(57)【要約】【課題】道路線形を構成する線形要素の記述形式に関わらず、道路線形間の差異を簡単に抽出することが可能な技術を提供する。【解決手段】道路線形管理装置１の差異抽出部３は、既存道路線形を構成する複数の既存線形要素のそれぞれについて、当該既存線形要素が表す図形上に設定された代表点の座標と、新規道路線形を構成する複数の新規線形要素のそれぞれについて、当該新規線形要素が表す図形上に設定された代表点の座標とを用いて、既存道路線形と新規道路線形との間の差異を抽出する。【選択図】図１
2008250723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１道路線形を構成する複数の第１線形要素のそれぞれについて、当該第１線形要素が表す図形上に設定された第１代表点の座標と、第２道路線形を構成する複数の第２線形要素のそれぞれについて、当該第２線形要素が表す図形上に設定された第２代表点の座標とを用いて、前記第１及び第２道路線形間の差異を抽出する差異抽出部を備える、道路線形管理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の道路線形管理装置であって、
前記第１及び第２代表点のそれぞれには、それが設定された図形の始点及び終点が含まれている、道路線形管理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の道路線形管理装置であって、
前記第１及び第２代表点のそれぞれには、それが設定された図形の始点、終点及びそれらの間の点が含まれている、道路線形管理装置。
【請求項４】
請求項２及び請求項３のいずれか一つに記載の道路線形管理装置であって、
前記第１及び第２代表点のそれぞれには、それが設定された図形上の点において、始点と、終点と、各座標軸について最大値をとる点及び最小値をとる点とが含まれている、道路線形管理装置。
【請求項５】
請求項１に記載の道路線形管理装置であって、
前記差異抽出部は、前記第１代表点の座標を用いて前記第１道路線形の一部に対する最小外接矩形を求めるとともに、前記第２代表点の座標を用いて前記第２道路線形の一部に対する最小外接矩形を求め、求めた当該最小外接矩形を使用して、前記第１及び第２道路線形間の差異を抽出する、道路線形管理装置。
【請求項６】
請求項１に記載の道路線形管理装置であって、
前記差異抽出部は、
前記第１代表点の座標を用いて前記第１線形要素を復元し、
復元された前記第１線形要素たる復元第１線形要素と、前記第２代表点の座標とを用いて、前記第１及び第２線形要素が一致するか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記第１及び第２道路線形間の差異を抽出する、道路線形管理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の道路線形管理装置であって、
前記差異抽出部は、
少なくとも２点を含む前記第１代表点がそれが表す図形上に設定された前記第１線形要素と、前記第２線形要素とが一致するか否かを判定する場合には、
前記第１代表点での２点間を結ぶ線分を当該第１代表点の座標を用いて求め、求めた当該線分を用いて前記第１線形要素を復元する、道路線形管理装置。
【請求項８】
請求項６に記載の道路線形管理装置であって、
前記差異抽出部は、
曲線を表し、当該曲線上に少なくとも３点を含む前記第１代表点が設定された前記第１線形要素と、前記第２線形要素とが一致するか否かを判定する場合には、
前記第１代表点での３点間を結ぶ円弧を当該第１代表点の座標を用いて求め、求めた当該円弧を用いて前記第１線形要素を復元する、道路線形管理装置。
【請求項９】
請求項１に記載の道路線形管理装置であって、
前記差異抽出部は、
前記第１及び第２代表点の座標を用いて前記第１及び第２線形要素をそれぞれ復元し、
復元された前記第１線形要素たる復元第１線形要素と、復元された前記第２線形要素たる復元第２線形要素とを用いて、前記第１及び第２線形要素が一致するか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記第１及び第２道路線形間の差異を抽出する、道路線形管理装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の道路線形管理装置であって、
前記差異抽出部は、
少なくとも２点を含む前記第１代表点がそれが表す図形上に設定された前記第１線形要素と、少なくとも２点を含む前記第２代表点がそれが表す図形上に設定された前記第２線形要素とが一致するか否かを判定する場合には、
前記第１代表点での２点間を結ぶ線分を当該第１代表点の座標を用いて求め、求めた当該線分を用いて前記第１線形要素を復元し、
前記第２代表点での２点間を結ぶ線分を当該第２代表点の座標を用いて求め、求めた当該線分を用いて前記第２線形要素を復元する、道路線形管理装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の道路線形管理装置であって、
前記差異抽出部は、
曲線を表し、当該曲線上に少なくとも３点を含む前記第１代表点が設定された前記第１線形要素と、曲線を表し、当該曲線上に少なくとも３点を含む前記第２代表点が設定された前記第２線形要素とが一致するか否かを判定する場合には、
前記第１代表点での３点間を結ぶ円弧を当該第１代表点の座標を用いて求め、求めた当該円弧を用いて前記第１線形要素を復元し、
前記第２代表点での３点間を結ぶ円弧を当該第２代表点の座標を用いて求め、求めた当該円弧を用いて前記第２線形要素を復元する、道路線形管理装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の道路線形管理装置であって、
前記差異抽出部は、
少なくとも２点を含む前記第１代表点がそれが表す図形上に設定された前記第１線形要素と、曲線を表し、当該曲線上に少なくとも３点を含む前記第２代表点が設定された前記第２線形要素とが一致するか否かを判定する場合には、
前記第１代表点での２点間を結ぶ線分を当該第１代表点の座標を用いて求め、求めた当該線分を用いて前記第１線形要素を復元し、
前記第２代表点での３点間を結ぶ円弧を当該第２代表点の座標を用いて求め、求めた当該円弧を用いて前記第２線形要素を復元する、道路線形管理装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の道路線形管理装置であって、
前記第１道路線形は、前記第２道路線形よりも時間的に前に生成された道路線形であって、
前記差異抽出部は、
前記第１及び第２代表点の座標を用いて、前記複数の第２線形要素のそれぞれについて、当該第２線形要素が、前記複数の第１線形要素のいずれかと一致するか否かを判定し、
前記複数の第２線形要素のそれぞれに関して、当該第２線形要素が前記第１線形要素と一致する場合には、当該第１線形要素の新しさを示すパラメータの値を更新し、
その後、前記複数の第１線形要素のうち、前記パラメータの値が所定の基準値よりも時間的に前を示すものを、前記第２道路線形の一部とは一致しない要素として抽出する、道路線形管理装置。  
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のいずれか一つに記載の道路線形管理装置と、
端末装置と、
前記道路線形管理装置と前記端末装置とを接続する通信ネットワークと
を備え、
前記道路線形管理装置は、前記第１道路線形を示す道路線形データを記憶する記憶部をさらに有し、
前記端末装置は、前記複数の第２線形要素のそれぞれについて、当該第２線形要素が表す図形上に前記第２代表点を設定し、当該第２代表点の座標を示す代表点データを前記通信ネットワークを通じて前記道路線形管理装置に出力し、
前記道路線形管理装置の前記差異抽出部は、抽出した前記第１及び第２道路線形間の差異に基づいて前記道路線形データを更新する、道路線形管理システム。
【請求項１５】
（ａ）第１道路線形を構成する複数の第１線形要素のそれぞれについて、当該第１線形要素が表す図形上に第１代表点を設定する工程と、
（ｂ）第２道路線形を構成する複数の第２線形要素のそれぞれについて、当該第２線形要素が表す図形上に第２代表点を設定する工程と、
（ｃ）前記第１及び第２代表点の座標を用いて、前記第１及び第２道路線形間の差異を抽出する工程と
を備える、道路線形管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路線形間の差異を抽出する道路線形管理装置及びそれを備える道路線形管理システム、並びに道路線形間の差異を抽出する道路線形管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、道路管理システムやカーナビゲーションシステムなどのＧＩＳ（Geographic Information System）においては、線分や円弧などの線形要素を複数組み合わせることによって得られる道路線形で道路の形状を表現している。特許文献１，２には、既存の道路線形と、新たに取得した車両の走行軌跡とを比較して、当該既存の道路線形を更新する技術が開示されている。
【０００３】
なお特許文献３には、道路設計に関する技術が開示されている。また非特許文献１には、データベースに関する技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２７９３５８号公報
【特許文献２】特開平９−２６９７２６号公報
【特許文献３】特開２００１−１８４３８８号公報
【非特許文献１】都司  達夫、外１名、「データベース技術教科書  ＤＢＭＳの原理・設計、チューニング」、初版、ＣＱ出版社、２００３年１２月２０日、ｐ．１７５〜１８５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、道路線形を構成する線形要素については、同じ種類の図形を表す場合であっても、複数の記述形式が採用されることがある。例えば、円弧を表す線形要素は、両端点の座標及び半径を用いて記述される場合と、中心点の座標、半径及び両端点の中心点からの方角を用いて記述される場合とがある。したがって、既存の道路線形と、車両の走行軌跡等を用いて新たに生成された道路線形との差異を抽出する際には、線形要素の記述形式に合った抽出方法を採用する必要があり、両道路線形間の差異を抽出する処理が複雑となる。
【０００６】
