(57)【要約】【課題】高速での処理が可能なマップマッチング方法を提供。【解決手段】複数の階層ａ、ｂ、ｃに階層化され、上位の階層の道路網がそれより下位の階層の道路網から抽出された道路網で成り立つ道路網データを用いて、始めに最上位の階層ａの道路網と、対象道路の形状を表す形状ベクトルとのマッチングを取り、最上位の階層ａの道路網では形状ベクトルとマッチングする候補道路が得られないときに、他の階層ｂまたはｃの道路網と形状ベクトルとのマッチングを取ることにより、対象道路を特定するようにしている。交通情報の対象道路などは、多くの場合、最上位の階層ａの道路網を用いたマップマッチングで対象道路を特定することが可能であり、マップマッチングの高速化が可能になる。【選択図】　　　図２
2004125537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マップマッチングの対象道路に該当する頻度に偏りを有する道路網に対して、前記頻度に応じた優先順位を設定し、前記対象道路とマッチングを取る道路網を、前記優先順位に基づいて制限し、前記対象道路の形状ベクトルとマッチングする候補道路が得られないとき、前記優先順位による制限を緩和して、前記対象道路とマッチングを取る道路網の範囲を広げることを特徴とするマップマッチング方法。
【請求項２】
異なる重みが付されている道路網の集合から成る一枚の地図の道路網データを用いて、始めに、重みが比較的大きい道路網と、対象道路の形状を表す形状ベクトルとのマッチングを取り、重みが比較的大きい道路網では前記形状ベクトルとマッチングする候補道路が得られないときに、前記道路網に重みがより小さい道路網を加えた道路網と前記形状ベクトルとのマッチングを取ることにより、前記対象道路を特定することを特徴とするマップマッチング方法。
【請求項３】
複数の階層に階層化され、上位の階層の道路網がそれより下位の階層の道路網から抽出された道路網で成り立つ道路網データを用いて、始めに比較的上位の階層の道路網と、対象道路の形状を表す形状ベクトルとのマッチングを取り、前記比較的上位の階層の道路網では前記形状ベクトルとマッチングする候補道路が得られないときに、より下位の階層の道路網と前記形状ベクトルとのマッチングを取ることにより、前記対象道路を特定することを特徴とするマップマッチング方法。
【請求項４】
前記形状ベクトルの属性情報を参照し、始めにマッチングを取る階層を決定することを特徴とする請求項３に記載のマップマッチング方法。
【請求項５】
前記階層化された道路網の各階層を、道路属性により決定することを特徴とする請求３に記載のマップマッチング方法。
【請求項６】
前記道路属性として、道路種別、道路番号、道路通行料の有無、道路形態、または、交通情報提供対象道路の識別情報を用いることを特徴とする請求項５に記載のマップマッチング方法。
【請求項７】
前記形状ベクトルとマッチングする候補道路が得られたとき、前記候補道路を得た道路網の階層より低い階層の道路網に前記候補道路と並走する類似形状の並走類似形状道路が存在しないかを判定することを特徴とする請求項３に記載のマップマッチング方法。
【請求項８】
前記並走類似形状道路が存在するときに、前記形状ベクトルの形状と前記候補道路の形状と前記並走類似形状道路の形状とを比較して、前記候補道路の採用の是非を判定することを特徴とする請求項７に記載のマップマッチング方法。
【請求項９】
前記候補道路の採用が是と判定できないとき、前記候補道路を得た道路網の階層より低い階層の道路網を用いて前記形状ベクトルとのマッチングを取り直すことを特徴とする請求項８に記載のマップマッチング方法。
【請求項１０】
上位の階層の道路網から一つ低い階層の道路網に移る層間連絡ノードを前記上位の階層の道路網に設け、前記上位の階層の道路網の途中で前記形状ベクトルとのマッチングが取れなくなったときに前記層間連絡ノードまで戻って一つ低い階層の道路網に移り、前記形状ベクトルとのマッチングを取ることを特徴とする請求項３に記載のマップマッチング方法。
【請求項１１】
上位の階層の道路網に対して、一つ低い階層の道路網に移るための戻り距離を規定し、前記上位の階層の道路網の途中で前記形状ベクトルとのマッチングが取れなくなったときに前記戻り距離だけ戻って一つ低い階層の道路網に移り、前記形状ベクトルとのマッチングを取ることを特徴とする請求項３に記載のマップマッチング方法。
【請求項１２】
最上位の階層を除く各階層の道路網のデータに、個々のリンクが存在する最も上位の階層を示すデータを設定し、最上位以外の階層の道路網と前記形状ベクトルとのマッチングを取っているとき、１つ以上の地点でマッチングが成功した場合に、リンクを通じて当該リンクが存在する上位の階層の道路網に移って前記形状ベクトルとのマッチングを取ることを特徴とする請求項３に記載のマップマッチング方法。
【請求項１３】
前記形状ベクトルに含まれる誤差の大きさに基づいて、前記形状ベクトルとのマッチングを取る道路網での候補点の探索範囲を可変することを特徴とする請求項３に記載のマップマッチング方法。
【請求項１４】
各階層の道路網の平均リンク長に基づいて、前記形状ベクトルとマッチングを取るウエイポイントの間引き距離を設定し、前記間引き距離に従ってウエイポイントを間引いて設定することを特徴とする請求項３に記載のマップマッチング方法。
【請求項１５】
前記道路網データの各階層の道路網に含める道路区間を、当該道路区間が前記対象道路として特定された頻度に応じて更新することを特徴とする請求項３に記載のマップマッチング方法。
【請求項１６】
前記対象道路として特定された各階層の道路区間をキャッシュエリアにコピーし、前記キャッシュエリアに記録された道路網を前記最上位の階層の道路網として用いることを特徴とする請求項３に記載のマップマッチング方法。
【請求項１７】
前記道路網データの最下位の階層を除く各階層のリンクデータに、前記並走類似形状道路の有無を示す並走類似形状道路有無情報を予め付与し、前記並走類似形状道路有無情報に基づいて前記並走類似形状道路の存在の有無を判定することを特徴とする請求項４に記載のマップマッチング方法。
【請求項１８】
