、例えば交通シミュレーションの開始指示や結果の出力指示などの指示入力を受け付ける入力デバイスである。かかる入力部１１の一態様としては、キーボードやマウスなどを適用できる。また、表示部１２は、各種の情報、例えばシミュレーション結果などを表示する表示デバイスである。かかる表示部１２の一態様としては、モニタ、ディスプレイやタッチパネルなどを適用できる。これら入力部１１及び表示部１２は、互いに協働することによってポインティングデバイス機能やタッチパネル機能を提供することもできる。
【００１７】
記憶部１３は、制御部１５で実行されるＯＳ（Operating  System）や交通シミュレーションプログラムなどの各種プログラムを記憶する記憶デバイスである。記憶部１３の一態様としては、フラッシュメモリなどの半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置が挙げられる。なお、記憶部１３は、上記の種類の記憶装置に限定されるものではなく、ＲＡＭ（Random  Access  Memory)、ＲＯＭ（Read  Only  Memory)であってもよい。
【００１８】
記憶部１３は、制御部１５で実行されるプログラムに用いられるデータの一例として、車両状態情報１３ａと、走行履歴情報１３ｂと、道路ネットワーク情報１３ｃと、認知リンク情報１３ｄと、仮想リンク情報１３ｅとを記憶する。なお、上記の情報以外にも、交通シミュレーションに有用な各種の電子データ、例えば自動車の起終点（ＯＤ：Origin  Destination）がアンケート調査または交通量調査により得られたエリア別及び時間帯別の車両の台数などのデータも併せて記憶することもできる。
【００１９】
車両状態情報１３ａは、仮想空間上に存在する車両の状態に関する各種のデータである。一例として、車両状態情報１３ａは、後述の車両発生部１７ａによって、車両が発生した時点で、当該車両に関するレコードが追加される。車両状態情報１３ａは、仮想空間における時間の進行にしたがって車両の位置を始め、速度などの情報が後述の位置更新部１７ｇによって更新される。他の一例として、車両状態情報１３ａは、仮想空間上に発生した車両がノードを通過したか否かを判定するために、後述の道路認知情報更新部１７ｂによって参照される。更なる一例として、車両状態情報１３ａは、仮想空間上に再現された車両が目的地のノードへ到達した場合に、当該車両に関するレコードが後述の車両発生部１７ａによって削除される。これによって、仮想空間から車両が削除されることになる。
【００２０】
かかる車両状態情報１３ａの一態様としては、車両ＩＤ（identification）、位置座標および速度などの項目が対応付けられたデータを採用できる。ここで言う「車両ＩＤ」とは、車両を識別する識別情報を指す。また、「位置座標」とは、コンピュータの仮想空間上で車両が存在する位置に関する情報を指し、例えば、緯度および経度によって表現される。また、「速度」は、車両が走行している速度を指す。
【００２１】
図２は、車両状態情報１３ａの構成例を示す図である。図２の例では、車両ＩＤ「0001」を持つ車両が緯度および経度を含んでなる座標（ｘ１，ｙ１）に存在し、秒速６ｍ／ｓで走行中であることを示す。また、車両ＩＤ「0002」を持つ車両が座標（ｘ２，ｙ２）に存在し、秒速１１ｍ／ｓで走行中であることを示す。なお、図２の例では、車両ＩＤごとに位置座標および速度が対応付けられた場合を例示したが、他の情報、例えば大型、中型や小型などの車種に関する情報をさらに対応付けることもできる。
【００２２】
走行履歴情報１３ｂは、後述のシミュレーション実行部１７によってシミュレートされた車両の走行履歴に関する各種のデータである。一例としては、走行履歴情報１３ｂは、仮想空間上に車両を発生させる場合に、後述の車両発生部１７ａによって参照される。他の一例として、走行履歴情報１３ｂは、仮想空間上に発生した車両がノードを通過した場合に、当該ノードを含むリンクに関する走行履歴が後述の走行履歴更新部１７ｃによって追加登録される。更なる一例として、走行履歴情報１３ｂは、交差点別、道路別、エリア別や時間帯別などの各種の切り口にしたがって交通量を集計するために、後述の評価部１７ｈによって参照される。なお、走行履歴情報１３ｂには、仮想空間上に再現されている車両だけでなく、仮想空間から削除された車両に関する情報が含まれる。
【００２３】
かかる走行履歴情報１３ｂの一態様としては、日付、時刻、リンク、通過時間および平均速度などの項目が対応付けられたデータを採用できる。図３は、走行履歴情報１３ｂの構成例を示す図である。図３では、図２に示した車両ＩＤ「0001」の車両に関する走行履歴が図示されている。図３に示す１番目のレコードの例では、車両ＩＤ「0001」の車両がノードＡ及びノードＢによって形成されるリンクのノードＢを２０１１年７月７日の１３時１０分に通過したことを示す。さらに、図３に示す１番目のレコードの例では、車両ＩＤ「0001」の車両がノードＡからノードＢへ平均速度３０ｋｍ／ｈで走行し、その通過に５分間かかったことを示す。なお、ここでは、車両ＩＤ「0001」の走行履歴を例示したが、この他の車両の走行履歴も併せて記憶されているものとする。
【００２４】
道路ネットワーク情報１３ｃは、ノードとリンクの組合せによって道路網が定義されたデータである。ここで言う「ノード」とは、道路網表現上の交差点や結節点を始め、道路の構造変化点、行政界との交点などを指す。また、「リンク」とは、道路網表現上のノードとノードを連結する線分、すなわち道路の一区間を指す。一例として、道路ネットワーク情報１３ｃは、仮想空間上に発生した車両がノードを通過したか否かを判定するために、後述の道路認知情報更新部１７ｂによって参照される。他の一例として、道路ネットワーク情報１３ｃは、車両が目的地に至るまでの経路の候補を生成するために、後述の経路候補生成部１７ｄによって参照される。かかる道路ネットワーク情報１３ｃには、ノードに関する定義がなされたノード情報およびリンクに関する定義がなされたリンク情報が含まれる。