また、異なる種類の図形を表す線形要素間、例えば、線分を表す線形要素と円弧を表す線形要素との間でも、それらの記述形式が異なることから、線形要素の種類が多くなるにつれて、道路線形間の差異を抽出する処理が複雑となる。
【０００７】
そこで、本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、道路線形を構成する線形要素の記述形式に関わらず、道路線形間の差異を簡単に抽出することが可能な技術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】
【０００８】
この発明の道路線形管理装置は、第１道路線形を構成する複数の第１線形要素のそれぞれについて、当該第１線形要素が表す図形上に設定された第１代表点の座標と、第２道路線形を構成する複数の第２線形要素のそれぞれについて、当該第２線形要素が表す図形上に設定された第２代表点の座標とを用いて、前記第１及び第２道路線形間の差異を抽出する差異抽出部を備える。
【０００９】
また、この発明の道路線形管理システムは、上記の道路線形管理装置と、端末装置と、前記道路線形管理装置と前記端末装置とを接続する通信ネットワークとを備え、前記道路線形管理装置は、前記第１道路線形を示す道路線形データを記憶する記憶部をさらに有し、前記端末装置は、前記複数の第２線形要素のそれぞれについて、当該第２線形要素が表す図形上に前記第２代表点を設定し、当該第２代表点の座標を示す代表点データを前記通信ネットワークを通じて前記道路線形管理装置に出力し、前記道路線形管理装置の前記差異抽出部は、抽出した前記第１及び第２道路線形間の差異に基づいて前記道路線形データを更新する。
【００１０】
また、この発明の道路線形管理方法は、（ａ）第１道路線形を構成する複数の第１線形要素のそれぞれについて、当該第１線形要素が表す図形上に第１代表点を設定する工程と、（ｂ）第２道路線形を構成する複数の第２線形要素のそれぞれについて、当該第２線形要素が表す図形上に第２代表点を設定する工程と、（ｃ）前記第１及び第２代表点の座標を用いて、前記第１及び第２道路線形間の差異を抽出する工程とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の道路線形管理装置及び道路線形管理システム並びに道路線形管理方法によれば、第１及び第２線形要素が表す図形上にそれぞれ設定された第１及び第２代表点の座標を用いて、第１及び第２道路線形間の差異が抽出されるため、線形要素の記述形式に関わらず、第１及び第２道路線形間の差異を簡単に抽出することができる。
【００１２】
また、この発明の道路線形管理システムによれば、さらに、道路線形管理装置内の道路線形データを端末装置から更新することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１．
＜道路線形管理装置の概略説明＞
図１は本発明の実施の形態１に係る道路線形管理装置１の構成を示すブロック図である。図１に示されるように、本実施の形態１に係る道路線形管理装置１は、既存道路線形データ１００及び新規道路線形データ１０１などの各種情報を記憶する記憶部２と、既存道路線形データ１００が示す道路線形と、新規道路線形データ１０１が示す道路線形との間の差異を抽出する差異抽出部３とを備えている。差異抽出部３は、代表点設定部４と、データ処理部５と、検索部６と、差異量算出部７とを有している。
【００１４】
既存道路線形データ１００は、ある地域での設計当初の道路形状や以前の測量にて得られた道路形状を表す道路線形（以後、「既存道路線形」と呼ぶ）を示すデータであって、新規道路線形データ１０１は、当該ある地域での新たな測量によって得られた道路形状を表す道路線形（以後、「新規道路線形」と呼ぶ）を示すデータである。
【００１５】
本実施の形態１では、既存道路線形及び新規道路線形のそれぞれは、道路の平面的な形状を示す道路平面線形である。したがって、差異抽出部３では、道路平面線形間の差異が抽出される。つまり、道路間の平面的な形状の差異が抽出される。この差異の抽出方法については後で詳細に説明する。
【００１６】
既存道路線形及び新規道路線形のそれぞれは、線分や円弧、あるいはクロノイド曲線などを表す複数の線形要素１５が組み合わされて構成されている。線形要素１５は道路の一部の形状を表している。既存道路線形データ１００は、既存道路線形を構成する複数の線形要素１５をそれぞれ示す複数の線形要素データ１８を含んでおり、新規道路線形データ１０１は、新規道路線形を構成する複数の線形要素１５をそれぞれ示す複数の線形要素データ１８を含んでいる。以後、既存道路線形を構成する線形要素１５とそれを示す線形要素データ１８を「既存線形要素１５」及び「既存線形要素データ１８」とそれぞれ呼び、新規道路線形を構成する線形要素１５とそれを示す線形要素データ１８を「新規線形要素１５」及び「新規線形要素データ１８」とそれぞれ呼ぶことがある。
【００１７】
本実施の形態１では、線形要素１５が表す図形上には代表点が設定される。そして、各線形要素データ１８には、それが示す線形要素１５が表す図形上に設定された代表点の座標を示す代表点データ１７が含められる。
【００１８】
ここで、本例での座標系は、例えば、ｘｙ平面を水平面に、ｚ軸を高さ方向にとった直角座標系とする。より具体的には、適宜設定した原点Ｏからｘ軸方向を東方向に、ｙ軸方向を北方向にとり、ｚ軸の座標を標高値とした右手系の座標系とする。なお、座標系として、例えば測量で用いられる平面直角座標系を使用しても良い。座標の単位は例えばメートルとする。
【００１９】
本実施の形態１では、線形要素１５が表す図形上の点のうち、当該図形の始点及び終点が代表点に設定される。さらに、当該図形上の点のうち、各座標軸について最大値をとる点及び最小値をとる点が代表点に設定される。本例では、道路線形として道路平面線形が使用されるため、線形要素１５が表す図形上の点のうち、ｘ軸での最大値をとる点、ｘ軸での最小値をとる点、ｙ軸での最大値をとる点及びｙ軸での最小値をとる点が代表点に設定される。そして、線形要素１５が表す図形の形状によっては、当該図形の始点と終点との間の点であって、各座標軸について最大値をとる点及び最小値をとる点以外の点が代表点に設定される。
【００２０】
なお、線形要素１５が表す図形では、その始点あるいは終点と、ある座標軸での最大値あるいは最小値をとる点とが共通することがある。また、ある座標軸での最大値あるいは最小値をとる点と、他の座標軸での最大値あるいは最小値をとる点とが共通することがある。線形要素１５が表す図形上に設定される代表点の数は、当該図形の形状に応じて変化する。
【００２１】
差異抽出部３は、代表点データ１７を使用して、既存線形要素１５及び新規線形要素１５のそれぞれに対する最小外接矩形（MBR：Minimum Bounding Rectangle）１９を求める。そして、差異抽出部３は、求めた最小外接矩形１９を使用して、新規線形要素１５の近傍に既存線形要素１５が位置するかどうかを判定し、位置しない場合には、その新規線形要素１５を既存道路線形の一部とは一致しないものとして、既存道路線形と新規道路線形との間の差異を大まかに抽出する。その後、差異抽出部３は、代表点データ１７を用いて、新規線形要素１５とその近傍の既存線形要素１５とが一致するか否かを判定し、その判定結果に基づいて既存道路線形と新規道路線形との間の差異を詳細に抽出する。
【００２２】
このように、本実施の形態１では、代表点データ１７を使用して、既存道路線形と新規道路線形との間の差異が抽出される。そして、抽出された既存道路線形と新規道路線形との差異に基づいて既存道路線形データ１００が更新される。
【００２３】
＜線形要素データの詳細説明＞
図２は線分２１を表す線形要素１５を示す図であって、図３は当該線形要素１５を示す線形要素データ１８を示す図である。図２では線分２１に対する最小外接矩形１９も示している。図２，３に示されるように、線分２１を表す線形要素１５は、当該線分２１における始点Ｐｓのｘｙ座標（ｘｓ，ｙｓ）と終点Ｐｅのｘｙ座標（ｘｅ，ｙｅ）とを用いて定義されており、当該線形要素１５を示す線形要素データ１８には、始点Ｐｓのｘｙ座標（ｘｓ，ｙｓ）と終点Ｐｅのｘｙ座標（ｘｅ，ｙｅ）とが含まれている。
【００２４】
線分２１を表す線形要素１５に対しては、当該線分２１の始点Ｐｓ及び終点Ｐｅが代表点に設定される。ここで、代表点数、つまり、線形要素１５が表す図形上に設定される代表点の個数をＮとすると、本実施の形態１では、Ｎ個の代表点には、始点Ｐｓから終点Ｐｅに向かう順にＱ１〜ＱＮの連番が付与される。線分２１を表す線形要素１５については、当該線分２１の始点Ｐｓ及び終点Ｐｅがそれぞれ代表点Ｑ１，Ｑ２となる。以下、ｎ番目の代表点をＱｎで表し（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）、代表点Ｑｎのｘｙ座標を（ｘｎ，ｙｎ）とする。
【００２５】
代表点データ１７には、代表点Ｑ１のｘｙ座標（ｘ１，ｙ１）と、代表点Ｑ２のｘｙ座標（ｘ２，ｙ２）とが含まれている。また代表点データ１７には、代表点数Ｎが含まれている。線分２１を表す線形要素１５についてはＮ＝２である。
【００２６】
図２に示されるように、代表点Ｑ１は、線分２１上において、ｘ軸について最小値をとる点であるとともに、ｙ軸について最小値をとる点である。一方で、代表点Ｑ２は、線分２１上において、ｘ軸について最大値をとる点であるとともに、ｙ軸について最大値をとる点である。したがって、線分２１上に設定された代表点には、線分２１上において、各座標軸について最大値をとる点及び最小値をとる点が含まれている。以後、線形要素１５が表す図形上の点のうち、ある座標軸での最小値をとる点を「座標最小点Ｐｍｉｎ」と呼び、ある座標軸での最大値をとる点を「座標最大点Ｐｍａｘ」と呼ぶことがある。
【００２７】
このように、本実施の形態１では、線分２１の始点Ｐｓ及び終点Ｐｅが代表点Ｑ１，Ｑ２にそれぞれ設定される。また、代表点数Ｎが“２”であるため、線形要素１５が表す図形が線分２１であることが理解できる。したがって、代表点Ｑ１，Ｑ２の間を線分で接続することによって、線形要素１５が表す線分２１を正確に復元することができる。
【００２８】
図４は円弧２２を表す線形要素１５を示す図であって、図５は当該線形要素１５を示す線形要素データ１８を示す図である。また、図６は他の形状の円弧２２を表す線形要素１５を示す図であって、図７は当該線形要素１５を示す線形要素データ１８を示す図である。図４，６では円弧２２に対する最小外接矩形１９も示している。
【００２９】