前記並走類似形状道路有無情報を、上位層の該当道路上に設定した複数のウエイポイントと、隣接道路上の各ウエイポイントの近接点との距離、方位差、及び近接点間の接続性、道なり距離のいずれか１つ以上を用いて作成することを特徴とする請求項１６に記載のマップマッチング方法。
【請求項１９】
前記道路網データの各階層のリンクデータに、リンクの形状を表す形状代表値を予め付与し、前記形状ベクトルの形状との比較に前記形状代表値を用いることを特徴とする請求項５に記載のマップマッチング方法。
【請求項２０】
前記間引き距離を、リンクの形状の特徴点にウエイポイントが設定されるように規定することを特徴とする請求項１３に記載のマップマッチング方法。
【請求項２１】
前記形状ベクトルの形状が、前記候補道路の形状より前記並走類似形状道路の形状に近いとき、前記並走類似形状道路を含む階層の道路網を用いて、前記形状ベクトルとのマッチングの取り直しを行うことを特徴とする請求項９に記載のマップマッチング方法。
【請求項２２】
デジタル地図と、
前記デジタル地図から作成された、複数の階層に階層化され、上位の階層の道路網がそれより下位の階層の道路網から抽出された道路網で成り立つマップマッチング用の道路網データと、
対象道路の形状を表す形状ベクトルを含むデータを受信するデータ受信部と、前記道路網データを用いて前記形状ベクトルのマップマッチングを行い、前記対象道路を特定するマップマッチング部と
を備え、前記マップマッチング部は、始めに、前記道路網データの最上位の階層の道路網と前記形状ベクトルとのマッチングを取り、前記最上位の階層の道路網では前記形状ベクトルとマッチングする候補道路が得られないときに、他の階層の道路網と前記形状ベクトルとのマッチングを取ることにより、前記対象道路を特定することを特徴とする受信装置。
【請求項２３】
デジタル地図と、
前記デジタル地図から作成された、複数の階層に階層化され、上位の階層の道路網がそれより下位の階層の道路網から抽出された道路網で成り立つマップマッチング用の道路網データと、
前記デジタル地図及び道路網データを配信する地図データ情報送信部と、
前記デジタル地図のデータを用いて、事象情報の対象道路の形状を表す形状ベクトルを生成する形状ベクトルデータ生成部と、
前記形状ベクトルデータ生成部で生成された前記形状ベクトルに前記道路網データの階層を指定する情報の付加処理を行う形状ベクトル変形部と、
前記形状ベクトル変形部で処理された前記形状ベクトルを含む事象情報を送信する事象情報送信部と
を備えることを特徴とする事象情報提供装置。
【請求項２４】
デジタル地図と、
前記デジタル地図のデータから、リンクに並走し当該リンクと類似する形状の並走類似形状リンクを算出する並走類似形状算出部と、
前記デジタル地図のデータを用いて、事象情報の対象道路の形状を表す形状ベクトルを生成する形状ベクトルデータ生成部と、
前記並走類似形状算出部の算出結果を用いて、前記対象道路のリンクに前記並走類似形状リンクが存在するかしないかを識別し、前記並走類似形状リンクが存在する場合に、前記並走類似形状リンクと対象道路との形状が区別できる位置まで前記対象道路を伸ばすように前記形状ベクトルの変形処理を行う形状ベクトル変形部と、
前記形状ベクトル変形部で処理された前記形状ベクトルを含む事象情報を送信する事象情報送信部と
を備えることを特徴とする事象情報提供装置。
【請求項２５】
コンピュータに、
複数の階層に階層化され、上位の階層の道路網がそれより下位の階層の道路網から抽出された道路網で成り立つ道路網データを用いて、始めに最上位の階層の道路網と、対象道路の形状を表す形状ベクトルとのマッチングを取り、前記最上位の階層の道路網では前記形状ベクトルとマッチングする候補道路が得られないときに、他の階層の道路網と前記形状ベクトルとのマッチングを取ることにより、前記対象道路の候補道路を得る手順と、
前記形状ベクトルとマッチングする候補道路が得られたとき、前記候補道路を得た道路網の階層より低い階層の道路網に前記候補道路と並走する類似形状の並走類似形状道路が存在しないかを判定する手順と、
前記並走類似形状道路が存在するときに、前記形状ベクトルの形状と前記候補道路の形状と前記並走類似形状道路の形状とを比較して、前記候補道路の採用の是非を判定する手順と、
前記候補道路の採用が是と判定できないとき、前記候補道路を得た道路網の階層より低い階層の道路網を用いて前記形状ベクトルとのマッチングを取り直す手順と
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マップマッチングの方法と、それを実施する装置及びコンピュータプログラムに関し、特に、高速でのマップマッチングを可能にするものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カーナビゲーション装置は、例えば、下記特許文献１に記載されているように、地図データを保持し、走行車両の地図データ上の位置を特定するために、例えば１秒間隔でマップマッチングを実施している。この地図データには、道幅３．３ｍ以上の道路の全てが含まれている。この中から、自車位置周辺の限られたエリア（通常、数百ｍ四方程度）の地図データを対象としてマップマッチングを行い、自車位置に相当する地図上の地点を求めている。
【０００３】
マップマッチングには、いくつかの方法が知られている。例えば、マクロマップマッチングのアルゴリズムは次のようなものである。
▲１▼図３５（ａ）に示すように、ＧＰＳ受信機で求めた車両位置を、形状ベクトル上に作成した点であるＷＰ（ウエイポイント）として、ＷＰの周辺のリンクを探索し、１番目のＷＰ１を中心とするＡメートル（２５０ｍ程度）四方の中で車両の進行方位との差が±Ｂ°（例えば４５°程度）以内の方位を持つリンクを検出し、このリンクを候補点（×印）に設定する。候補点のリンク数（ｎ）は５〜８個程度とする。図３５（ｂ）では、ＷＰ１の候補点を１−１、１−２、１−３としている。
▲２▼図３５（ｂ）に示すように、次のＷＰ２を中心とするＡメートル四方の中で車両の進行方位との差が±Ｂ°以内の方位を持つリンクを検出し、ｎ個のリンクを候補点（２−１、２−２、２−３）として設定する。