【００２５】
図４は、ノード情報の構成例を示す図である。図５は、リンク情報の構成例を示す図である。図４の例では、ノードＡの交差点が緯度「36.0476」及び経度「140.1554」に存在し、また、ノードＢの交差点が緯度「36.0475」及び経度「140.1600」に存在することを示す。また、図５の例では、ノードＡ及びノードＢによって形成されるリンクの長さが４００ｍであり、車線数が２つであり、規制速度が４０ｋｍ／ｈであることを示す。さらに、図５の例では、ノードＢ及びノードＣによって形成されるリンクの長さが１５０ｍであり、車線数が４つであり、規制速度が５０ｋｍ／ｈであること示す。なお、図４の例では、ノードに関する情報として緯度および経度を例示したが、この他にも信号に関する情報、例えば信号の種別が切り替えられる周期や交差点における法規、例えば転回禁止や指定方向外進行禁止などを併せて記憶することもできる。なお、図５の例においても、道路における法規、例えば車線変更の禁止、停車禁止や駐車禁止等を併せて記憶することもできる。
【００２６】
認知リンク情報１３ｄは、認知リンクに関する各種の情報である。ここで言う「認知リンク」とは、コンピュータによってシミュレートされる車両を運転する模擬運転者が認知しているリンクを指す。一例としては、認知リンク情報１３ｄは、仮想空間上に車両を発生させる場合に、後述の車両発生部１７ａによって走行履歴情報１３ｂから生成される。他の一例としては、認知リンク情報１３ｄは、仮想空間上に発生した車両がノードを通過した場合に、後述の道路認知情報更新部１７ｂによって更新される。更なる一例としては、車両が目的地に至るまでの経路の候補が生成される場合に、後述の経路候補生成部１７ｄによって参照される。
【００２７】
かかる認知リンク情報１３ｄの一態様としては、ノード１、ノード２、走行距離および走行時間などの項目が対応付けられたデータを採用できる。ここで言う「ノード１」及び「ノード２」は、リンクを形成するノードの組合せを特定するノードの識別情報を指す。図６は、認知リンク情報１３ｄの構成例を示す図である。図６では、図２に示した車両ＩＤ「0001」の模擬運転者に関する認知リンクが図示されている。図６に示す１番目のレコードの例では、模擬運転者がノードＡ及びノードＢによって形成されるリンクを走行した経験があることを表す。さらに、図６に示す１番目のレコードの例では、ノードＡ及びノードＢによって形成されるリンクを走行した際の走行距離が４００ｍであり、走行時間が６０秒であったことを示す。これら走行距離および走行時間は、シミュレーションによる実測値であり、最新の値であってもよいし、平均などの統計値であってもかまわない。図６の例では、車両ＩＤ「0001」の模擬運転者に関する認知リンクを例示したが、実際には、車両状態情報１３ａに登録されている各模擬運転者の認知リンクが登録されているものとする。
【００２８】
なお、以下では、模擬運転者が実際に走行した経験があるリンク、すなわち走行履歴情報１３ｂとして登録されたリンクを認知リンクとする場合を例示するが、この例に限定されない。例えば、開示の装置は、模擬運転者が走行したリンクにある標識に標示されたリンクを認知リンクとして用いることもできるし、また、模擬運転者が利用するカーナビゲーションシステムによって取得されるリンクを認知リンクとして用いることもできる。
【００２９】
仮想リンク情報１３ｅは、仮想リンクに関する各種の情報である。ここで言う「仮想リンク」とは、認知リンクを形成する認知ノードのうち模擬運転者が認知していないノードとの境界に位置する認知境界ノードと目的地とするノードとを仮想的に結ぶリンクを指す。以下では、仮想空間上に発生した車両が目的地とするノードのことを「目的地ノード」と記載する場合がある。かかる仮想リンクの存在は、上記の認知境界ノードから目的地ノードへ向かう方向に目的地に至る何らかのリンクが存在するだろうと推測していることを意味する。このように、仮想リンクは、模擬運転者が想定する想像上のリンクであるので、必ずしも道路ネットワーク情報１３ｃのリンクデータとは必ずしも対応するとは限らない。このため、模擬運転者は、認知境界ノードへ到達した時点で始めて認知境界ノードから先の目的地ノードへ至るリンクを認知する結果、想定通りのリンクが存在する場合もあれば、目的地ノードの方向へ向かうリンクがなく、転回、いわゆるＵターンや迂回を強いられる場合もある。
【００３０】
一例としては、仮想リンク情報１３ｅは、仮想空間上に発生した車両が認知境界ノードを通過した場合に、当該認知境界ノードを含む仮想リンクに関するレコードが後述の道路認知情報更新部１７ｂによって削除される。他の一例としては、仮想リンク情報１３ｅは、認知リンク情報１３ｄが更新された場合に、新たに追加された認知ノードとして追加された認知境界ノードと目的地ノードを結ぶ仮想リンクに関するレコードが後述の道路認知情報更新部１７ｂによって登録される。
【００３１】
かかる仮想リンク情報１３ｅの一態様としては、認知境界ノード、目的地ノード及び直線距離などの項目が対応付けられたデータを採用できる。図７は、仮想リンク情報１３ｅの構成例を示す図である。図７では、図２に示した車両ＩＤ「0001」の模擬運転者の目的地ノードがノードＺに設定されている場合の仮想リンクが図示されている。図７に示す１番目のレコードの例では、模擬運転者が認知境界ノードＬから目的地ノードＺに向けて１５００ｍの直線道路を想定していることを表す。さらに、図７に示す２番目のレコードの例では、模擬運転者が認知境界ノードＭから目的地ノードＺに向けて６００ｍの直線道路を想定していることを表す。さらに、図７に示す３番目のレコードの例では、模擬運転者が認知境界ノードＮから目的地ノードＺに向けて８００ｍの直線道路を想定していることを表す。図７の例では、車両ＩＤ「0001」の模擬運転者に関する仮想リンクを例示したが、実際には、車両状態情報１３ａに登録されている各模擬運転者の仮想リンクが登録されているものとする。