図４〜７に示されるように、円弧２２を表す線形要素１５は、当該円弧２２の中心Ｃのｘｙ座標（ｘｃ，ｙｃ）と、半径Ｒと、中心Ｃから始点Ｐｓに向かうベクトルの角度θｓと、中心Ｃから終点Ｐｅに向かうベクトルの角度θｅとを用いて定義されている。円弧２２を表す線形要素１５を示す線形要素データ１８には、中心Ｃのｘｙ座標（ｘｃ，ｙｃ）と、半径Ｒと、角度θｓ，θｅとが含まれている。なお、角度θｓ，θｅのように、中心Ｃから円弧２２上のある点に向かうベクトルの角度は、中心Ｃからｘ軸方向に沿って延びるベクトルから、対象のベクトルまでを反時計周りに計測した角度である。
【００３０】
中心Ｃから円弧２２上のある点に向かうベクトルの角度をθ（θｓ≦θ≦θｅ）とすると、中心Ｃのｘｙ座標は、（ｘｃ＋Ｒｃｏｓθ，ｙｃ＋Ｒｓｉｎθ）と表現することができる。したがって、始点Ｐｓのｘｙ座標は（ｘｃ＋Ｒｃｏｓθｓ，ｙｃ＋Ｒｓｉｎθｓ）と、終点Ｐｅのｘｙ座標は（ｘｃ＋Ｒｃｏｓθｅ，ｙｃ＋Ｒｓｉｎθｅ）と表現することができる。
【００３１】
円弧２２を表す線形要素１５に対しては、円弧２２の始点Ｐｓ及び終点Ｐｅが代表点に設定される。さらに、当該線形要素１５に対しては、始点Ｐｓ及び終点Ｐｅを除く円弧２２上の点のうち、各座標軸についての座標最大点Ｐｍａｘ及び座標最小点Ｐｍｉｎが代表点に設定される。例えば、θｓ及びθｅが０°ではなく、かつθの範囲が０°を含む場合には、θが０°となる円弧２２上の点が、ｘ軸についての座標最大点Ｐｍａｘとなり、当該点が代表点に設定される。また、θｓ及びθｅが９０°ではなく、θの範囲が９０°を含む場合には、θが９０°となる円弧２２上の点が、ｙ軸についての座標最大点Ｐｍａｘとなり、当該点が代表点に設定される。また、θｓ及びθｅが１８０°ではなく、θの範囲が１８０°を含む場合には、θが１８０°となる円弧２２上の点が、ｘ軸についての座標最小点Ｐｍｉｎとなり、当該点が代表点に設定される。また、θｓ及びθｅが２７０°ではなく、θの範囲が２７０°を含む場合には、θが２７０°となる円弧２２上の点が、ｙ軸についての座標最小点Ｐｍｉｎとなり、当該点が代表点に設定される。そして、Ｎ個の代表点には、始点Ｐｓから終点Ｐｅに向かう順にＱ１〜ＱＮの連番が付与される。
【００３２】
図４の例では、θの範囲は０°＜θ＜２７０°であるため、始点Ｐｓと、θが９０°となる円弧２２上の点（ｙ軸についての座標最大点Ｐｍａｘ）と、θが１８０°となる円弧上の点（ｘ軸についての座標最小点Ｐｍｉｎ）と、終点Ｐｅとが、それぞれ代表点Ｑ１〜Ｑ４にそれぞれ設定される。なお図４の例では、始点Ｐｓはｘ軸についての座標最大点Ｐｍａｘであり、終点Ｐｅはｙ軸についての座標最小点Ｐｍｉｎである。
【００３３】
また、図６に示されるように、θの範囲が０°、９０°、１８０°及び２７０°のいずれも含まない場合には、始点Ｐｓ及び終点Ｐｅ以外の円弧２２上の点において、各座標軸について最大値をとる点及び最小値をとる点が存在しないことから、当該円弧２２に対しては始点Ｐｓ及び終点Ｐｅの２つの代表点しか設定されなくなる。後述のように、円弧２２を正確に復元するためには、少なくとも３つの代表点が必要である。そこで、このような場合には、円弧２２上において、始点Ｐｓと終点Ｐｅとの間の点（以後、「中間点Ｐｍ」と呼ぶ）を代表点に設定する。例えば、図６に示されるように、円弧２２上において、始点Ｐｓ及び終点Ｐｅから等しい距離にある中間点Ｐｍを代表点に設定する。したがって、図６の円弧２２に対しては、始点Ｐｓ、中間点Ｐｍ及び終点Ｐｅが、代表点Ｑ１〜Ｑ３にそれぞれ設定される。
【００３４】
円弧２２を表す線形要素１５に対応する代表点データ１７には、円弧２２に設定された各代表点のｘｙ座標と代表点数Ｎが含まれている。円弧２２の場合には、代表点数Ｎは３〜６までの値となる。
【００３５】
円弧２２を表す線形要素１５については、代表点を用いて正確に復元することができる。図６に示されるように、Ｎ＝３の場合には、連続する３つの代表点Ｑ１〜Ｑ３の間を結ぶ円弧を求めることによって、円弧２２を正確に復元できる。またＮ≧４の場合には、連続する３つの代表点Ｑｎ，Ｑｎ＋１，Ｑｎ＋２の間を結ぶ円弧を求めて、当該円弧のうち代表点Ｑｎ，Ｑｎ＋１間を結ぶ部分を、円弧２２における代表点Ｑｎ，Ｑｎ＋１間の領域の復元領域とする。この復元領域を、ｎ＝１，２，・・・，Ｎ−２のそれぞれについて求める。代表点ＱＮ−１，ＱＮ間の領域については、代表点ＱＮ−２，ＱＮ−１，ＱＮの間を結ぶ円弧のＱＮ−１，ＱＮ間を結ぶ部分を復元領域とする。このようにして得られた複数の復元領域を組み合わせることによって、円弧２２を正確に復元することができる。
【００３６】
なお、連続する２つの代表点Ｑｎ，Ｑｎ＋１の間を結ぶ線分を、ｎ＝１，２，・・・，Ｎ−１のそれぞれについて求めて、得られた複数の線分を組み合わせることによって、ある程度の精度で円弧２２を復元することができる。
【００３７】
また、復元精度は大きく低下するものの、円弧２２の始点Ｐｓ及び終点Ｐｅのみを代表点として設定し（Ｎ＝２）、当該２つの代表点間を結ぶ線分を円弧２２の復元図形としても良い。
【００３８】
図８はクロソイド曲線２３を表す線形要素１５を示す図であって、図９は当該線形要素１５を示す線形要素データ１８を示す図である。図８ではクロソイド曲線２３に対する最小外接矩形１９も示している。
【００３９】
図８，９に示されるように、クロソイド曲線２３を表す線形要素１５は、当該クロソイド曲線２３の始点Ｐｓのｘｙ座標（ｘｓ，ｙｓ）と、終点Ｐｅのｘｙ座標（ｘｅ，ｙｅ）と、始点Ｐｓでの曲率半径ｒｓと、終点Ｐｅでの曲率半径ｒｅと、クロソイドパラメータＡと、曲がりの向きを示す方向パラメータＤとを用いて定義されており、クロソイド曲線２３を表す線形要素１５を示す線形要素データ１８には、これらの情報が含まれている。
【００４０】
方向パラメータＤは、クロソイド曲線２３がクロソイド原点から反時計回りに曲がっている場合には“０”を示し、時計回りに曲がっている場合には“１”を示す。また、クロソイドパラメータＡは、以下の式（１）で表される。
【００４１】
【数１】
2008250723.tif 000003
【００４２】
ただし、Ｌはクロソイド曲線２３上のある点でのクロソイド原点からの弧長を示し、ｒは当該ある点での曲率半径を示している。
【００４３】
クロソイド曲線２３を表す線形要素１５に対しては、クロソイド曲線２３の始点Ｐｓ及び終点Ｐｅがそれぞれ代表点に設定される。さらに、当該線形要素１５に対しては、始点Ｐｓと終点Ｐｅとの間の点が代表点に設定される。例えば、始点Ｐｓ及び終点Ｐｅでのクロソイド原点からの弧長をそれぞれ“Ｌｓ”及び“Ｌｅ”とすると、Ｌｓ＜Ｌｅの場合には、クロソイド曲線２３上に、始点Ｐｓから終点Ｐｅに向かって一定間隔δで中間点Ｐｍをとり、当該中間点Ｐｍを代表点とする。これに対して、Ｌｅ＜Ｌｓの場合には、クロソイド曲線２３上に、終点Ｐｅから始点Ｐｓに向かって一定間隔δで中間点Ｐｍをとり、当該中間点Ｐｍを代表点とする。隣り合う２つの中間点Ｐｍの間の弧長はδとなり、δは例えば１ｍに設定される。
【００４４】
さらに、クロソイド曲線２３を表す線形要素１５に対しては、始点Ｐｓ、終点Ｐｅ及び中間点Ｐｍを除くクロソイド曲線２３上の点のうち、各座標軸についての座標最大点Ｐｍａｘ及び座標最小点Ｐｍｉｎが代表点に設定される。
【００４５】
このようにして、クロソイド曲線２３を表す線形要素１５に対しては、始点Ｐｓ及び終点Ｐｅを含む少なくとも３つの点を代表点として設定する。図８の例では、代表点数Ｎ＝５であって、始点Ｐｓ、ｙ軸についての座標最大点Ｐｍａｘ、２つの中間点Ｐｍ及び終点Ｐｅが代表点Ｑ１〜Ｑ５にそれぞれ設定される。なお、図８の例では、始点Ｐｓはｘ軸についての座標最大点Ｐｍａｘであり、終点Ｐｅはｘ軸及びｙ軸についての座標最小点Ｐｍｉｎである。
【００４６】
クロソイド曲線２３を表す線形要素１５に対応する代表点データ１７には、クロソイド曲線２３に設定された各代表点のｘｙ座標と代表点数Ｎが含まれている。中間点Ｐｍのｘｙ座標について以下のようにして求めることができる。
【００４７】
クロソイド曲線２３の始点Ｐｓにおけるクロソイド原点からの弧長Ｌｓと、クロソイド曲線２３の終点Ｐｅにおけるクロソイド原点からの弧長Ｌｅとは、上記式（１）を用いて、以下の式（２），（３）でそれぞれ表すことができる。
【００４８】
【数２】
2008250723.tif 000004
【００４９】
中間点Ｐｍでのクロソイド原点からの弧長Ｌｍは、Ｌｓ＜Ｌｅの場合には、
【００５０】
【数３】
2008250723.tif 000005
【００５１】
となり、Ｌｅ＜Ｌｓの場合には、
【００５２】
【数４】
2008250723.tif 000006
【００５３】
となる。
【００５４】
ただし、ｈ＝１，２，・・・である。
【００５５】
上述の特許文献３に記載されている技術を利用すると、クロソイド原点を座標原点とするＸＹ座標系において、クロソイド曲線２３上での、クロソイド原点からの弧長Ｌ、曲率半径ｒである点のＸＹ座標は以下の式（６），（７）で表される。
【００５６】
【数５】
2008250723.tif 000007
【００５７】
式（１）を用いて、式（６），（７）中のｒを消去すると、以下の式（８），（９）となる。
【００５８】
【数６】
2008250723.tif 000008
【００５９】
ただし、方向パラメータＤが“１”を示す場合、つまりクロソイド曲線２３が時計回りに曲がっている場合には、Ｙ座標の符号を反転する。
【００６０】
式（８），（９）を用いて、クロソイド曲線２３の始点Ｐｓ及び終点ＰｅについてのＸＹ座標を求めて、これらのＸＹ座標が、線形要素データ１８に含まれている始点Ｐｓ及び終点Ｐｅのｘｙ座標とそれぞれ一致するように、式（８），（９）で表される、弧長Ｌの点のＸＹ座標に対して回転及び平行移動による一次等角変換を行う。これにより、弧長Ｌの点のｘｙ座標を求める式が得られる。この式を用いて、弧長Ｌｍの中間点Ｐｍのｘｙ座標を求めて、代表点データ１７に含める。
【００６１】
クロソイド曲線２３を表す線形要素１５については、円弧２２の場合と同様にして、代表点を用いて復元することができる。Ｎ＝３の場合には、連続する３つの代表点Ｑ１〜Ｑ３の間を結ぶ円弧を求めて、これをクロソイド曲線２３の復元曲線とする。またＮ≧４の場合には、連続する３つの代表点Ｑｎ，Ｑｎ＋１，Ｑｎ＋２の間を結ぶ円弧を求めて、当該円弧のうち代表点Ｑｎ，Ｑｎ＋１間を結ぶ部分を、クロソイド曲線２３における代表点Ｑｎ，Ｑｎ＋１間の領域の復元領域とする。この復元領域を、ｎ＝１，２，・・・，Ｎ−２のそれぞれについて求めて、得られた複数の復元領域を組み合わせることによって、クロソイド曲線２３をある程度の精度で復元することができる。