▲３▼この処理を最後のＷＰに達するまで繰り返す。
▲４▼各々の候補点間を道路リンクに沿って接続し、形状パターンを作成する。候補点間が道路に沿って接続しないケース（例えば、ＷＰ３の候補点３−３、３−２は、次のＷＰ４の候補点と道路に沿って接続することができない）では、形状パターンを作成しない。
▲５▼各々の形状パターンと、ＷＰ１、ＷＰ２、‥の形状とを比較し、最も似通った形状パターン、即ち、距離が近く、標準偏差等によって評価したＷＰ１、ＷＰ２、‥の形状とのばらつきが小さいものを一つ選出する。
この▲４▼で得られる形状パターンは、ＷＰの数がＭ個で、各ＷＰ当たりの候補点が平均Ｎ個得られたとするとＮＭ個の組み合わせとなり、通常、数千〜数万の数となる。
【０００４】
ところで、本発明の発明者は、マップマッチングを使用した交通情報伝達方式を提案している（特願２００２−８９０６９号）。この方式では、道路に沿って変化する交通情報の状態量（旅行時間や渋滞度など）を、道路を表す形状ベクトルの基準ノードからの距離の関数で表し、この交通情報のデータと道路形状を示す形状ベクトルのデータとをユーザ端末に提供する。ユーザ端末は、形状ベクトルデータを用いてマップマッチングを行い交通情報の対象道路を特定し、交通情報のデータから、この道路における交通情報を再現する。
【０００５】
図３６（ｂ）は、この方式で伝達される交通情報のデータを示し、図３６（ａ）は、この交通情報データと共に伝達される道路の形状ベクトルデータを示している。また、これらのデータは符号化してデータ量を圧縮することもできる。図３７（ａ）、（ｂ）は、符号化した形状ベクトルデータ及び交通情報データを示している。これらを受信したユーザ端末は、形状ベクトルデータ及び交通情報データを復号化した後、同じように、形状ベクトルデータに含まれる各ノードをＷＰとするマップマッチングで交通情報の対象道路を特定し、交通情報データから対象道路における交通情報を再現する。
【０００６】
これまでの交通情報では、ノードやリンクに統一的な番号を付与し、その番号で対象道路を特定しているが、この場合には、道路の新設や経路変更に伴い、ノード番号やリンク番号の更新が必要であり、道路の新設や経路変更は将来的に止むことが無いから、統一番号を使用する方法は大きなメンテナンス負担を余儀なくされる。これに対して、この交通情報伝達方式では、マップマッチングで道路位置を特定しているため、ノードやリンクに統一番号を付ける必要がなく、負担の軽減を図ることができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−２６０４９９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この交通情報伝達方式では、受信側装置（デコーダ：ナビゲーション装置等）が交通情報に含まれる広範囲（例えば東京都区内全体、あるいは１０ｋｍ四方など）で長い区間を対象とするマップマッチングを行う必要がある。
マップマッチングの処理においても、前述する車両位置特定のために用いているＷＰを使用した場合には、ＷＰの周辺に沢山の候補点ができたときに、候補点の検索処理（前記マクロマップマッチングの▲１▼、▲２▼の処理）に多くの時間が掛かる。この時間はＷＰの数に比例して増加する。また、各候補点間の組み合わせは、候補点の数及びＷＰの数に応じて指数的に増加し、形状パターンの作成処理（前記▲４▼の処理）及び比較処理（前記▲５▼の処理）に多大の時間が掛かることになる。
そのため、マップマッチングの処理時間を短くすることが課題となる。
【０００９】
また、各地を走行する車両（プローブ）の走行データをセンターで収集して交通情報の作成に活用するプローブ収集システムでは、多数のプローブから、走行軌跡を示す位置データが１つのセンターに集まり、センターは、この位置データからマップマッチングで各プローブが走行している道路を特定する。そのため、多数のプローブからのデータを迅速に処理できるようにマップマッチングの高速化が求められる。
【００１０】
本発明は、こうした課題を解決するものであり、高速での処理が可能なマップマッチング方法を提供し、また、それを実現する装置及びコンピュータプログラムを提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明のマップマッチング方法では、マップマッチングの対象道路に該当する頻度に偏りを有する道路網に対して、前記頻度に応じた優先順位を設定し、前記対象道路とマッチングを取る道路網を、前記優先順位に基づいて制限し、前記対象道路の形状ベクトルとマッチングする候補道路が得られないとき、前記優先順位による制限を緩和して、前記対象道路とマッチングを取る道路網の範囲を広げるようにしている。
【００１２】
また、異なる重みが付されている道路網の集合から成る一枚の地図の道路網データを用いて、始めに、重みが比較的大きい道路網と、対象道路の形状を表す形状ベクトルとのマッチングを取り、重みが比較的大きい道路網では前記形状ベクトルとマッチングする候補道路が得られないときに、前記道路網に重みがより小さい道路網を加えた道路網と前記形状ベクトルとのマッチングを取ることにより、前記対象道路を特定するようにしている。
【００１３】
また、複数の階層に階層化され、上位の階層の道路網がそれより下位の階層の道路網から抽出された道路網で成り立つ道路網データを用いて、始めに最上位の階層の道路網と、対象道路の形状を表す形状ベクトルとのマッチングを取り、最上位の階層の道路網では形状ベクトルとマッチングする候補道路が得られないときに、他の階層の道路網と形状ベクトルとのマッチングを取ることにより、対象道路を特定するようにしている。
こうした構成により、多くの場合、優先順位の高い道路、あるいは、重みが大きい道路、あるいは、最上位の階層の道路網を用いたマップマッチングで対象道路を特定することが可能になり、マップマッチングの高速化が可能になる。
【００１４】