【００３２】
なお、ここでは、認知境界ノード及び目的地ノードによって仮想リンクを表現する場合を例示したが、必ずしも目的地ノードを仮想リンクに含める必要はない。例えば、開示の装置は、認知境界ノードから模擬運転者によって目的地ノードが存在すると想定される方向および距離に設定したノードを認知境界ノードに対応付けることによって仮想リンクを表現することもできる。また、以下では、認知リンク情報１３ｄおよび仮想リンク情報１３ｅを総称する場合に「道路認知情報」と記載する場合がある。
【００３３】
制御部１５は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。制御部１５は、図１に示すように、シミュレーション実行部１７を有する。
【００３４】
シミュレーション実行部１７は、ミクロ交通シミュレータである交通シミュレーションプログラムを実行する処理部である。シミュレーション実行部１７は、図１に示すように、車両発生部１７ａと、道路認知情報更新部１７ｂと、走行履歴更新部１７ｃと、経路候補生成部１７ｄと、コスト算出部１７ｅと、経路選択部１７ｆと、位置更新部１７ｇと、評価部１７ｇとを有する。なお、以下では、一定の時間間隔Δｔごとに車両の状態を更新するように時間進行が管理されるピリオディック・スキャニング方式を採用する場合を想定する。
【００３５】
このうち、車両発生部１７ａは、仮想空間上に車両を発生させる処理部である。一態様としては、車両発生部１７ａは、シミュレーション時刻が更新される度に、エリア毎に設定された車両の発生頻度に基づいて、仮想空間上に車両を発生させるか否かを判定する。車両の発生頻度は、例えば自動車の起終点調査により得られたエリア別及び時間帯別の交通量に基づき設定される。
【００３６】
ここで、車両発生部１７ａは、車両の台数が不足しているエリアが存在する場合に、当該エリアに含まれるノードを位置座標とする車両状態情報１３ａのレコードを新規に生成した上で当該新規のレコードを車両状態情報１３ａへ追加登録する。このとき、車両発生部１７ａは、車両状態情報１３ａへ追加登録するノードとして任意のノードを採用することができる。例えば、車両発生部１７ａは、自動車の起終点調査で得られた起点が存在するノード、著名なランドマークがあるノードやアトランダムに選択されたノードなどを採用できる。なお、新規に発生させる車両の車両ＩＤは、走行履歴情報１３ｂとして記憶される車両ＩＤのうち車両状態情報１３ａとして未登録の車両ＩＤが選択される。
【００３７】
さらに、車両発生部１７ａは、新規のレコードを車両状態情報１３ａへ追加登録した場合に、当該車両の目的地、認知リンクおよび仮想リンクを初期設定する。例えば、車両発生部１７ａは、自動車の起終点調査で得られた終点が存在するノード、著名なランドマークがあるノードやアトランダムに選択されたノードなどを目的地ノードとして初期設定する。そして、車両発生部１７ａは、車両状態情報１３ａに追加登録された車両ＩＤを持つ走行履歴情報１３ｂを読み出す。続いて、車両発生部１７ａは、先に読み出した走行履歴情報１３ｂに含まれるリンクを認知リンクとし、走行履歴情報１３ｂの各レコードに含まれる通過時間および平均速度を用いて、認知リンク情報を生成する。すなわち、車両発生部１７ａは、通過時間および平均速度から走行距離を算出する。その上で、車両発生部１７ａは、先に算出された走行距離及び走行時間に相当する通過時間を認知リンクごとに対応付けた認知リンク情報１３ｄを記憶部１３へ登録する。そして、車両発生部１７ａは、先に生成された認知リンク情報１３ｄに含まれる認知ノードのうち認知境界ノードと目的地ノードとを対応付けることによって仮想リンク情報１３ｅを生成する。その上で、車両発生部１７ａは、先に生成した仮想リンク情報１３ｅを記憶部１３へ登録する。
【００３８】
なお、ここでは、走行履歴情報１３ｂに含まれるリンクを全て認知リンクとする場合を例示したが、走行履歴情報１３ｂに含まれるリンクであっても走行日時が古く、頻度も少ない場合は認知リンクの設定から排除することで、運転者の忘却を模擬することもできる。また、模擬運転者ごとに居住地情報を記憶部に保持させておき、車両発生部１７ａが模擬運転者の居住区域から所定の距離以内にある周辺リンクは認知リンクとして設定することもできる。
【００３９】
道路認知情報更新部１７ｂは、道路認知情報を更新する処理部である。一態様としては、道路認知情報更新部１７ｂは、シミュレーション時刻が更新されると、記憶部１３に記憶された車両状態情報１３ａのうち１つのレコードを選択する。そして、道路認知情報更新部１７ｂは、当該レコードに含まれる車両ＩＤの位置座標と、道路ネットワーク情報１３ｃから車両が走行するリンクを特定する。これによって、道路認知情報更新部１７ｂは、当該車両ＩＤを持つ車両がノードを通過したか否かを判定する。このとき、道路認知情報更新部１７ｂは、車両がノードを通過した場合には、車両が通過した通過ノードが目的地ノードであるか否かをさらに判定する。なお、道路認知情報更新部１７ｂは、通過ノードが目的地ノードである場合には、道路認知情報の更新は実行しない。
【００４０】