【００６２】
なお、円弧２２の場合と同様に、連続する２つの代表点Ｑｎ，Ｑｎ＋１の間を結ぶ線分を、ｎ＝１，２，・・・，Ｎ−１のそれぞれについて求めて、得られた複数の線分を組み合わせることによっても、精度は落ちるもののクロソイド曲線２３を復元することができる。
【００６３】
また、復元精度は大きく低下するものの、クロソイド曲線２３の始点Ｐｓ及び終点Ｐｅのみを代表点として設定し（Ｎ＝２）、当該２つの代表点間を結ぶ線分をクロソイド曲線２３の復元図形としても良い。
【００６４】
以上のように、代表点データ１７には、少なくとも線形要素１５の始点Ｐｓ及び終点Ｐｅの座標が含まれていることから、線形要素１５の記述形式に関わらず、代表点データ１７によって線形要素１５をある程度の精度で特定することができる。また本実施の形態１のように、代表点データ１７に、線形要素１５の始点Ｐｓ及び終点Ｐｅの間の中間点Ｐｍの座標をさらに含めることによって、線形要素１５を特定する精度が向上する。
【００６５】
また、代表点データ１７には、各座標軸についての座標最大点Ｐｍａｘ及び座標最小点Ｐｍｉｎの座標が含まれているため、線形要素１５を高精度で特定できるとともに、代表点データ１７を用いて線形要素１５に対する最小外接矩形１９を簡単に求めることができる。
【００６６】
以上では、線形要素１５が線分、円弧、クロソイド曲線を表す場合についての代表点の設定方法について説明したが、線形要素１５がこれら以外の図形を表す場合は、当該図形の形状に合わせて代表点を設定すれば良い。例えば、線形要素１５が放物線を表す場合には、ｙ軸についての座標最大点Ｐｍａｘあるいは座標最小点Ｐｍｉｎが容易に特定でき、この点と、始点Ｐｓ及び終点Ｐｅと、放物線上に一定間隔で設定された中間点Ｐｍとを代表点に設定する。
【００６７】
線形要素データ１８には、線形要素１５を特定する識別番号や道路幅員などの属性情報を含めても良い。既存道路線形データ１００及び新規道路線形データ１０１には、線形要素データ１８以外の情報を含めても良い。例えば、道路の縦断面の形状を表す道路縦断線形を構成する線形要素を示す線形要素データや、道路の測量を行った測量事務所名などを含めても良い。
【００６８】
＜道路線形管理装置の動作説明＞
次に、本道路線形管理装置１での道路線形間の差異抽出処理について説明する。図１０は当該差異抽出処理を示すフローチャートである。本道路線形管理装置１では、図１１に示されるように、新規道路線形データ１０１が示す新規道路線形３９のうち、既存道路線形データ１００が示す既存道路線形３８とは異なる領域を変化域２５として抽出する。具体的には、新規道路線形３９のうち、既存道路線形３８から許容値ε内の領域４０からはみ出た部分を変化域２５として抽出する。許容値εは例えば１ｍに設定される。また、本道路線形管理装置１において、道路線形間の差異抽出処理の開始時点では、記憶部２には、代表点データ１７を含む既存道路線形データ１００と、代表点データ１７を含まない新規道路線形データ１０１とが記憶されている。新規道路線形データ１０１については、道路線形間の差異抽出処理において代表点データ１７が含められる。
【００６９】
まずステップＳＴ１０１において、代表点設定部４は、新規道路線形データ１０１に含まれる新規線形要素データ１８のそれぞれに対応して代表点データ１７を生成する。このとき、上述のように、新規線形要素１５が表す図形に応じて代表点が設定される。そして代表点設定部４は、生成した代表点データ１７を、対応する新規線形要素データ１８に含めて記憶部２に記憶する。
【００７０】
次にステップＳＴ１０２において、データ処理部５は、新規線形要素１５の番号を示す変数ｍを“１”に設定する。ここで、新規道路線形データ１０１には、Ｍ個の新規線形要素１５をそれぞれ示すＭ個の新規線形要素データ１８が含まれており、当該Ｍ個の新規線形要素１５には１番からＭ番までの番号が付与されている。またデータ処理部５は、既存道路線形３８の一部と一致しない新規線形要素１５を示す新規線形要素データ１８を格納するリストＬＴを初期化し、その中のデータを空にする。このリストＬＴは記憶部２内に設けられている。
【００７１】
次にステップＳＴ１０３において、データ処理部５は、記憶部２内の新規道路線形データ１０１から、ｍ番目の新規線形要素１５を示す新規線形要素データ１８（以後、「ｍ番目の新規線形要素データ１８」と呼ぶ）を取り出して検索部６に出力する。そして、データ処理部５は、検索部６にステップＳＴ１０４を実行させる。
【００７２】
ステップＳＴ１０４では、検索部６は、既存道路線形データ１００内の複数の既存線形要素データ１８が示す複数の既存線形要素１５から、ｍ番目の新規線形要素１５の近傍に位置する要素を検索する。このとき、ｍ番目の新規線形要素１５に対する最小外接矩形１９と、複数の既存線形要素１５のそれぞれに対する最小外接矩形１９とを使用する。以下にステップＳＴ１０４での処理について詳細に説明する。
【００７３】
図１２はステップＳＴ１０４での処理を説明するための図である。まず、検索部６は、ｍ番目の新規線形要素１５に対応する代表点データ１７、特にそれに含まれる座標最大点Ｐｍａｘ及び座標最小点Ｐｍｉｎの座標を用いて、ｍ番目の新規線形要素１５（以後、「新規線形要素１５ｍ」と呼ぶことがある）に対する最小外接矩形１９を求める。図１２に示すように、ｍ番目の新規線形要素１５ｍに対する最小外接矩形１９は、点Ｒｍｉｎと点Ｒｍａｘとで特定することができる。点Ｒｍｉｎは、ｍ番目の新規線形要素１５ｍに設定されたすべての代表点のｘ座標において値が最も小さいｘ座標ｘｍｉｎａ、つまりｘ軸についての座標最小点Ｐｍｉｎのｘ座標と、ｍ番目の新規線形要素１５ｍに設定されたすべての代表点のｙ座標において値が最も小さいｙ座標ｙｍｉｎａ、つまりｙ軸についての座標最小点Ｐｍｉｎのｙ座標とで与えられる点である。したがって、点Ｒｍｉｎのｘｙ座標は（ｘｍｉｎａ，ｙｍｉｎａ）となる。また、点Ｒｍａｘは、ｍ番目の新規線形要素１５ｍに設定されたすべての代表点のｘ座標において値が最も大きいｘ座標ｘｍａｘａ、つまりｘ軸について座標最大点Ｐｍａｘのｘ座標と、ｍ番目の新規線形要素１５ｍに設定されたすべての代表点のｙ座標において値が最も大きいｙ座標ｙｍａｘａ、つまりｙ軸について座標最大点Ｐｍａｘのｙ座標とで与えられる点である。したがって、点Ｒｍａｘのｘｙ座標は（ｘｍａｘａ，ｙｍａｘａ）となる。
【００７４】
次に検索部６は、求めた最小外接矩形１９を許容値εだけ四方に広げた検索領域２８を求める。検索領域２８は、点ＲＲｍｉｎと点ＲＲｍａｘとで特定することができる。点ＲＲｍｉｎのｘｙ座標は（ｘｍｉｎｂ，ｙｍｉｎｂ）であって、点ＲＲｍａｘのｘｙ座標は（ｘｍａｘｂ，ｙｍａｘｂ）である。ここで、ｘｍｉｎｂ＝ｘｍｉｎａ−ε、ｙｍｉｎｂ＝ｙｍｉｎａ−ε、ｘｍａｘｂ＝ｘｍａｘａ＋ε、ｙｍａｘｂ＝ｙｍａｘａ＋εである。
【００７５】
次に検索部６は、複数の既存線形要素１５のそれぞれに対して最小外接矩形１９を求める。この最小外接矩形１９は、点Ｔｍａｘと点Ｔｍｉｎとで特定することができる。点Ｔｍｉｎは、既存線形要素１５に設定されたすべての代表点のｘ座標において値が最も小さいｘ座標ｘｍｉｎｃと、既存線形要素１５に設定されたすべての代表点のｙ座標において値が最も小さいｙ座標ｙｍｉｎｃとで与えられる点である。したがって、点Ｔｍｉｎのｘｙ座標は（ｘｍｉｎｃ，ｙｍｉｎｃ）となる。また、点Ｔｍａｘは、既存線形要素１５に設定されたすべての代表点のｘ座標において値が最も大きいｘ座標ｘｍａｘｃと、既存線形要素１５に設定されたすべての代表点のｙ座標において値が最も大きいｙ座標ｙｍａｘｃとで与えられる点である。したがって、点Ｔｍａｘのｘｙ座標は（ｘｍａｘｃ，ｙｍａｘｃ）となる。
【００７６】
次に検索部６は、複数の既存線形要素１５のうち、その最小外接矩形１９が検索領域２８と重なるものを検索する。つまり、検索部６は、ｘｍｉｎｂ≦ｘｍａｘｃ、かつｙｍｉｎｂ≦ｙｍａｘｃ、かつｘｍｉｎｃ≦ｘｍａｘｂ、かつｙｍｉｎｃ≦ｙｍａｘｂとなる最小外接矩形１９を有する既存線形要素１５を検索する。
【００７７】
一般的に、最小外接矩形は図形の空間検索を行う際に有効な情報である。ある検索領域内に入る図形を検索する場合、その検索領域の最小外接矩形と、図形の最小外接矩形とを比較し、両最小外接矩形間に共通領域がない場合には、その検索領域と図形との間には交差及び接触がないため、その図形は検索領域内にはないと判定できる。このように、最小外接矩形を用いた検索では、図形と検索領域との詳細な比較を省略できるため、簡単に少ない演算量で検索を実行することができる。
【００７８】
上記のような検索を高速に行うために、既存道路線形データ１００を多次元データで構成し、ｋ−ｄ木やＲ木を利用して記憶部２内で管理するようにしてもよい。この場合には、図形データたる既存道路線形データ１００を木構造に階層化してグループ管理し、各ノードに、そのノードが管理する図形データが示す全図形を包含する最小外接矩形を持たせる。ノードに割り当てられた最小外接矩形を用いることにより、そのノード以下のノードが管理する図形データが示す全図形と検索領域との比較を一気に行うことができる。多次元データについては上記の非特許文献１に記載されている。
【００７９】
また、市販あるいは公開のデータベースソフトウェアの中には、最小外接矩形による空間検索を行うテスト関数を有しているものもあるため、そのテスト関数を利用して、上記検索を行っても良い。
【００８０】
次にステップＳＴ１０５において、データ処理部５は、ステップＳＴ１０４において、検索領域２８内の既存線形要素１５が検索されたかどうかを判定する。そして、データ処理部５は、ステップＳＴ１０５において既存線形要素１５が検索されていれば、差異量算出部７にステップＳＴ１０６を実行させる。
【００８１】
一方で、ステップＳＴ１０５において既存線形要素１５が検索されていなければ、ｍ番目の新規線形要素１５ｍの近傍には既存線形要素１５が存在しないことになるため、この場合には、データ処理部５は、ｍ番目の新規線形要素１５ｍは、既存道路線形３８を構成する複数の既存線形要素１５のいずれとも一致しないと判定して、ｍ番目の新規線形要素１５ｍを変化域２５の一部であると認定する。そして、データ処理部５は、ステップＳＴ１０８において、変化域２５の一部であると認定したｍ番目の新規線形要素１５ｍを示す新規線形要素データ１８をリストＬＴに追加する。
【００８２】