また、本発明では、受信装置に、デジタル地図と、このデジタル地図から作成された、複数の階層に階層化され、上位の階層の道路網がそれより下位の階層の道路網から抽出された道路網で成り立つマップマッチング用の道路網データと、対象道路の形状を表す形状ベクトルを含むデータを受信するデータ受信部と、前記道路網データを用いて前記形状ベクトルのマップマッチングを行い、対象道路を特定するマップマッチング部とを設け、マップマッチング部が、始めに、道路網データの最上位の階層の道路網と形状ベクトルとのマッチングを取り、最上位の階層の道路網では形状ベクトルとマッチングする候補道路が得られないときに、他の階層の道路網と形状ベクトルとのマッチングを取ることにより、対象道路を特定するようにしている。
こうした構成により、受信情報に含まれる対象道路をマップマッチングで迅速に特定することができる。
【００１５】
また、本発明では、事象情報提供装置に、デジタル地図と、このデジタル地図から作成された、複数の階層に階層化され、上位の階層の道路網がそれより下位の階層の道路網から抽出された道路網で成り立つマップマッチング用の道路網データと、このデジタル地図及び道路網データを配信する地図データ情報送信部と、このデジタル地図のデータを用いて、事象情報の対象道路の形状を表す形状ベクトルを生成する形状ベクトルデータ生成部と、形状ベクトルデータ生成部で生成された形状ベクトルに前記道路網データの階層を指定する情報の付加処理を行う形状ベクトル変形部と、形状ベクトル変形部で処理された形状ベクトルを含む事象情報を送信する事象情報送信部とを設けている。
こうした構成により、受信側装置では、事象情報提供装置から配信されたマップマッチング用道路網データの指定された階層の道路網を用いてマップマッチングを行うことにより、事象情報の対象道路を迅速且つ正確に特定することができる。
【００１６】
また、本発明では、事象情報提供装置に、デジタル地図と、このデジタル地図のデータから、リンクに並走し当該リンクと類似する形状の並走類似形状リンクを算出する並走類似形状算出部と、デジタル地図のデータを用いて、事象情報の対象道路の形状を表す形状ベクトルを生成する形状ベクトルデータ生成部と、並走類似形状算出部の算出結果を用いて、対象道路のリンクに並走類似形状リンクが存在するかしないかを識別し、並走類似形状リンクが存在する場合に、並走類似形状リンクと対象道路との形状が区別できる位置まで対象道路を伸ばすように形状ベクトルの変形処理を行う形状ベクトル変形部と、この形状ベクトル変形部で処理された形状ベクトルを含む事象情報を送信する事象情報送信部とを設けている。
こうした構成により、事象情報を受信した受信側装置では、上位の階層の道路網を用いたマップマッチングで候補道路を特定したとき、低い階層の道路網に候補道路と類似する並走類似形状道路が存在しても、それらの形状比較から候補道路の採用の是非を明確に識別することが可能になる。
【００１７】
また、本発明のコンピュータプログラムでは、コンピュータに、複数の階層に階層化され、上位の階層の道路網がそれより下位の階層の道路網から抽出された道路網で成り立つ道路網データを用いて、始めに最上位の階層の道路網と、対象道路の形状を表す形状ベクトルとのマッチングを取り、最上位の階層の道路網では形状ベクトルとマッチングする候補道路が得られないときに、他の階層の道路網と形状ベクトルとのマッチングを取ることにより、対象道路の候補道路を得る手順と、形状ベクトルとマッチングする候補道路が得られたとき、候補道路を得た道路網の階層より低い階層の道路網に候補道路と並走する類似形状の並走類似形状道路が存在しないかを判定する手順と、並走類似形状道路が存在するときに、形状ベクトルの形状と候補道路の形状と並走類似形状道路の形状とを比較して、候補道路の採用の是非を判定する手順と、候補道路の採用が是と判定できないとき、候補道路を得た道路網の階層より低い階層の道路網を用いて形状ベクトルとのマッチングを取り直す手順とを実行させる。
こうした構成により、マップマッチングで対象道路を迅速且つ正確に特定することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態では、本発明のマップマッチング方法の基本概念について説明する。
マップマッチングを実施する受信側装置は、図１に示すようなデジタル地図データを保持している。この地図データには、ヘッダで規定された区画内のノード及びリンクの情報が記述され、ノード情報には、ノード数、各ノードのノード番号、各ノードのノード属性情報、各ノードの緯度経度、及び各ノードに接続する接続ノードと接続リンクとの情報が含まれ、また、リンク情報には、リンク数、リンク番号、リンクの道路種別等を表す属性情報、リンクの形状を規定する補間点の数、及び各補間点の緯度経度の情報が含まれている。
なお、ノード番号、リンク番号及び補間点は、この地図データの制作者が独自に設定したものであり、他の制作者によって制作された地図データとの間では共通性が無い。
【００１９】
受信側装置は、この地図データから、マップマッチング用の階層構造の道路ネットワークデータを作成する。
図２は、この階層構造の道路ネットワークデータの概念を示している。ここでは、３層の階層構造の例を示している。また、図３は、各階層の道路ネットワークデータの例を示している。図２（ｃ）は、階層構造の最下位層の道路ネットワークデータであり、これには全道路網のデータが含まれる。この最下位層の道路ネットワークデータの例を図３（ｃ）に示している。これは図１と同様の地図データである。図２（ｂ）は、道幅が５．５ｍ以上の道路のみを含む中位層の道路ネットワークデータであり、この道路ネットワークデータを図３（ｂ）に示している。図２（ａ）は、主要地方道以上の幹線道路のみを含む最上位層の道路ネットワークデータであり、この道路ネットワークデータを図３（ａ）に示している。
【００２０】
上位層、中位層及び下位層の道路ネットワークデータのデータフォーマットは同じである。ただ、ノード数、リンク数及び補間点数が、上位層になるほど多く間引かれる。ノード番号は、最下位層で付番した番号が、上位の層の該当ノードの番号としてそのまま使用される。リンク番号は、全層にわたって重複しないように、各層のリンクにユニークな番号を付与することが好ましい。