ここで、道路認知情報更新部１７ｂは、通過ノードが目的地ノードではない場合に、仮想リンク情報１３ｅを参照して、通過ノードが仮想リンクを形成する認知境界ノードであるか否かを判定する。このとき、通過ノードが認知境界ノードである場合には、今回の通過によって認知境界ノードが単なる認知ノードに更新される。よって、道路認知情報更新部１７ｂは、仮想リンク情報１３ｅに記憶された仮想リンクのうち当該通過ノードを含む仮想リンクに関するレコードを削除する。なお、通過ノードが認知境界ノードではない場合には、認知境界ノードは更新されないので、レコードの削除は実行しない。
【００４１】
その後、道路認知情報更新部１７ｂは、通過ノードに接続される接続リンクのうち接続リンクを１つ選択する。そして、道路認知情報更新部１７ｂは、認知リンク情報１３ｄを参照して、先に選択した接続リンクが認知リンクであるか否かを判定する。このとき、道路認知情報更新部１７ｂは、接続リンクが認知リンクでない場合には、当該接続リンクを認知リンクとして認知リンク情報１３ｄへ追加する。その上で、道路認知情報更新部１７ｂは、接続リンクのうち通過ノードでない他方のノードが認知ノードでない場合に、他方のノードを認知境界ノードとし、当該認知境界ノードから目的地までの仮想リンクを仮想リンク情報１３ｅへ追加する。なお、道路認知情報更新部１７ｂは、接続リンクが認知リンクである場合には、認知リンク情報１３ｄ及び仮想リンク情報１３ｅの更新を実行しない。そして、道路認知情報更新部１７ｂは、全ての接続リンクについて認知リンク情報１３ｄ及び仮想リンク情報１３ｅの更新を繰り返し実行する。
【００４２】
図８及び図９は、道路認知情報の更新方法を説明するための図である。図８の例では、シミュレーション時刻がｔ１である場合の状態を表し、また、図９の例では、シミュレーション時刻がｔ１よりも後のｔ２である場合の状態を表す。図８及び図９に示す実線の矢印は、認知リンクを表す。図８及び図９に示す破線の矢印は、仮想リンクを表す。図８及び図９に示す白丸は、ノードを表す。また、図８及び図９に示す黒丸は、目的地ノードを表す。
【００４３】
図８に示すように、シミュレーション時刻がｔ１である時点では、車両がノードａに向かって走行している。その後、シミュレーション時刻がｔ２になると、図９に示すように、車両がノードａを通過する。この場合には、通過ノードであるノードａが認知境界ノードであるので、通過ノードａを含む仮想リンクが削除される。そして、通過ノードａを含む接続リンク、すなわちノードａ及びノードｂの接続リンクと、ノードａ及びｅの接続リンクと、ノードａ及びノードｆの接続リンクが認知リンクとして認知リンク情報１３ｄへ追加される。これとともに、新たに認知境界ノードとなったノードｂ及び目的地ノードを含む仮想リンクと、新たに認知境界ノードとなったノードｅ及び目的地ノードを含む仮想リンクと、新たに認知境界ノードとなったノードｆ及び目的地ノードを含む仮想リンクとが仮想リンク情報１３ｅへ追加される。
【００４４】
走行履歴更新部１７ｃは、走行履歴情報１３ｂを更新する処理部である。一態様としては、走行履歴更新部１７ｃは、車両がノードを通過した場合に、当該車両の車両ＩＤの走行履歴を走行履歴情報１３ｂへ追加登録する。例えば、走行履歴更新部１７ｃは、当該ノードを通過した日付と時刻、当該ノードとその１つ前に通過したノードによって形成されるリンク、リンクを通過するのにかかった通過時間及びリンクを走行した際の平均速度が対応付けられた走行履歴を記憶部１３へ追加登録する。
【００４５】
経路候補生成部１７ｄは、認知リンク情報１３ｄおよび仮想リンク情報１３ｅを用いて、目的地ノードまでの経路の候補を生成する処理部である。以下では、目的地ノードまでの経路の候補のことを「経路候補」と記載する場合がある。一態様としては、経路候補生成部１７ｄは、仮想リンク情報１３ｅが更新された場合に、現在地、すなわち車両状態情報１３ｅの位置座標に最も近いノードから目的地ノードに至る経路候補を生成する。ここで、仮想リンク情報１３ｅが更新されるケースには、車両発生部１７ａによって目的地ノードとともに仮想リンク情報１３ｅが初期設定された場合と、道路認知情報更新部１７ｂによって仮想リンク情報１３ｅが更新された場合とが含まれる。例えば、経路候補生成部１７ｄは、認知境界ノードを経由する経路を経路候補として生成する。すなわち、経路候補生成部１７ｄは、現在地から各々の認知境界ノードへ至るまでの認知リンクと、各々の認知境界ノードと目的地ノードとを仮想的に結ぶ仮想リンクとの組合せを経路候補として抽出する。かかる認知リンクの経路探索には、ダイクストラ法など公知の手法を任意に適用できる。なお、経路候補生成部１７ｄは、現在地から目的地ノードまでの経路が全て認知リンクである経路が存在する場合には、当該認知リンクのみで形成される経路も経路候補として抽出する。
【００４６】
コスト算出部１７ｅは、経路候補を形成する認知リンクのコストおよび仮想リンクのコストを算出する処理部である。ここで、以下では、コストの一例として所要時間を用いる場合を想定するが、所要時間以外にも、走行距離や料金などをさらに組み合わせて用いることもできる。
【００４７】
一態様としては、コスト算出部１７ｅは、経路候補を形成する認知リンクに関しては、認知リンクを規制速度で走行したと仮定して所要時間を求めることができる。この他、コスト算出部１７ｅは、走行履歴情報１３ｂに含まれる認知リンクの通過時間を合計することによって認知リンクの所要時間を求めることもできる。また、コスト算出部１７ｅは、カーナビゲーションシステム等で認知リンクが生成された場合は、より正確な所要時間を設定してもよい。一方、コスト算出部１７ｅは、仮想リンクに関しては、模擬運転者が認知境界ノードから目的地ノードへ走行した場合にかかるであろうと推定できる所要時間をコストとして求めることができる。例えば、所要時間が走行距離にほぼ比例し、かつ走行距離が認知境界ノード及び目的地ノード間の直線距離と比例すると仮定すると、認知境界ノード及び目的地ノード間の直線距離に比例係数αを乗算した値をコストとして算出することができる。