ステップＳＴ１０６では、差異量算出部７は、ｍ番目の新規線形要素１５ｍと、ステップＳＴ１０４で検索された既存線形要素１５、つまりｍ番目の新規線形要素１５ｍの近傍に位置する既存線形要素１５との間の差異の目安となる差異量ｅを算出する。以下に、ステップＳＴ１０６での処理について詳細に説明する。
【００８３】
図１３はステップＳＴ１０６での処理を説明するための図である。まず、差異量算出部７は、ステップＳＴ１０４で検索された既存線形要素１５のそれぞれを上述のように代表点データ１７を用いて復元する。そして、差異量算出部７は、復元した全既存線形要素１５で表される図形２９と、ｍ番目の新規線形要素１５ｍに設定された各代表点との間の距離λを算出する。本例では、代表点Ｑｎと図形２９との間の距離をλｎとする。
【００８４】
ここで、上述のように、線分を表す既存線形要素１５は２つの代表点の間を結ぶ線分（以後、「復元線分」と呼ぶ）で復元される。また、円弧やクロソイド曲線などの曲線を表す既存線形要素１５は、Ｎ＝３のときには、連続する３つの代表点Ｑｎ，Ｑｎ＋１，Ｑｎ＋２の間を結ぶ円弧（以後、「復元円弧」と呼ぶ）で復元され、Ｎ≧４のときには、連続する３つの代表点Ｑｎ，Ｑｎ＋１，Ｑｎ＋２の間を結ぶ円弧のうち、代表点Ｑｎ，Ｑｎ＋１間を結ぶ部分（以後、「復元部分円弧」と呼ぶ）が複数組み合わされて復元される。したがって、差異量算出部７で復元された全既存線形要素１５で表される図形２９は、復元線分、復元円弧及び復元部分円弧の少なくとも一つを含む図形となる。ここで、図形２９を構成する復元線分、復元円弧及び復元部分円弧を総称して「復元要素図形２４」と呼ぶ。したがって、図形２９は一つあるいは複数の復元要素図形２４で構成される。
【００８５】
差異量算出部７は、算出した距離λ１〜λＮのうちの最大値を差異量ｅとする。つまり、差異量ｅは、ｍ番目の新規線形要素１５ｍに設定されたＮ個の代表点のうち、図形２９よりも最も離れた点と、当該図形２９との間の距離を示す。なお本実施の形態１では、ある点と図形２９との間の距離とは、当該点から図形２９におろした垂線の足と、当該点との距離である。
【００８６】
上記例では、ｍ番目の新規線形要素１５ｍに設定された代表点の座標（代表点データ１７）と、復元された既存線形要素１５である復元既存線形要素とを用いて差異量ｅを決定していたが、差異量ｅを精度良く求めるために、代表点の座標を用いてｍ番目の新規線形要素１５ｍを復元し、復元されたｍ番目の新規線形要素１５ｍである復元新規線形要素と、復元既存線形要素とを用いて差異量ｅを決定しても良い。
【００８７】
例えば、ｍ番目の新規線形要素１５ｍが線分を表す場合には、図１４に示されるように、代表点データ１７を用いて復元線分３６（復元新規線形要素）を生成し、当該復元線分３６上の複数の点において図形２９との距離が最も大きい点３１と、復元既存線形要素から構成される図形２９との間の距離を求めて、これを差異量ｅとする。
【００８８】
また、ｍ番目の新規線形要素１５ｍが円弧やクロソイド曲線などの曲線を表す場合には、代表点データ１７を用いて複数の復元部分円弧を生成する。そして、復元部分円弧上の複数の点において図形２９との距離が最も大きくなる点と、図形２９との間の距離を距離γｉ（ｉ＝１，２，・・・）とする。この距離γｉを、生成した復元部分円弧ごとに求めて、得られた複数の距離γｉのうちの最大値を差異量ｅとする。代表点データ１７から復元されたｍ番目の新規線形要素１５ｍ上の点のうち、図形２９と最も離れた点３２は、図形２９との間に距離γｉの最大値（図１５ではγ１）を与える点となる。
【００８９】
次に、ステップＳＴ１０７において、データ処理部５は、ｍ番目の新規線形要素１５ｍについての差異量ｅが許容値ε以下であるかどうかを判定する。データ処理部５は、差異量ｅが許容値ε以下であれば、ｍ番目の新規線形要素１５ｍが、ステップＳＴ１０４で検索された既存線形要素１５、つまりｍ番目の新規線形要素１５ｍの近傍に位置する既存線形要素１５と一致すると判定し、ステップＳＴ１０９を実行する。
【００９０】
一方で、データ処理部５は、ｍ番目の新規線形要素１５ｍについての差異量ｅが許容値εよりも大きければ、当該ｍ番目の新規線形要素１５ｍは、ステップＳＴ１０４で検索された既存線形要素１５と一致しないと判定して、当該ｍ番目の新規線形要素１５ｍが変化域２５の一部であると認定する。そして、データ処理部５は上述のステップＳＴ１０８を実行する。
【００９１】
ステップＳＴ１０７，ＳＴ１０８のいずれかが実行されると、ステップＳＴ１０９において、データ処理部５は、変数ｍの値に１を加算する。そして、ステップＳＴ１１０において、データ処理部５は、変数ｍの値がＭ以下であるか判定する。データ処理部５は、変数ｍの値がＭ以下であれば、再度上述のステップＳＴ１０３を実行し、そうでなければ、ステップＳＴ１１１を実行する。ステップＳＴ１１１では、データ処理部５は、リストＬＴに登録されている新規線形要素データ１８を、既存線形要素データ１８として、記憶部２内の既存道路線形データ１００に追加する。
【００９２】
以上のようにして、新規道路線形３９のうち既存道路線形３８とは異なる領域が変化域２５として抽出され、その変化域２５を構成する新規線形要素１５を示す新規線形要素データ１８が既存道路線形データ１００に追加される。これにより、既存道路線形データ１００に、新しい道路の形状を示す情報が追加されて、当該既存道路線形データ１００が更新される。
【００９３】
なお、記憶部２にリレーショナルデータベースを構成し、既存道路線形データ１００が当該リレーショナルデータベースに格納されている場合には、ステップＳＴ１１１において既存道路線形データ１００に追加する各新規線形要素データ１８はレコードとして新規に当該リレーショナルデータベースに格納される。
【００９４】
また、既存道路線形データ１００及び新規道路線形データ１０１をリレーショナルデータベースで保持する場合は、線形要素１５を記述するパラメータ（始点Ｐｓや終点Ｐｅの座標など）については、パラメータ個々に対して必要となるクエリが実行できるように、パラメータごとに個別のカラムに格納する。一方で、代表点データ１７に含まれるＮ個の座標は、変化域２５を抽出する際に同時に必要となるため、線形要素１５を記述するパラメータとは別のカラムにまとめて格納する。例えば、ＭｙＳＱＬデータベースの場合には、ＧＥＯＭＥＴＲＹ型の要素間で双方の最小外接矩形の交差の有無を調べるテスト関数が用意されており、このテスト関数が使えるＧＥＯＭＥＴＲＹ型の一種であるＬＩＮＥＳＴＲＩＮＧ型のカラムに、代表点データ１７に含まれるＮ個の座標をまとめて格納する。そして、既存道路線形データ１００及び新規道路線形データ１０１に含まれる複数の代表点データ１７に同一のカラム名を付与しておけば、既存道路線形データ１００あるいは新規道路線形データ１０１が複数のデータベースやテーブルに分かれて格納されている場合であっても、当該データベースあるいは当該テーブルが、その同一カラム名のカラムを有するかどうかで、そこに線形要素データ１８が格納されているかどうかを判定することができる。図３，５，７，９に示されるように、線形要素データ１８においては、線形要素１５を記述するための座標と、代表点の座標とが重複することがある。
【００９５】
また上記例では、新規線形要素１５が、変化域２５の一部であるかどうか、つまり既存線形要素１５と一致するかどうかを判定する際には、差異量ｅを判定基準に使用していたが、他の判定基準を使用しても良い。
【００９６】
また上記例では、円弧あるいはクロソイド曲線を、代表点データ１７から得られる復元円弧で、あるいは復元部分円弧を組み合わせて復元していたが、上述のように、２つの代表点間を結ぶ線分を用いて復元しても良いし、他の方法で復元しても良い。
【００９７】
また上記例では、線形要素１５を記述するパラメータにおける座標と代表点の座標とは直交座標系で表現されていたが、緯度経度で表現しても良い。この場合には、変化域２５を抽出する際に、代表点データ１７に含まれる代表点の座標を直交座標系での値に変換しても良いし、そのまま緯度経度で表現された状態で使用しても良い。緯度経度を用いた場合であっても、最小外接矩形１９は上記と同じように求めることができる。ただし、検索領域２８を規定する許容値εについては、メートル単位から緯度経度の単位に変換する必要があり、差異量ｅの算出は座標を直交座標系に変換して行う。
【００９８】
また上記例では、線形要素１５に設定された複数の代表点の座標を単一のカラムに格納していたが、複数のカラムに分けて格納しても良い。例えば、検索部６で最小外接矩形１９を求める際に使用される座標最大点Ｐｍａｘ及び座標最小点Ｐｍｉｎの座標を代表点データ１７から取り出して、これらを代表点データ１７とは別のカラムに格納しても良い。この場合には、最小外接矩形１９を求める際に、座標最大点Ｐｍａｘ及び座標最小点Ｐｍｉｎの座標だけを簡単に取り出すことができる。
【００９９】
以上のように、本実施の形態１では、線形要素１５が表す図形上に設定された代表点の座標を用いて、既存道路線形３８と新規道路線形３９との間の差異を抽出しているため、線形要素１５の記述形式に関わらず、既存道路線形３８と新規道路線形３９との間の差異を簡単に抽出することができる。また、既存道路線形３８と新規道路線形３９との間の差異を抽出する際には代表点データ１７のみを使用するため、既存道路線形データ１００及び新規道路線形データ１０１において、代表点データ１７以外の情報をどのようなデータ形式で保持していても問題とならない。また、代表点データ１７を生成する際には、そのときの線形要素１５の記述形式だけを考慮すれば良く、その線形要素１５の過去の記述形式や変更後の記述形式は考慮する必要は無い。
【０１００】
また、本実施の形態１では、線形要素１５に設定される代表点には、当該線形要素１５が表す図形の始点Ｐｓ及び終点Ｐｅが含まれているため、当該代表点の座標によって各種線形要素１５をある程度の精度で特定することができる。よって、当該代表点の座標を使用して、既存道路線形３８と新規道路線形３９との間の差異をある程度の精度で抽出することができる。
【０１０１】
また、本実施の形態１では、線形要素１５に設定される代表点には、当該線形要素１５が表す図形の始点Ｐｓ及び終点Ｐｅだけではなく、それらの間の点も含まれているため、当該代表点の座標によって各種線形要素１５を精度良く特定することができる。よって、当該代表点の座標を使用して、既存道路線形３８と新規道路線形３９との間の差異を精度良く抽出することができる。
【０１０２】