なお、ここでは３層の階層構造について示したが、階層の数は３以外であっても良い。
【００２１】
図６は、この階層構造の道路ネットワークデータを保持する受信側装置１０と、受信側装置１０に交通情報と道路形状の形状ベクトルデータとを提供する送信側装置３０との構成を示している。
送信側装置３０は、交通情報等の事象情報を蓄積するデータベース３６と、デジタル地図Ａのデータベース３５と、データベース３５、３６のデータを用いて対象道路を形状ベクトルデータで表した事象情報を生成する形状ベクトルデータ表現情報生成部３４と、誤マッチングの防止や相対距離を補正するために特徴的なノード位置で交差道路の形状の一部を形状ベクトルデータに付加する特徴ノード抽出・形状ベクトル変形部３３と、生成された形状ベクトルデータ及び事象情報データを蓄積する形状ベクトル表現事象情報データベース３２と、これらのデータを送信するデータ送信部３１とを備えている。データ送信部３１からは図３６または図３７に示すデータが送信される。
【００２２】
一方、受信側装置１０は、データを受信するデータ受信部１１と、受信データを蓄積する形状ベクトル表現事象情報データベース１２と、階層構造の道路ネットワークデータ１３を用いてマップマッチングで対象道路を特定するマップマッチング部１４と、デジタル地図Ｂのデータベース１６と、事象情報を表示したり活用する表示部／事象情報活用部１５とを備えている。
なお、マップマッチング部１４は、この受信側装置１０のコンピュータに、コンピュータプログラムで規定した処理を行わせることにより実現できる。
【００２３】
階層構造の道路ネットワークデータ１３は、データベース１６のデジタル地図Ｂを用いて予め生成される（この生成手順については後述する）。また、受信側装置１０のデータベース１６で保持されたデジタル地図Ｂの制作者と、送信側装置３０のデータベース３５で保持されたデジタル地図Ａの制作者とは異なっている。
また、表示部／事象情報活用部１５は、対象道路の交通情報を用いて、地図上に渋滞箇所を表示したり、渋滞を考慮した経路探索等を行う。
【００２４】
図５のフローチャートは、この階層構造の道路ネットワークデータ１３を保持する受信側装置１０が、送信側装置３０から対象道路の形状ベクトルデータを受信したときのマップマッチングの処理手順を示している。
受信側装置１０は、対象道路の形状ベクトルデータを受信すると、可能な限り上位の層の道路ネットワークデータを用い、形状ベクトルデータに含まれるノードをＷＰとしてマップマッチングを行う（ステップ１）。その具体的手順については後述する。マップマッチングの処理自体は、マクロマップマッチングなど、従来から知られている方法を使用する。
上位の層程、道路ネットワークが疎であるため、ＷＰ周辺の候補点が少なく、マップマッチングの処理を高速化できる。
【００２５】
一方、交通情報の対象路線は、通常、高速道路、国道、主要地方道であり（但し、都市部では重要な一般都道府県道や市道の一部の交通情報も提供される）、上位層の道路ネットワークデータを用いたマップマッチングで対象道路が特定できる確率は極めて高い。
もしも、上位層の道路ネットワークデータで道路の特定ができない場合（例えば候補点が設定できなない場合）には、下位の道路ネットワークを用いてマップマッチングをやり直す。
また、上位層の道路ネットワークデータを用いたマップマッチングで対象道路が特定できた場合でも、並走する道路が存在する場合には、誤マッチングの可能性がある。
【００２６】
例えば、図４において、太実線及び太鎖線が主要地方道であり、点線が都道府県道であり、前記線間に存在する道路が５．５ｍ未満の生活道路であるとすると、最上位層の道路ネットワークデータには太実線及び太鎖線のみが含まれ、点線は、中位層及び最下位層の道路ネットワークデータに含まれ、生活道路は最下位層の道路ネットワークデータにのみ含まれる。
この最上位層の道路ネットワークデータを用いたマップマッチングで太鎖線が特定できた場合、中位層及び最下位層の道路ネットワークデータを用いてマップマッチングを行ったとしても、太鎖線に代わる道路は特定されない。
【００２７】
しかし、最上位層の道路ネットワークデータを用いたマップマッチングで太実線が特定できた場合では、中位層の道路ネットワークデータを用いてマップマッチングを行うと点線が特定され、また、最下位層の道路ネットワークデータを用いてマップマッチングを行うと、太実線や点線と並走する生活道路が特定される可能性がある。つまり、最上位層の道路ネットワークデータを用いたマップマッチングで特定された太実線を対象道路と決めつけることは誤マッチングの可能性がある。
【００２８】
そこで、特定した道路の周辺に誤マッチングしそうな道路が下位の道路ネットワークデータに存在するか否かを判定する（ステップ２）。この判定の具体的手順については後述する。
誤マッチングしそうな道路が存在しない場合には、上位層の道路ネットワークデータを用いて特定した道路を対象道路と決定する（ステップ６）。
また、特定した道路の周辺に誤マッチングしそうな道路が存在する場合には、特定した道路が対象道路として正しいか否かを調べるために形状ベクトルデータとの形状比較を行う（ステップ４）。この形状比較の具体的方法については後述する。
【００２９】
この形状比較の結果に基づいて、上位層の道路ネットワークデータで特定した道路が対象道路として正しいか否かを判定し（ステップ５）、正しければ、特定した道路を対象道路として決定する（ステップ６）。また、対象道路として正しいと判定できないときは、下位の道路ネットワークデータを用いてマップマッチングをやり直す（ステップ７）。
【００３０】
このように、上位層の道路ネットワークデータでマップマッチングを実施した後に下位層の道路ネットワークデータを用いてマップマッチングをやり直すことは、上位層での処理が無駄になり、始めから下位層で処理する場合よりも処理効率が落ちることになる。しかし、上位層でマッチングに成功し、且つ、誤マッチングの可能性がある並走路が存在しない場合には、処理が一瞬で終わる。そのため、数十〜数百のマップマッチング処理のトータル性能では、図５の手順に従って上位層の道路ネットワークデータのマップマッチングから始める方が勝ることになる。