【００４８】
経路選択部１７ｆは、認知リンクのコストおよび仮想リンクのコストを用いて、経路候補のうち１つの経路を選択する処理部である。一態様としては、経路選択部１７ｆは、コスト算出部１７ｅによって経路候補別に算出された認知リンクのコスト及び仮想リンクのコストの和のうちコストが最小である経路候補を経路として選択する。または、ロジットモデルなどの経路選択モデルを適用して、認知リンクのコスト及び仮想リンクのコストの和に応じて確率的に経路を選択することもできる。なお、ここでは、所要時間をコストとする場合を例示したが、走行距離や料金についてもコストが算出されている場合には、所要時間、走行距離および料金を含む総コストが最小である経路候補を経路として選択することもできる。
【００４９】
位置更新部１７ｇは、経路選択部１７ｆによって選択された経路にしたがって車両の位置を更新する処理部である。一態様としては、位置更新部１７ｇは、経路選択部１７ｆによって選択された経路の進行方向、車両の速度や加速度に基づいてシミュレーション時刻がΔｔ経過した場合の車両の位置座標及び速度などの車両の状態を算出する。その上で、位置更新部１７ｇは、車両状態情報１３ａのレコードのうち当該車両の車両ＩＤに対応するレコードの位置座標および速度を更新する。
【００５０】
評価部１７ｈは、走行履歴情報１３ｂを用いて、交通状況を評価する処理部である。ここでは、一例として、交差点の交通量を評価する場合を想定する。一態様としては、評価部１７ｈは、シミュレーション時刻が終了時刻になった場合に、予め設定された時間帯および交差点の条件に該当する走行履歴情報１３ｂのレコードを記憶部１３から読み出す。そして、評価部１７ｈは、記憶部１３から読み出した走行履歴情報１３ｂのレコードの件数を時間帯別および交差点別に集計する。これによって、時間帯別および交差点別の交通量が得られる。その上で、評価部１７ｈは、このようにして得た時間帯別および交差点別の交通量を表示部１２に表示させる。
【００５１】
なお、制御部１５には、各種の集積回路や電子回路を採用できる。また、制御部１５が有する機能部の一部を別の集積回路や電子回路とすることもできる。例えば、集積回路としては、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）が挙げられる。また、電子回路としては、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）やＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）などが挙げられる。
【００５２】
［具体例１］
ここで、図１０〜図１２を用いて、交通シミュレーションの具体例１について説明する。図１０〜図１２は、経路選択の挙動の一例を示す図である。図１０の例では、シミュレーション時刻がｔ１である場合の状態を表し、図１１の例では、シミュレーション時刻がｔ１よりも後のｔ２である場合の状態を表し、図１２の例では、シミュレーション時刻がｔ２よりも後のｔ３である場合の状態を表す。図１０〜図１２に示す実線の矢印は、認知リンクを表す。図１０〜図１２に示す破線の矢印は、仮想リンクを表す。図１０〜図１２に示す白丸は、ノードを表す。また、図１０〜図１２に示す黒丸は、目的地ノードを表す。
【００５３】
図１０に示すように、シミュレーション時刻がｔ１である時点では、コストが最小の１８０である経路、すなわち「ノードａ→ノードｂ→ノードｃ」という順番でノードを通過し、ノードｃから目的地ノードまでは仮想リンクを通過する経路が選択されている。その後、シミュレーション時刻がｔ２になると、車両がノードｃに到達する。すると、図１１に示すように、ノードｃから目的地ノードまでの仮想リンクが削除されるが、他に接続リンクがないため、認知リンクが追加されない。このため、ｔ３の時点なると、図１２に示すように、コストが最小の２８０である経路、すなわち「ノードｃ→ノードｂ→ノードｄ」という順番でノードを通過し、ノードｄから目的地ノードまでの仮想リンクを通過する経路が再選択される。この結果、模擬運転者が道に迷って、行止りのノードｃでＵターンを行うという挙動、いわゆる転回を模擬することが可能である。
【００５４】
［具体例２］
続いて、図１３〜図１５を用いて、交通シミュレーションの具体例２について説明する。図１３〜図１５は、経路選択の挙動の一例を示す図である。図１３の例では、シミュレーション時刻がｔ１である場合の状態を表し、図１４の例では、シミュレーション時刻がｔ１よりも後のｔ２である場合の状態を表し、図１５の例では、シミュレーション時刻がｔ２よりも後のｔ３である場合の状態を表す。図１３〜図１５に示す実線の矢印は、認知リンクを表す。図１３〜図１５に示す破線の矢印は、仮想リンクを表す。図１３〜図１５に示す白丸は、ノードを表す。また、図１３〜図１５に示す黒丸は、目的地ノードを表す。
【００５５】
図１３に示すように、シミュレーション時刻がｔ１である時点では、コストが最小の１５０である経路、すなわち「ノードａ→ノードｂ→ノードｃ」という順番でノードを通過し、ノードｃから目的地ノードまでは仮想リンクを通過する経路が選択されている。その後、シミュレーション時刻がｔ２になると、車両がノードｃに到達する。すると、図１４に示すように、ノードｃから目的地ノードまでの仮想リンクが削除され、仮想リンクとは別の方向の接続リンク、すなわちノードｃ及びノードｅによって形成されるリンクが認知リンクとして追加される。このため、ｔ３の時点なると、図１５に示すように、コストが最小の２２０である経路、すなわち「ノードｃ→ノードｅ→ノードｇ」という順番でノードを通過し、ノードｆから目的地ノードまでの仮想リンクを通過する経路が再選択される。その結果、模擬運転者が想定していた道路が存在せず、遠回りをして元来た方向に戻るという挙動、いわゆる迂回を模擬することが可能である。