また、本実施の形態１では、線形要素１５に設定される代表点には、当該線形要素１５が表す図形上において、各座標軸についての座標最大点Ｐｍａｘ及び座標最小点Ｐｍｉｎが含まれているため、当該代表点の座標によって線形要素１５を精度良く特定することができる。よって、当該代表点の座標を使用して、既存道路線形３８と新規道路線形３９との間の差異を精度良く抽出することができる。さらに、各座標軸についての座標最大点Ｐｍａｘ及び座標最小点Ｐｍｉｎの座標を用いて、線形要素１５に対する最小外接矩形１９を簡単に求めることができる。
【０１０３】
また、本実施形態１では、上述のステップＳＴ１０４，ＳＴ１０５において、既存道路線形３８の一部である既存線形要素１５に対する最小外接矩形１９と、新規道路線形３９の一部である新規線形要素１５に対する最小外接矩形１９とを使用して、既存道路線形３８と新規道路線形３９との間の差異を抽出するため、当該差異を抽出する処理を簡素化できる。
【０１０４】
また、本実施の形態１では、線形要素１５に設定された代表点の数が３個以上の場合には、３つの代表点間を結ぶ円弧を用いて線形要素１５を復元しているため、円弧やクロソイド曲線等の曲線を表す線形要素１５を精度良く復元することができる。よって、既存道路線形３８と新規道路線形３９との間の差異を精度良く抽出することができる。
【０１０５】
なお上述のように、円弧やクロソイド曲線などの曲線を表す線形要素１５の場合であっても、当該線形要素１５を、２つの代表点間を結ぶ線分を用いて復元することによって、当該線形要素１５をある程度の精度を維持しつつ簡単に復元することができる。この場合には、既存道路線形３８と新規道路線形３９との間の差異を、ある程度の精度を維持しつつ簡単に抽出することができる。
【０１０６】
実施の形態２．
図１６は本発明の実施の形態２に係る道路線形管理システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態２に係る道路線形管理システムは、例えばクライアントサーバシステムである。図１６に示されるように、本実施の形態２に係る道路線形管理システムは、サーバとして機能する道路線形管理装置２０１と、それぞれがクライアントして機能する複数の道路線形管理端末装置２１０とを備えており、道路線形管理装置２０１と、複数の道路線形管理端末装置２１０のそれぞれとは、通信ネットワーク２２０で接続されている。なお図１６では、複数の道路線形管理端末装置２１０のうちの一つを示している。
【０１０７】
本実施の形態２に係る道路線形管理装置２０１は、記憶部２０２と、差異抽出部２０３と、データ送受信部２０４とを備えている。記憶部２０２は、上述の既存道路線形データ１００を記憶している。差異抽出部２０３は、上述の実施の形態１に係る差異抽出部３において代表点設定部４を備えていないものである。つまり、差異抽出部２０３は、上述のデータ処理部５、検索部６及び差異量算出部７を備えている。データ送受信部２０４は、通信ネットワーク２２０を通じて、各道路線形管理端末装置２１０との間でデータの送受信を行う。
【０１０８】
道路線形管理端末装置２１０は、記憶部２１１と、データ送受信部２１２と、表示部２１３と、上述の代表点設定部４とを備えている。記憶部２１１は、上述の新規道路線形データ１０１を記憶している。データ送受信部２１２は、通信ネットワーク２２０を通じて、道路線形管理装置２０１との間でデータの送受信を行う。表示部２１３は各種情報を表示することが可能であって、例えば液晶ディスプレイ装置である。
【０１０９】
本実施の形態２に係る道路線形管理システムでは、各道路線形管理端末装置２１０において、新規道路線形を構成する複数の新規線形要素１５のそれぞれに対応して代表点データ１７が生成されて、当該代表点データ１７を含む新規道路線形データ１０１が通信ネットワーク２２０を通じて、道路線形管理装置２０１に入力される。道路線形管理装置２０１は、それ自身が記憶する既存道路線形データ１００に含まれる代表点データ１７と、入力された新規道路線形データ１０１に含まれる代表点データ１７とを用いて、既存道路線形と新規道路線形との間の差異、具体的には上述の変化域２５を抽出する。そして、道路線形管理装置２０１は、抽出した変化域２５を構成する新規線形要素１５を示す新規線形要素データ１８を、通信ネットワーク２２０を通じて道路線形管理端末装置２１０に出力する。道路線形管理端末装置２１０は、道路線形管理装置２０１から受け取った新規線形要素データ１８に基づいて変化域２５を表示する。以下に、本道路線形管理システムの動作について詳細に説明する。
【０１１０】
図１７は道路線形管理端末装置２１０の動作を示すフローチャートである。図１７に示されるように、ステップＳＴ１において、代表点設定部４は、実施の形態１と同様にして、記憶部２１１内の新規道路線形データ１０１に含まれる複数の新規線形要素データ１８のそれぞれに対応して代表点データ１７を生成する。そして、代表点設定部４は、生成した代表点データ１７を、それに対応する新規線形要素データ１８に含めて記憶部２１１に記憶する。
【０１１１】
次にステップＳＴ２において、データ送受信部２１２は、代表点データ１７を含む新規道路線形データ１０１を記憶部２１１内から読み出して、通信ネットワーク２２０を通じて道路線形管理装置２０１に出力する。このとき、新規道路線形データ１０１は、例えばＸＭＬ（Extensible Markup Language）形式のデータで送信される。新規道路線形データ１０１中の複数の新規線形要素データ１８にはデータごとに個別にＸＭＬのタグが付与されており、新規道路線形データ１０１中の複数の代表点データ１７に対しては、特定の文字列で示される共通のタグが付与されている。
【０１１２】
次にステップＳＴ３において、データ送受信部２１２が、道路線形管理装置２０１で抽出された変化域２５を構成する新規線形要素１５を示す新規線形要素データ１８を受信すると、ステップＳＴ４において、表示部２１３は、当該新規線形要素データ１８に基づいて変化域２５を例えば道路地図上に重ねて表示する。道路線形管理装置２０１から出力されるデータはＸＭＬ形式のデータである。
【０１１３】
図１８は道路線形管理装置２０１の動作を示すフローチャートである。図１８に示されるように、ステップＳＴ２０１において、データ送受信部２０４は、ある道路線形管理端末装置２１０から、代表点データ１７を含む新規道路線形データ１０１を受信すると、当該新規道路線形データ１０１を記憶部２０２に記憶する。なお、記憶部２０２内の既存道路線形データ１００には既に代表点データ１７が含められている。
【０１１４】
ステップＳＴ２０１が実行されると、データ処理部５は上述のステップＳＴ１０２，ＳＴ１０３を順次実行する。その後、実施の形態１と同様にして、上述のステップＳＴ１０４〜ＳＴ１１１が実行される。これにより、記憶部２０２内の既存道路線形データ１００には、差異抽出部２０３で抽出された変化域２５を構成する新規線形要素１５を示す新規線形要素データ１８が含められる。
【０１１５】
次にステップＳＴ２０２において、データ送受信部２０４は、記憶部２０２内から、リストＬＴに登録されている新規線形要素データ１８を読み出して、ステップＳＴ２０１で新規道路線形データ１０１を受信した道路線形管理端末装置２１０に送信する。
【０１１６】
以上のようにして、道路線形管理端末装置２１０から新規道路線形データ１０１が道路線形管理装置２０１に送信され、道路線形管理装置２０１は、受け取った新規道路線形データ１０１が示す新規道路線形と、自身が記憶する既存道路線形データ１００が示す既存道路線形との間の差異を抽出し、その差異に関する情報を道路線形管理端末装置２１０に送信する。そして、道路線形管理端末装置２１０は、道路線形管理装置２０１から受け取った情報を表示する。これにより、道路線形管理端末装置２１０を利用するユーザは、新たな測量によって得られた新規道路線形と、道路線形管理装置２０１で管理されている既存道路線形との間の差異を視覚的に確認することができる。
【０１１７】
なお、代表点データ１７に含まれる、線形要素１５に設定された複数の代表点の座標については、実施の形態１と同様に、単一のカラムに格納しても良いし、複数のカラムに分けて格納しても良い。
【０１１８】
また上記例では、ＸＭＬ形式のデータたる代表点データ１７に対して単一のタグを付与していたが、代表点データ１７に含まれる座標の一部を取り出して、それに当該代表点データとは異なるタグを付与しても良い。例えば、検索部６で最小外接矩形１９を求める際に使用される座標最大点Ｐｍａｘ及び座標最小点Ｐｍｉｎの座標を代表点データ１７から取り出して、それらに当該代表点データ１７とは別のタグを付与しても良い。
【０１１９】
以上のように、本実施の形態２では、実施の形態１と同様に、線形要素１５が表す図形上に設定された代表点の座標を用いて、既存道路線形と新規道路線形との間の差異を抽出しているため、線形要素１５の記述形式に関わらず、既存道路線形と新規道路線形との間の差異を簡単に抽出することができる。
【０１２０】
また、本実施の形態２では、サーバである道路線形管理装置２０１にて既存道路線形を一括管理している。そして、道路線形管理装置２０１は、クライアントである道路線形管理端末装置２１０から送信される新規道路線形データ１０１が表す新規道路線形と、自身が管理する既存道路線形との差異を抽出し、その差異に基づいて既存道路線形データ１００を更新している。したがって、複数のクライアントから、サーバ内の既存道路線形データ１００に対する更新作業を実施することができる。また、各道路線形管理端末装置２１０は、道路線形管理装置２０１内の既存道路線形データ１００を参照することによって、最新の道路線形データを利用することができる。
【０１２１】
また、本実施の形態２では、新規線形要素１５に対応する代表点データ１７を生成する処理は、道路線形管理端末装置２１０において実行されるため、新規線形要素１５の記述形式については道路線形管理端末装置２１０において把握されていればよく、その記述形式が変更になったとしても、サーバである道路線形管理装置２０１で実行される変化域２５を抽出する処理は何ら影響を受けることはない。
【０１２２】
実施の形態３．
上述の実施の形態１，２では、既存道路線形及び新規道路線形を、線分や曲線を組み合わせて構成していたが、点列つまり複数の点で構成しても良い。つまり、本願発明における道路線形には、線で構成されたものだけではなく、点列で構成されたものも含む。
【０１２３】