【００３１】
図７は、図５のステップ１の処理手順、即ち、可能な限り上位の層でマップマッチングを行うための処理手順、の一例を示している。
マップマッチングに使用する道路ネットワークデータの階層を最上位（層番号＝１）に設定し（ステップ１０）、対象道路の形状ベクトルデータのノードをＷＰとしてマップマッチングを実施する（ステップ１１）。
【００３２】
選択した形状パターンの候補点とＷＰとの距離誤差や方位誤差から評価値を算出する（ステップ１２）。評価値は、例えば、次式から算出する。
評価値　φ＝｛Σ（α・Ｌｊ＋β｜θｊ−θｊ’｜）｝／Ｓ
ここで、ＬｊはＷＰ（ｊ）と候補点（ｊ）との間の距離、θｊはＷＰ（ｊ）の絶対角度、θｊ’は候補点（ｊ）の絶対角度、Ｓは形状パターンの距離、α、βは係数である。
候補点の設定に成功し、且つ、候補点の評価値が規定値以内であるか否かを判定する（ステップ１３）。候補点の評価値が規定値以内であるときは、選択した形状パターンにより対象道路を特定する（ステップ１４）。
【００３３】
また、ステップ１３において、候補点の設定に成功しなかったり、候補点の評価値が規定値を超えるときは、使用した道路ネットワークデータの階層が最下位層であるか否かを識別し（ステップ１６）、最下位層であるときは、マップマッチングに失敗したものとして処理を終了する（ステップ１７）。
また、ステップ１６において、使用した道路ネットワークデータの階層が最下位層でないときは、層番号を１つ下げた道路ネットワークデータを用いて（ステップ１５）、ステップ１１からの手順を繰り返す。
こうした手順により、可能な限り上位の層でマップマッチングを行うことが可能になる。
【００３４】
次に、図５のステップ２の判定処理について説明する。
上位層で特定した対象道路の周辺に誤マッチングしそうな道路が下位の道路ネットワークデータに存在するか否かを判定できるようにするため、上位階層の道路ネットワークデータに、リンク情報として、並走する道路の有無を示す属性情報（並走類似形状属性）を予め追加する。ここで云う並走する道路とは、角度差が所定角度以内の類似形状道路である。一般的には、上位層の該当道路上に設定した複数のＷＰと、前記ＷＰに対応する隣接道路上の近接点との距離、方位差、及び、近接点間の接続性、道なり距離のいずれか一つ以上を用いて並走類似形状属性の情報を生成することができる。詳しくは、次のように求める。
【００３５】
上位層のリンクの各々に並走類似形状道路が存在するか否かを評価するため、
▲１▼図８に示すように、上位層のリンクに沿って、ＷＰ（Ｐｊ）を適当に（補間点間の中点や、固定長単位に）設定する。
▲２▼各ＷＰ（Ｐｊ）から下位層に含まれるｎ個の周辺道路上に垂線を降ろして、各周辺道路上に候補位置Ｐｎｊ’を設定し、各周辺道路に対する評価値を次式によって算出する。
評価値　φ＝｛Σ（α・Ｌｎｊ＋β｜θｊ−θｎｊ’｜）｝／Ｓ
ここで、Ｌｎｊは、ＷＰ（Ｐｊ）と候補位置（Ｐｎｊ’）との間の距離、θｊはＷＰ（Ｐｊ）の絶対角度、θｊ’は候補位置（Ｐｎｊ’）の絶対角度、Ｓはリンク長、α、βは係数である。
上位層のリンクに対して並走類似形状道路が存在すると評価するためには、周辺道路に対するこの評価値が一定値以下であることを必要条件とする。
▲３▼上位層のリンクに対して並走類似形状道路が存在すると評価するためには、周辺道路上の候補位置（Ｐｎｊ−１’）と候補位置（Ｐｎｊ’）とが、全てのｊに関して、接続していることを必要条件とする。図９に示すように、上位層のリンクに対応する周辺道路の一部が切れている場合には、誤マッチングは生じないので、並走類似形状道路の対象から外す。
▲４▼上位層のリンクに対して並走類似形状道路が存在すると評価するためには、周辺道路上の全てのｊに関して、候補位置（Ｐｎｊ−１’）と候補位置（Ｐｎｊ’）との間の最短経路の偏角絶対値累積値が一定値以下であり、且つ、２点間の道なり距離がＷＰ（Ｐｊ−１）〜ＷＰ（Ｐｊ）と概ね同じであること、または、Ｌｎｊのばらつきが一定値以下あることを必要条件とする。
【００３６】
この▲２▼▲３▼▲４▼の条件をＡＮＤ条件とし、全てを満たす場合に上位層のリンクに対して並走類似形状道路が存在するものとする。
道路ネットワークデータには、図１０（ａ）に示すように、各リンクの属性情報として、リンクの並走類似形状属性を加え、図１０（ｂ）に示すように、並走類似形状道路の存在の有無（在り／一部区間在り／無し）を記述する。
【００３７】
また、並走類似形状属性には、この並走類似形状道路が隣接する上下流のリンクの並走類似形状道路と交差点で接続しているか否かの情報“上下流側交差点での接続（有り／無し）”を加える。この情報から、上位層のリンクの各々に対して存在する並走類似形状道路が互いに接続しているか否かを知ることができ、並走類似形状道路同士が接続していなければ、誤マッチングの虞れは無いものと判断することができる。例えば図１１に示すように、自リンク（ｑｊ）の下流側の隣接リンク（ｑｊ＋１）に対応する類似形状リンク（ｑｊ＋１’）と、自リンク（ｑｊ）の類似形状リンク（ｑｊ’）とが交差点で接続していない場合には、上位層道路と下位層の並走類似形状道路とを誤マッチングする虞れは無い。
【００３８】
道路ネットワークデータに、このようなリンクの並走類似形状属性を予め加えることにより、図５のステップ２の処理は、次のように行うことができる。
即ち、ステップ１で対象道路を特定するために用いた道路ネットワークデータから、特定した道路区間を構成する各リンクの並走類似形状属性を参照する。
そして、この道路区間の一部以上の区間で並走類似形状が存在し、かつ、交差点部の接続も存在する場合には、「下位層で近隣に類似形状道路が存在する可能性がある」と判定し、それ以外は「なし」と判定する。
【００３９】
なお、この判定では、誤マッチングの発生割合や前記▲２▼で求めた評価値φを考慮するようにしても良い。
また、並走類似形状道路の存在を評価するための評価値φは、他の式から求めることもできる。
また、並走類似形状道路の存在の評価に当たっては、パターンマッチングのアルゴリズムを応用することもできる。
【００４０】