【００５６】
［処理の流れ］
本実施例に係る交通シミュレーション装置１０の処理の流れについて説明する。なお、ここでは、交通シミュレーション装置１０によって実行される（１）交通シミュレーション処理を説明した後に、交通シミュレーション処理のサブフローとして実行される（２）道路認知情報の更新処理を説明することとする。
【００５７】
（１）交通シミュレーション処理
図１６及び図１７は、実施例１に係る交通シミュレーション処理の手順を示すフローチャートである。この交通シミュレーション処理は、入力部１１もしくは外部装置から交通シミュレーションの開始指示を受け付けた場合に処理が起動される。
【００５８】
図１６に示すように、まず、交通シミュレーション装置１０は、車両状態情報１３ａを用いて、車両の台数が不足しているエリア、例えば仮想空間が行政の管轄区域などによって区分されたエリアの有無を判定する（ステップＳ１０１）。なお、車両の台数が不足しているエリアが存在しない場合（ステップＳ１０１否定）には、ステップＳ１０４の処理へ移行する。
【００５９】
このとき、車両の台数が不足しているエリアが存在する場合（ステップＳ１０１肯定）には、交通シミュレーション装置１０は、次のような処理を実行する。すなわち、交通シミュレーション装置１０は、当該エリアに含まれるノードを位置座標とする車両状態情報１３ａのレコードを新規に生成した上で当該新規のレコードを車両状態情報１３ａへ追加登録する（ステップＳ１０２）。その後、交通シミュレーション装置１０は、当該車両の目的地、認知リンクおよび仮想リンクを初期設定する（ステップＳ１０３）。
【００６０】
続いて、交通シミュレーション装置１０は、記憶部１３に記憶された車両状態情報１３ａのうち１つのレコードを選択する（ステップＳ１０４）。そして、交通シミュレーション装置１０は、当該レコードに含まれる車両ＩＤの位置座標と、道路ネットワーク情報１３ｃから車両が走行するリンクを特定する。これによって、当該車両ＩＤを持つ車両がノードを通過したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
【００６１】
このとき、車両がノードを通過した場合（ステップＳ１０５肯定）には、交通シミュレーション装置１０は、車両が通過した通過ノードが目的地ノードであるか否かをさらに判定する（ステップＳ１０６）。
【００６２】
そして、車両が通過した通過ノードが目的地ノードである場合（ステップＳ１０６肯定）には、交通シミュレーション装置１０は、車両状態情報１３ａに含まれるレコードのうち目的地ノードへ到達した車両の車両ＩＤに対応するレコードを削除する（ステップＳ１０７）。そして、交通シミュレーション装置１０は、当該車両の車両ＩＤの走行履歴を走行履歴情報１３ｂへ追加登録し（ステップＳ１０８）、図１７に示すステップＳ１１６の処理へ移行する。
【００６３】
一方、車両が通過した通過ノードが目的地ノードでない場合（ステップＳ１０６否定）には、交通シミュレーション装置１０は、認知リンク情報１３ｄ及び仮想リンク情報１３ｅを更新する道路認知情報の更新処理を実行する（ステップＳ１０９）。
【００６４】
続いて、交通シミュレーション装置１０は、仮想リンク情報１３ｅが更新されたか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ここで、仮想リンク情報１３ｅが更新されるケースには、ステップＳ１０３で目的地ノードとともに仮想リンク情報１３ｅが初期設定された場合と、ステップＳ１０９で仮想リンク情報１３ｅが更新された場合とが含まれる。なお、仮想リンク情報１３ｅが更新されていない場合（ステップＳ１１０否定）には、経路選択を実行することなく、ステップＳ１１５の処理へ移行する。
【００６５】
このとき、仮想リンク情報１３ｅが更新された場合（ステップＳ１１０肯定）には、図１７に示すように、交通シミュレーション装置１０は、現在地、すなわち車両状態情報１３ｅの位置座標に最も近いノードから目的地ノードに至る経路候補を生成する（ステップＳ１１１）。
【００６６】
そして、交通シミュレーション装置１０は、経路候補を形成する認知リンクのコストおよび仮想リンクのコストを算出する（ステップＳ１１２及びステップＳ１１３）。その上で、交通シミュレーション装置１０は、経路候補別に算出された認知リンクのコスト及び仮想リンクのコストの和のうちコストが最小である経路候補を経路として選択する（ステップＳ１１４）。
【００６７】
続いて、交通シミュレーション装置１０は、ステップＳ１１４で選択された経路の進行方向、車両の速度や加速度などに基づいて車両状態情報１３ａのレコードのうち当該車両の車両ＩＤに対応するレコードの位置座標および速度を更新する（ステップＳ１１５）。
【００６８】
その後、車両状態情報１３ａに含まれる全ての車両ＩＤの位置座標および速度を更新するまで（ステップＳ１１６否定）、交通シミュレーション装置１０は、上記のステップＳ１０４〜ステップＳ１１５までの処理を繰り返し実行する。
【００６９】
そして、車両状態情報１３ａに含まれる全ての車両ＩＤの位置座標および速度を更新すると（ステップＳ１１６肯定）、交通シミュレーション装置１０は、シミュレーション時刻をｔからｔ＋Δｔへ進める（ステップＳ１１７）。
【００７０】
その後、シミュレーション時刻ｔがシミュレーションの終了時刻になるまで（ステップＳ１１８否定）、交通シミュレーション装置１０は、上記のステップＳ１０１〜ステップＳ１１７までの処理を繰り返し実行する。そして、シミュレーション時刻ｔがシミュレーションの終了時刻になると（ステップＳ１１８肯定）、処理を終了する。