例えば、ＧＰＳ受信機を搭載した車両が道路上を走行した場合、当該ＧＰＳ受信機において車両の時系列の位置情報が離散的に得られる。この離散的な位置情報は道路の形状を表す。したがって、ＧＰＳ受信機で得られた位置情報を用いて道路線形を表すと、当該道路線形は点列で構成されることになる。本実施の形態３では、新規道路線形が点列で構成された場合における変化域２５の抽出方法について説明する。
【０１２４】
図１９は本実施の形態３に係る新規道路線形を示す図である。図１９に示されるように、新規道路線形を構成する各新規線形要素１５は点を表しており、新規道路線形はＭ個の新規線形要素１５、つまりＭ個の点で構成されている。Ｍ個の点には１番〜Ｍ番までの番号が付与されており、ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）番目の点を点Ｕｍとする。
【０１２５】
図２０はｍ番目の点Ｕｍを示す新規線形要素データ１８を示す図である。図２０に示されるように、点Ｕｍを示す新規線形要素データ１８には、点Ｕｍのｘｙ座標が含まれている。また点Ｕｍを表す新規線形要素１５に対しては点Ｕｍが代表点Ｑ１として設定される。代表点データ１７には、代表点Ｑ１のｘｙ座標（ｘ１，ｙ１）と、代表点数Ｎ（＝１）とが含まれている。
【０１２６】
図２１，２２は本発明の実施の形態３に係る道路線形管理システムの動作を示すフローチャートである。本実施の形態３に係る道路線形管理システムの構成は、上述の実施の形態２に係る道路線形管理システムと同様である。図２１，２２は道路線形管理端末装置２１０及び道路線形管理装置２０１の動作をそれぞれ示している。
【０１２７】
本実施の形態３に係る道路線形管理端末装置２１０では、図２１に示されるように、ステップＳＴ３１において、代表点設定部４が、新規道路線形を構成する複数の新規線形要素１５のそれぞれに対応して、図２０に示される代表点データ１７を生成する。そして、代表点設定部４は、代表点データ１７をそれに対応する新規線形要素データ１８に含めて記憶部２１１に記憶する。次に、上述のステップＳＴ２が実行されて、代表点データ１７を含む新規道路線形データ１０１が道路線形管理端末装置２１０から道路線形管理装置２０１に送信される。その後、道路線形管理端末装置２１０では、上述のステップＳＴ３，ＳＴ４が順次実行される。
【０１２８】
本実施の形態３に係る道路線形管理装置２０１では、図２２に示されるように、上述のステップＳＴ２０１，ＳＴ１０２，ＳＴ１０３が順次実行される。次にステップＳＴ３０４において、検索部６は、上述のステップＳＴ１０４と同様にして、ｍ番目の新規線形要素１５ｍの近傍に位置する既存線形要素１５を検索する。このとき、新規線形要素１５は点を表しているため、その最小外接矩形１９を特定する点Ｒｍｉｎ及び点Ｒｍａｘのｘｙ座標は以下の式で表される。
【０１２９】
【数７】
2008250723.tif 000009
【０１３０】
また、このとき使用される上記の検索領域２８を特定する点ＲＲｍｉｎ及び点ＲＲｍａｘのｘｙ座標は以下の式で表される。
【０１３１】
【数８】
2008250723.tif 000010
【０１３２】
式（１０），（１１）に示されるように、本願発明では、道路線形を構成する線形要素が点を表す場合には、それに対する最小外接矩形は点となる。
【０１３３】
次に、上述のステップＳＴ１０５が実行される。ステップＳＴ１０５において、検索領域２８内の既存線形要素１５が検索されたと判定されるとステップＳＴ３０６が実行され、検索されていないと判定されると上述のステップＳＴ１０８が実行される。
【０１３４】
ステップＳＴ３０６では、差異量算出部７によって、ｍ番目の新規線形要素１５に設定された代表点Ｑ１と、ステップＳＴ３０４で検索された既存線形要素１５を復元して得られる上述の図形２９との間の距離が算出され、その距離が差異量ｅとなる。その後、ステップＳＴ３０６で算出された差異量ｅを用いて上述のステップＳＴ１０７が実行される。以後、実施の形態２と同様の処理が実行されて、変化域２５を構成する新規線形要素１５を示す新規線形要素データ１８が道路線形管理端末装置２１０に送信される。
【０１３５】
以上のようにして、新規道路線形データ１０１を点データとして扱う場合であっても、実施の形態２と同様にして、新規道路線形と既存道路線形との間の差異を抽出することができる。
【０１３６】
なお、連続する２つの点Ｕｍ，Ｕｍ＋１の間を結ぶ線分を求めて、この線分を新規線形要素１５とすれば、複数の線分が組み合わされて構成される新規線形要素１５が得られる。
【０１３７】
また、本実施の形態３では、新規道路線形を点列で構成したが、既存道路線形を点列で構成しても良い。この場合には、新規道路線形を点列で構成した場合と同様にして既存道路線形に対応した代表点データ１７が生成される。また、点を表す既存線形要素１５に対する最小外接矩形１９は、点を表す新規線形要素１５に対する最小外接矩形１９と同様にして特定することができる。また、上述のステップＳＴ３０６においては、ｍ番目の新規線形要素１５に設定された代表点Ｑ１と、ステップＳＴ３０４で検索された各既存線形要素１５に設定された代表点Ｑ１との間の距離が算出されて、算出された距離のうちの最小値が差異量ｅとなる。
【０１３８】
実施の形態４．
上述の実施の形態１〜３では、新規道路線形において既存道路線形と異なる領域を変化域２５として抽出していたが、本実施の形態４では、図２３に示されるように、既存道路線形３８において新規道路線形３９とは異なる領域を変化域３５として抽出する。つまり、既存道路線形３８において、使用されなくなった道路の形状を示す部分を抽出する。
【０１３９】
図２４は本発明の実施の形態４に係る道路線形管理システムが備える道路線形管理装置の動作を示すフローチャートである。本実施の形態４に係る道路線形管理システムの構成は、上述の実施の形態２に係る道路線形管理システムと同様である。
【０１４０】
本実施の形態４では、図２５に示されるように、各線形要素データ１８は、パラメータｔを含むデータ４１を有している。ここで、パラメータｔは、それを含む線形要素データ１８が示す線形要素１５の新しさを示している。本実施の形態４では、パラメータｔを用いて変化域３５を抽出する。
【０１４１】
本実施の形態４に係る道路線形管理装置２０１では、図２４に示されるように、上述のステップＳＴ２０１が実行される。次にステップＳＴ４０１において、データ処理部５は、変数Ｔに現在の時刻τを設定する。例えば、道路線形管理装置２０１がパーソナルコンピュータで構成されている場合には、変数Ｔには、当該パーソナルコンピュータが保持する現在の時刻を秒で表した整数値が設定される。なお変数Ｔに、現在の時刻τを表す文字列を設定しても良い。
【０１４２】
ステップＳＴ４０１が実行されると、上述のステップＳＴ１０２〜ＳＴ１０７が実行される。ステップＳＴ１０７において、差異量ｅが許容値ε以下であると判定されると、ステップＳＴ４０２において、データ処理部５は、ステップＳＴ１０４で検索された各既存線形要素１５に対応するパラメータｔの値を、変数Ｔの値、つまり時刻τで更新する。ステップＳＴ１０４で検索された各既存線形要素１５は、ｍ番目の新規線形要素１５ｍと一致すると判定されたものであり、当該既存線形要素１５が示す道路は時刻τで存在していると考えられることから、当該既存線形要素１５の新しさを示すパラメータｔの値を時刻τで更新する。その後、上述のステップＳＴ１０９が実行される。
【０１４３】
一方で、ステップＳＴ１０７において、差異量ｅが許容値ε以下でないと判定されると、上述のステップＳＴ１０８及びステップＳＴ１０９が順次実行される。
【０１４４】
ステップＳＴ１０９が実行されると、上述のステップＳＴ１１０が実行される。ステップＳＴ１１０において、変数ｍの値がＭ以下であると判定されるとステップＳＴ１０３が再度実行され、そうでないと判定されるとステップＳＴ４０３が実行される。
【０１４５】
ステップＳＴ４０３では、新規線形要素１５が示す道路は時刻τにおいて存在していることから、データ処理部５は、リストＬＴに登録されている新規線形要素データ１８内のパラメータｔの値を、変数Ｔの値、つまり時刻τに設定する。そして、データ処理部５は、リストＬＴ内の新規線形要素データ１８を既存線形要素データ１８として記憶部２内の既存道路線形データ１００に追加する。このとき、例えば、記憶部２にリレーショナルデータベースが構築されている場合には、各新規線形要素データ１８をレコードとして新規に当該リレーショナルデータベースに格納する。
【０１４６】
次に、ステップＳＴ４０４において、検索部６は、既存道路線形データ１００の中から、パラメータｔの値がτよりも古い既存線形要素データ１８を検索する。ここで検索される既存線形要素データ１８が示す既存線形要素１５は、新規道路線形３９の一部とは一致しない線形要素であり、コースの変更などで使用されなくなった道路の形状を示している。つまり、ステップＳＴ４０４において検索される既存線形要素データ１８は変化域３５を示している。
【０１４７】
このように、ステップＳＴ４０４では、パラメータｔの値が所定の基準値よりも時間的に前を示す既存線形要素１５が、新規道路線形３９の一部とは一致しない要素として抽出される。
【０１４８】
次に、ステップＳＴ４０５において、データ送受信部２０４は、ステップＳＴ４０４で検索された既存線形要素データ１８を道路線形管理端末装置２１０に送信する。
【０１４９】
以上のように、本実施の形態４では、新規道路線形３９を構成する複数の新規線形要素１５のそれぞれについて、当該新規線形要素１５が、既存道路線形３８を構成する複数の既存線形要素１５のいずれかと一致するか否かを判定し、一致する場合には、その既存線形要素１５の新しさを示すパラメータｔの値を更新している。そして、既存道路線形３８を構成する複数の既存線形要素１５のうち、パラメータｔの値が所定の基準値よりも時間的に前を示すものを、新規道路線形３９の一部とは一致しない要素として抽出している。したがって、既存道路線形３８のうち、使用されなくなった道路の形状を示す部分を変化域３５として抽出することができる。
【０１５０】
なお、本実施の形態４では、変数Ｔには、道路線形管理装置２０１が道路線形管理端末装置２１０から新規道路線形データ１０１を受け取った時刻τを設定したが、新規道路線形データ１０１の相対的な新しさが理解できる値であれば、どのような値を設定しても良い。例えば、道路線形管理装置２０１は、新規道路線形データ１０１に対してそれを受信した順に通し番号を付与し、受信した新規道路線形データ１０１に対応した通し番号を変数Ｔに設定しても良い。また変数Ｔに対して、道路線形管理装置２０１が受信した新規道路線形データ１０１が測量によって生成された時刻を設定しても良い。