次に、図５のステップ４での形状比較の一例について説明する。
この形状比較を容易にするため、道路ネットワークデータに加えたリンクの並走類似形状属性に、当該リンクの形状及び並走類似形状道路の形状を現す代表的な値“形状代表値”を含める。
この形状代表値としては、次のような値を用いる。
・「偏角累積値」：図８に示すように、上位層のリンク上に等距離に配置したＷＰ（Ｐｊ）（ｊ＝１〜Ｎ）に対応する並走類似形状道路上の位置をＰｊ’（ｊ＝１〜Ｎ）とするとき、リンクの偏角累積値はＷＰ（Ｐｊ）（ｊ＝１〜Ｎ）での偏角を加算して求め、並走類似形状道路の偏角累積値は位置Ｐｊ’（ｊ＝１〜Ｎ）での偏角を加算して求める。
・「偏角絶対値累積値」：リンクの偏角絶対値累積値はＷＰ（Ｐｊ）（ｊ＝１〜Ｎ）での偏角絶対値を加算して求め、並走類似形状道路の偏角絶対値累積値は位置Ｐｊ’（ｊ＝１〜Ｎ）での偏角絶対値を加算して求める。
・「上位層の該当道路（並走道路）とのばらつき」：ＷＰ（Ｐｊ）と位置Ｐｊ’との距離Ｌｊ（ｊ＝１〜Ｎ）の標準偏差によって表す。
この他、周波数スペクトル等を用いることも可能である。
【００４１】
図１２には、並走類似形状属性に、リンクの偏角累積値、リンクの偏角絶対値累積値、並走類似形状の本数の情報を加え、さらに、各並走類似形状道路について、類似形状評価値（▲２▼の評価値φ）、階層、道路属性、その並走類似形状がリンクの一部または全体のいずれに存在しているかを示す全体／一部識別、偏角累積値、偏角絶対値累積値、リンクとのばらつき（標準偏差）、上流側交差点での接続の有無、接続部の偏角絶対値累積値（最小値）を加えた道路ネットワークデータを示している。
【００４２】
図１３には、この道路ネットワークデータを用いて、図５のステップ４及びステップ７の処理を行う場合の詳細手順を示している。
ステップ１で対象道路を特定するために用いた道路ネットワークデータから、特定した道路区間を構成する各リンクの並走類似形状属性を参照し、並走類似形状道路が、特定した道路区間の一部または全区間で存在する場合には、形状ベクトルの形状代表値を算出する（ステップ４１）。
次いで、道路ネットワークデータから、マップマッチングで特定した道路区間の形状代表値と、リンク道路属性情報に含まれる道路種別とを読み出し、また、道路ネットワークデータから並走類似形状道路の形状代表値と道路種別とを読み出し、これらと形状ベクトルの形状代表値及び道路種別とを比較する（ステップ４２）。
【００４３】
この比較で、形状ベクトルの道路種別が、マップマッチングで特定した道路区間の道路種別と一致し、並走類似形状道路の道路種別と異なるときは、誤マッチングの可能性は無いと評価する（ステップ５）。また、道路種別だけで評価できなければ、形状代表値を比較し、マップマッチングで特定した道路区間の方が、並走類似形状道路に比べて、形状ベクトルとの形状差異が少ない場合には、誤マッチングの可能性は無いと評価する（ステップ５）。
【００４４】
また、形状ベクトルの道路種別が、マップマッチングで特定した道路区間の道路種別と一致しない場合、あるいは、道路種別は共に形状ベクトルの道路種別と一致するが、並走類似形状道路の方が形状ベクトルとの形状差異が少ない場合には、誤マッチングの可能性ありと判断し、その道路種別及び形状代表値から、該当する並走類似形状道路が存在する最も上位の層を判定し、それを選択する。その並走類似形状道路の存在する層が不明であるときは、最下位層を選択する（ステップ７１）。
選択した層の道路ネットワークデータを用いて、形状ベクトルのマップマッチングをやり直し（ステップ７２）、対象道路を特定する（ステップ７３）。
【００４５】
このように、この方法では、「もし誤マッチングを起こすとすれば、どの階層の道路であるか」を直接特定できるため、処理時間が掛かる最下位層を必ずしも使わなくても、直接特定した階層の道路ネットワークデータを用いて再度マッチングを行うことが可能になり、再計算を効率化できる。
【００４６】
例えば、図１４の例で、形状ベクトルを▲１▼、マップマッチングで特定した上位層の路線区間を▲２▼、下位層に存在する並走類似形状道路を▲３▼とするとき、▲１▼▲２▼▲３▼の偏角累積値及び偏角絶対値累積値、並びに、▲１▼と▲２▼との形状のばらつき及び▲１▼と▲３▼との形状のばらつきを計算すると、次のようになる。
・偏角累積値　　　　▲１▼≒▲２▼≒▲３▼≒０°
・偏角絶対値累積値　１８０°≒▲１▼≒▲３▼≠▲２▼≒０°
・▲１▼と▲２▼との形状のばらつき≒▲１▼と▲３▼との形状のばらつき
これらの値を比較するだけで、３層目に誤マッチングしそうな道路があることが分かる。
【００４７】
なお、ステップ４１における形状ベクトルの形状代表値の算出は、送信側装置で、形状ベクトルの圧縮時に等距離リサンプルし、偏角を可変長符号化している場合に、受信側装置で、受信データから偏角累積値及び偏角絶対値の累積値を算出することは簡単にできる。
【００４８】
また、一部区間で並走類似形状道路が存在する場合は、図１５に示すような形態を取ることになるが、この場合に、並走類似形状道路は、必ずどこかの交差点で該当道路に合流している筈である。つまり、並走類似形状道路は、どこかで曲がっている筈である。従って、ステップ４２において、形状を詳しく調べ、形状ベクトルの形状が、並走類似形状道路のような曲がりを有しておらず、幹線道路形状に近いと判定できれば、殆どのケースで、下位層の道路ネットワークデータによる再マップマッチングは不要になる。
【００４９】
一方、全区間で並走類似形状道路が存在する場合は、殆どのケースで、形状のみから形状ベクトルが幹線道路であると確定することは難しく、下位層の道路ネットワークデータによる再マップマッチングが必要になる。
そのため、送信側装置が、交通情報の対象道路を特定する際に工夫を凝らし、並走類似形状道路が存在する場合に、その並走類似形状道路が「一部区間で並走路あり」となるように対象道路区間を選出すれば、殆どの場合、受信側装置では、ステップ４２の処理に基づいて誤マッチングの可能性を否定でき、下位層での再度マップマッチングが不要になる。
【００５０】