【００７１】
（２）道路認知情報の更新処理
図１８は、実施例１に係る道路認知情報の更新処理の手順を示すフローチャートである。この道路認知情報の更新処理は、図１６に示したステップＳ１０９に対応する処理であり、車両がノードを通過し、通過ノードが目的地ノードでない場合（ステップＳ１０５肯定かつステップＳ１０６否定）に処理が起動される。
【００７２】
図１８に示すように、交通シミュレーション装置１０は、仮想リンク情報１３ｅを参照して、通過ノードが仮想リンクを形成する認知境界ノードであるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。
【００７３】
このとき、通過ノードが認知境界ノードである場合（ステップＳ３０１肯定）には、今回の通過によって認知境界ノードが単なる認知ノードに更新される。よって、交通シミュレーション装置１０は、仮想リンク情報１３ｅに記憶された仮想リンクのうち当該通過ノードを含む仮想リンクに関するレコードを削除する（ステップＳ３０２）。なお、通過ノードが認知境界ノードではない場合（ステップＳ３０１否定）には、認知境界ノードは更新されないので、レコードの削除は実行せず、ステップＳ３０３の処理へ移行する。
【００７４】
その後、交通シミュレーション装置１０は、通過ノードに接続される接続リンクのうち接続リンクを１つ選択する（ステップＳ３０３）。そして、交通シミュレーション装置１０は、認知リンク情報１３ｄを参照して、先に選択した接続リンクが認知リンクであるか否かを判定する（ステップＳ３０４）。
【００７５】
このとき、接続リンクが認知リンクでない場合（ステップＳ３０４否定）には、交通シミュレーション装置１０は、当該接続リンクを認知リンクとして認知リンク情報１３ｄへ追加する（ステップＳ３０５）。なお、接続リンクが認知リンクである場合（ステップＳ３０４肯定）には、認知リンク情報１３ｄ及び仮想リンク情報１３ｅの更新を実行せずに、ステップＳ３０７の処理へ移行する。
【００７６】
その上で、交通シミュレーション装置１０は、接続リンクのうち通過ノードでない他方のノードが認知ノードでない場合に、他方のノードを認知境界ノードとし、当該認知境界ノードから目的地までの仮想リンクを仮想リンク情報１３ｅへ追加する（ステップＳ３０６）。
【００７７】
その後、全ての接続リンクについて処理を実行するまで（ステップＳ３０７否定）、上記のステップＳ３０３〜ステップＳ３０６のまでの処理を繰り返し実行する。そして、全ての接続リンクについて処理を実行すると（ステップＳ３０７肯定）、交通シミュレーション装置１０は、当該車両の車両ＩＤの走行履歴を走行履歴情報１３ｂへ追加登録し（ステップＳ３０８）、処理を終了する。
【００７８】
［実施例１の効果］
上述してきたように、本実施例に係る交通シミュレーション装置１０は、模擬運転者が認知する認知リンク及び認知境界ノードと目的地とを結ぶ仮想リンクのコストを用いて経路を選択する。このため、本実施例に係る交通シミュレーション装置１０では、全く情報のない状況におけるランダムな経路選択と完全情報下における経路選択の中間的な挙動、例えば転回や迂回の挙動を再現することができる。
【００７９】
したがって、本実施例に係る交通シミュレーション装置１０によれば、妥当なシミュレーション結果を得ることができる。さらに、本実施例に係る交通シミュレーション装置１０では、転回や迂回の挙動を含んで再現された結果を得ることができるので、交通量の評価、例えば道路の改良、信号制御方式の変更、運転者への情報提供などを実施した場合の渋滞改善効果や事故削減効果の他、ＣＯ２排出などの環境影響の評価を適切に行う事も可能になる。
【実施例２】
【００８０】
さて、これまで開示の装置に関する実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では、本発明に含まれる他の実施例を説明する。
【００８１】
［応用例］
上記の実施例１では、認知境界ノードと目的地ノードを仮想的に結ぶ仮想リンクを例示したが、必ずしも正しい目的地ノードとの間で仮想リンクを形成する必要はない。すなわち、上記の実施例１では、仮想リンクが削除されない限り、模擬運転者は必ず目的地の方向に正確に向かうことになる。
【００８２】
しかしながら、現実の運転者は、目的地の位置を誤って認知して、目的地とは異なる方向に向かう場合も発生する。このような状況を模擬するために、目的地の位置を真の位置からずれた位置に設定することもできる。
【００８３】
例えば、開示の装置は、確率分布により求めた誤差の分だけ異なる位置に目的地を設定できる。ここで、確率分布として正規分布を考えると、ボックス-ミューラー法などで２つの正規乱数を求め、それぞれに分散σをかけた値をｘ方向およびｙ方向の誤差Δｘ、Δｙとする。そして、開示の装置は、真の目的地の位置を（ｘ、ｙ）としたとき、模擬運転者が認知している目的地の位置を（ｘ＋Δｘ、ｙ＋Δｙ）と設定する。
【００８４】
その上で、開示の装置は、模擬運転者が認知している目的地に対して仮想リンクを設定する。さらに、開示の装置は、上記の実施例１と同様に、仮想リンクの直線距離を走行するのにかかる所要時間に比例係数αをかけた値をコストとする。その結果、実際の目的地とは異なる方向に向かう経路が選択されることになる。分散σは目的地へ近付くにつれて小さくするようにしてもよい。また、認知の誤りは個人差があるため、模擬運転者毎に分散σを設定するようにしてもよい。
【００８５】
なお、仮想リンクの所要時間に比例係数αをかけた値だけでなく、認知していない道路を走行する負担に相当するコストを加算することが考えられる。これにより、認知していない道路を走行することは不安であることから、できるだけ認知している道路を優先して走行しようとする運転者の挙動を模擬することができる。このような心理的な負担は、初心者と熟練者などで個人差があるため、模擬運転者ごとにコストを設定するようにしてもよい。