【０１５１】
また、本実施の形態４では、道路線形管理装置２０１において、リストＬＴに登録された新規線形要素データ１８のパラメータｔの値を設定したが、道路線形管理端末装置２１０において、各新規線形要素データ１８のパラメータｔの値を予め設定しておいても良い。
【０１５２】
また、上述のステップＳＴ４０４では、パラメータｔの値がτより時間的に前を示す既存線形要素データ１８をすべて検索したが、検索範囲を限定しても良い。例えば、新規道路線形３９に対する最小外接矩形内の既存線形要素１５のうち、新規道路線形３９の一部とは異なる既存線形要素１５を示す既存線形要素データ１８を検索しても良い。また、線形要素１５ごとに、国道番号などの道路を識別する道路識別番号を付与し、新規道路線形３９を構成する新規線形要素１５に付与されている道路識別番号と同じ番号が付与されている既存線形要素１５のうち、新規道路線形３９の一部とは異なる要素を示す既存線形要素データ１８を検索しても良い。
【０１５３】
また、τよりも前の時刻を基準時刻として、当該基準時刻よりもパラメータｔの値が時間的に前を示す既存線形要素データ１８を検索するようにしても良い。
【０１５４】
実施の形態５．
上述の実施の形態１〜４では、既存道路線形及び新規道路線形を道路平面線形で構成したが、三次元形状で構成しても良い。本実施の形態５では、既存道路線形及び新規道路線形を三次元形状で構成した場合においての、既存道路線形と新規道路線形との間の差異の抽出方法について説明する。
【０１５５】
図２６は本発明の本実施の形態５に係る道路線形管理システムが備える道路線形管理装置の動作を示すフローチャートである。本実施の形態５に係る道路線形管理システムの構成は、上述の実施の形態２に係る道路線形管理システムと同様である。
【０１５６】
本実施の形態５では、線形要素データ１８に含まれる、線形要素１５を記述するパラメータでの座標には、ｘｙ座標だけではなく、高さ方向の位置を示すｚ座標も含まれている。また、代表点データ１７には、図２７に示されるように、各代表点のｘｙ座標だけではなくｚ座標も含まれている。そして、線形要素１５が表す図形上の点のうち、ｚ軸についての座標最大点Ｐｍａｘ及び座標最小点Ｐｍｉｎも代表点として設定される。なお、上述のように、線形要素１５が表す図形の始点Ｐｓあるいは終点Ｐｅが、ｚ軸についての座標最大点Ｐｍａｘあるいは座標最小点Ｐｍｉｎとなることがある。
【０１５７】
本実施の形態５に係る道路線形管理端末装置２１０では、上述のステップＳＴ１において、代表点設定部４が、新規道路線形を構成する複数の新規線形要素１５のそれぞれに対応して、図２７に示される代表点データ１７を生成する。そして、代表点設定部４は、生成した代表点データ１７のそれぞれを、それに対応する新規線形要素データ１８に追加する。その後、上述のステップＳＴ２〜ＳＴ４が順次実行されて、三次元座標を含む代表点データ１７を有する新規道路線形データ１０１が道路線形管理端末装置２１０から道路線形管理装置２０１に送信される。
【０１５８】
本実施の形態５に係る道路線形管理装置２０１では、図２６に示されるように、上述のステップＳＴ２０１，ＳＴ１０２，ＳＴ１０３が順次実行される。次にステップＳＴ５０１において、検索部６は、上述のステップＳＴ１０４と同様にして、ｍ番目の新規線形要素１５の近傍に位置する既存線形要素１５を検索する。このとき、新規線形要素１５は三次元形状を表しているため、その最小外接矩形１９を特定する点Ｒｍｉｎ及び点Ｒｍａｘの座標はそれぞれ（ｘｍｉｎａ，ｙｍｉｎａ，ｚｍｉｎａ）及び（ｘｍａｘａ，ｙｍａｘａ，ｚｍａｘａ）となる。ｚ座標ｚｍｉｎａは、ｍ番目の新規線形要素１５ｍに設定されたすべての代表点のｚ座標において値が最も小さいものであって、ｚ座標ｚｍａｘａは、ｍ番目の新規線形要素１５ｍに設定されたすべての代表点のｚ座標において値が最も大きいものである。
【０１５９】
また、このとき使用される上記の検索領域２８を特定する点ＲＲｍｉｎ及び点ＲＲｍａｘの座標はそれぞれ（ｘｍｉｎｂ，ｙｍｉｎｂ，ｚｍｉｎｂ）及び（ｘｍａｘｂ，ｙｍａｘｂ，ｚｍａｘｂ）となる。ただし、ｚｍｉｎｂ＝ｚｍｉｎａ−ε、ｚｍａｘｂ＝ｚｍａｘａ＋εである。
【０１６０】
また、既存線形要素１５に対する最小外接矩形１９を特定する点Ｔｍｉｎ及び点Ｔｍａｘの座標はそれぞれ（ｘｍｉｎｃ，ｙｍｉｎｃ，ｚｍｉｎｃ）及び（ｘｍａｘｃ，ｙｍａｘｃ，ｚｍａｘｃ）となる。ｚ座標ｚｍｉｎｃは、既存線形要素１５に設定されたすべての代表点のｚ座標において値が最も小さいものであって、ｚ座標ｚｍａｘｃは、既存線形要素１５に設定されたすべての代表点のｚ座標において値が最も大きいものである。
【０１６１】
ステップＳＴ５０１では、検索部６は、ｘｍｉｎｂ≦ｘｍａｘｃ、かつｙｍｉｎｂ≦ｙｍａｘｃ、かつｚｍｉｎｂ≦ｚｍａｘｃ、かつｘｍｉｎｃ≦ｘｍａｘｂ、かつｙｍｉｎｃ≦ｙｍａｘｂ、かつｚｍｉｎｃ≦ｚｍａｘｂとなる最小外接矩形１９を有する既存線形要素１５を検索する。
【０１６２】
次に、上述のステップＳＴ１０５が実行される。ステップＳＴ１０５において、検索領域２８内の既存線形要素１５が検索されたと判定されるとステップＳＴ５０２が実行され、検索されていないと判定されると上述のステップＳＴ１０８が実行される。
【０１６３】
ステップＳＴ５０２では、差異量算出部７によって、ｍ番目の新規線形要素１５ｍと、検索された既存線形要素１５との間の差異量ｅが算出される。ステップＳＴ５０２では、上述のステップＳＴ１０８と同様に、ｍ番目の新規線形要素１５ｍと、検索された既存線形要素１５を復元して得られる図形２９との間の距離が求められて、この距離に基づいて差異量ｅが決定される。ただし、ステップＳＴ５０２で算出される距離は、平面的な距離ではなく、三次元的な距離となる。なお、三次元空間においても、実施の形態１と同様にして線形要素１５を復元できる。
【０１６４】
ステップＳＴ５０２が実行されると、ステップＳＴ５０２で算出された差異量ｅを用いて上述のステップＳＴ１０７が実行される。以後、実施の形態２と同様の処理が実行されて、変化域２５を構成する新規線形要素１５を示す新規線形要素データ１８が道路線形管理端末装置２１０に送信される。
【０１６５】
以上のようにして、三次元形状の既存道路線形及び新規道路線形の間の差異を抽出することによって、例えば、地震災害等においては、それによる地盤の隆起や沈下が生じている被災域を抽出することができ、被災情報の収集及び管理が的確にできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０１６６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る道路線形管理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】道路線形を構成する線形要素の一例を示す図である。
【図３】図２の線形要素を表す線形要素データを示す図である。
【図４】道路線形を構成する線形要素の他の一例を示す図である。
【図５】図４の線形要素を表す線形要素データを示す図である。
【図６】道路線形を構成する線形要素の他の一例を示す図である。
【図７】図６の線形要素を表す線形要素データを示す図である。
【図８】道路線形を構成する線形要素の他の一例を示す図である。
【図９】図８の線形要素を表す線形要素データを示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る道路線形管理装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る道路線形管理装置の動作を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る道路線形管理装置の動作を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施の形態１に係る道路線形管理装置の動作を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施の形態１に係る道路線形管理装置の動作を説明するための図である。
【図１５】本発明の実施の形態１に係る道路線形管理装置の動作を説明するための図である。
【図１６】本発明の実施の形態２に係る道路線形管理システムの構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の実施の形態２に係る道路線形管理端末装置の動作を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態２に係る道路線形管理装置の動作を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の実施の形態３に係る新規線形要素を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態３に係る新規線形要素データを示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態３に係る道路線形管理端末装置の動作を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の実施の形態３に係る道路線形管理装置の動作を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の実施の形態４に係る道路線形管理システムの動作を説明するための図である。
【図２４】本発明の実施の形態４に係る道路線形管理装置の動作を示すフローチャートである。
【図２５】本発明の実施の形態４に係る新規線形要素データを示す図である。
【図２６】本発明の実施の形態５に係る道路線形管理装置の動作を示すフローチャートである。
【図２７】本発明の実施の形態５に係る代表点データを示す図である。
【符号の説明】
【０１６７】
１，２０１  道路線形管理装置、３，２０３  差異抽出部、１５  線形要素、１５ｍ  新規線形要素、１９  最小外接矩形、３６  復元線分、３８  既存道路線形、３９  新規道路線形、２１０  道路線形管理端末装置、Ｐｅ  終点、Ｐｍ  中間点、Ｐｍａｘ  座標最大点、Ｐｍｉｎ  座標最小点、Ｐｓ  始点、Ｑ１〜ＱＮ  代表点。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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