【００８６】
［分散および統合］
また、図示した各装置の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、シミュレーション実行部１７が有する機能部の一部を交通シミュレーション装置１０の外部装置としてネットワーク経由で接続するようにしてもよい。また、記憶部１３に記憶された各種のデータの全部または一部をデータベースサーバとして別の装置が記憶する構成を採用することもできる。この場合には、データベースサーバとネットワーク接続されて協働することで、上記の交通シミュレーション装置１０の機能を実現するようにしてもかまわない。
【００８７】
［交通シミュレーションプログラム］
また、上記の実施例で説明した各種の処理は、予め用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図１９を用いて、上記の実施例と同様の機能を有する交通シミュレーションプログラムを実行するコンピュータの一例について説明する。
【００８８】
図１９は、実施例１及び実施例２に係る交通シミュレーションプログラムを実行するコンピュータの一例について説明するための図である。図１９に示すように、コンピュータ１００は、操作部１１０ａと、スピーカ１１０ｂと、カメラ１１０ｃと、ディスプレイ１２０と、通信部１３０とを有する。さらに、このコンピュータ１００は、ＣＰＵ１５０と、ＲＯＭ１６０と、ＨＤＤ１７０と、ＲＡＭ１８０とを有する。これら１１０〜１８０の各部はバス１４０を介して接続される。
【００８９】
ＨＤＤ１７０には、図１９に示すように、上記の実施例１で示したシミュレーション実行部１７に含まれる各機能部と同様の機能を発揮する交通シミュレーションプログラム１７０ａが予め記憶される。この交通シミュレーションプログラム１７０ａについては、図１に示したシミュレーション実行部１７に含まれる各構成要素と同様、適宜統合又は分離してもよい。すなわち、ＨＤＤ１７０に格納される各データは、常に全てのデータがＨＤＤ１７０に格納される必要はなく、処理に必要なデータのみがＨＤＤ１７０に格納されれば良い。
【００９０】
そして、ＣＰＵ１５０が、交通シミュレーションプログラム１７０ａをＨＤＤ１７０から読み出してＲＡＭ１８０に展開する。これによって、図１９に示すように、交通シミュレーションプログラム１７０ａは、交通シミュレーションプロセス１８０ａとして機能する。この交通シミュレーションプロセス１８０ａは、ＨＤＤ１７０から読み出した各種データを適宜ＲＡＭ１８０上の自身に割り当てられた領域に展開し、この展開した各種データに基づいて各種処理を実行する。なお、交通シミュレーションプロセス１８０ａは、図１に示したシミュレーション実行部１７に含まれる各機能部にて実行される処理、例えば図１６〜図１８に示す処理を含む。また、ＣＰＵ１５０上で仮想的に実現される各処理部は、常に全ての処理部がＣＰＵ１５０上で動作する必要はなく、処理に必要な処理部のみが仮想的に実現されれば良い。
【００９１】
なお、上記の交通シミュレーションプログラム１７０ａについては、必ずしも最初からＨＤＤ１７０やＲＯＭ１６０に記憶させておく必要はない。例えば、コンピュータ１００に挿入されるフレキシブルディスク、いわゆるＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」に各プログラムを記憶させる。そして、コンピュータ１００がこれらの可搬用の物理媒体から各プログラムを取得して実行するようにしてもよい。また、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介してコンピュータ１００に接続される他のコンピュータまたはサーバ装置などに各プログラムを記憶させておき、コンピュータ１００がこれらから各プログラムを取得して実行するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１０    交通シミュレーション装置
１１    入力部
１２    表示部
１３    記憶部
１５    制御部
１７    シミュレーション実行部
１７ａ  車両発生部
１７ｂ  道路認知情報更新部
１７ｃ  走行履歴更新部
１７ｄ  経路候補生成部
１７ｅ  コスト算出部
１７ｆ  経路選択部
１７ｇ  位置更新部
１７ｈ  評価部
【図１】
0005910247.tif 000002
【図２】
0005910247.tif 000003
【図３】
0005910247.tif 000004
【図４】
0005910247.tif 000005
【図５】
0005910247.tif 000006
【図６】
0005910247.tif 000007
【図７】
0005910247.tif 000008
【図８】
0005910247.tif 000009
【図９】
0005910247.tif 000010
【図１０】
0005910247.tif 000011
【図１１】
0005910247.tif 000012
【図１２】
0005910247.tif 000013
【図１３】
0005910247.tif 000014
【図１４】
0005910247.tif 000015
【図１５】
0005910247.tif 000016
【図１６】
0005910247.tif 000017
【図１７】
0005910247.tif 000018
【図１８】
0005910247.tif 000019
【図１９】
0005910247.tif 000020