また、その他、上流に向かう道路と下流に向かう道路とが併設されていることが判別できる場合は、片側の道路についてのみマップマッチングを行い、他方の側のマップマッチングを省略することで、処理を効率化することができる。
このように、このマップマッチング方法では、対象道路を高速且つ正確に特定することができる。特に、交通情報の対象道路のように、道路網の中で対象となる道路に偏りが見られる場合に大きな効果を発揮する。
【００５１】
また、プローブ収集システムのプローブ（走行車両）から送られて来る走行軌跡に関しても、「幹線道路は交通量が多い。交通量が多ければ、アップリンク頻度も多い」と云う関係から、道路網の中で対象となる道路に偏りがあり、そのため、このマップマッチング方法を適用して大きな効果を得ることができる。
【００５２】
また、図１０（ａ）あるいは図１２などに示すように、ヘッダ情報中に含まれる階層番号情報に、使用者により選出される頻度や、統計的情報（例えば、季節、年月日、時間、天候により渋滞あるいは凍結が発生する頻度）を加え、この情報を用いて、特定対象となり得る確率の変更を予想し、さらなるマップマッチング処理時間の短縮を図るようにしても良い。
【００５３】
この場合、予想した道路ネットワークが選択されない場合は、通常の図１０（ａ）に示すヘッダ情報中の階層情報によりマップマッチングを行う。
階層化道路網の各階層の道路は、次のような道路属性に基づいて決定してもよい。
・道路種別：高速道路／国道／主要地方道／都道府県道／市道／細街路
・道路番号：各道路種別内でふられた番号　国道２４６→２４６、県道４０７号→４０７
・道路通行料の有無：有料道路か否かの識別
・道路形態：本線／側道／連絡路（ＩＣ部等）／ロータリー等、道路の機能を表す
・交通情報提供対象路線：あらかじめ提供対象と分かっている路線、ＶＩＣＳリンク対象道路
【００５４】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態では、図５のステップ１の処理、即ち、可能な限り上位の層でマップマッチングを行うための処理の改善について説明する。
階層構造の道路ネットワークデータは、あくまで受信側装置が保持する地図データの都合で分類し、作成したものであるため、この階層構造の上位層にどの道路区間が含まれ、下位層にどの道路区間が含まれるかは、通常、送信側装置には分からない。そのため、送信側装置から送られる１つの形状ベクトルの中には、上位層の道路区間と下位層の道路区間とが混在している可能性がある。
【００５５】
この場合、受信側装置は、例えば、上位層の道路ネットワークデータを用いてマップマッチングを開始し、途中まで順調に候補点をヒットしても、下位層の道路区間の形状ベクトルが現れた時点で、候補点が得られなくなり、下位層の道路ネットワークデータを用いて最初からマップマッチングをやり直すことになる。特に、この問題は、送信側装置３０の特徴ノード抽出・形状ベクトル変形部３３（図６）が、誤マッチングを防ぐためや相対距離を補正するために、「ヒゲ」と称する、交差道路の形状の一部を形状ベクトルデータに付加する場合に顕著となる。
【００５６】
この模様を図１６に示している。送信側装置は、Ｐａ→Ｐｂの形状ベクトルデータを送信する場合に、Ｐｓ→ＰａとＰｂ→Ｐｅとをヒゲとして付加し、Ｐｓ→Ｐａ→Ｐｂ→Ｐｅの形状ベクトルデータを受信側に送信する。
【００５７】
しかし、受信側装置の上位層の道路ネットワークデータには、Ｐｓ→Ｐａ→Ｐｂの区間は含まれているが、Ｐｂ→Ｐｅの区間は含まれていない。そのため、上位層の道路ネットワークデータを用いてマップマッチングを開始すると、Ｐｓ→Ｐｂまでは候補点をヒットするがＰｂ→Ｐｅの間では候補点が得られず、下位層でやり直しが必要になる。
こうした非効率を改善するため、ここでは、上位層で候補点がヒットできなくなったときに、下位層に乗り移るようにしている。
それを実現するため、各階層の道路ネットワークデータに、次のようなデータを設定する。
・図１７に示すように、最下位層を除く各階層の道路ネットワークデータに、１つ下の階層に移行するための層間連絡ノードを設定し、この層間連絡ノードでリンクを一旦区切る。層間連絡ノードは交差点ではないため、接続リンクは１本のみである。図１７では、１つ下の階層に交差点がある位置で層間連絡ノードを設定しているが、必ずしも交差点上である必然性は無く、任意の場所に設定して良い。
【００５８】
ただ、リンクを区切ることは、性能劣化のもととなるため、層間連絡ノードの間が所定距離以上離れるように設定する。
・最下位層を含む各層の道路ネットワークデータには、各リンクの属性情報として、存在する最上位層番号（例：一般都道府県道であれば、２層以下に存在するため“２”）を設定する。
受信側装置は、上位層の道路ネットワークデータを用いてマップマッチングを開始し、順調に候補点がヒットできている間は、上位層の道路ネットワークデータを使い続ける。候補点の探索に失敗したときは、既に通過した最寄りの層間連絡ノードの位置まで後戻りし、そこから下位層の道路ネットワークデータに移行して、その位置からのマップマッチングを下位層の道路ネットワークデータを用いて継続する。
【００５９】
こうすることで、上位層の道路ネットワークデータを用いて行った処理が無駄にならず、マップマッチングを効率的に行うことができる。
なお、図１８（ａ）に示すように、通常交差点の場合は、「層間連絡ノード」は取り立てて必要ではない。いま、太実線のみを含む上位層のマップマッチングで、ＷＰ（Ａ）では候補点探索に成功し、ＷＰ（Ｂ）では候補点探索に失敗したとすると、最後に候補点探索に成功したＷＰ（Ａ）に戻って下位層に移行すれば、下位層でのマップマッチングを続けることができる。
【００６０】
しかし、図１８（ｂ）に示すような場合では、太実線のみを含む上位層のマップマッチングで、ＷＰ（Ａ）で候補点探索に成功し、ＷＰ（Ｂ）で候補点探索に失敗したときに、ＷＰ（Ａ）に戻って下位層に移行しても、下位層でマッチングした道路とは接続できない。このようなケースでは、「下位層の道路ネットワークに接続するための地点はどこか」を明確化する必要があり、これが層間連絡ノードＣの役割となる。
【００６１】
また、この場合、層間連絡ノードＣよりも右方向にまで戻って下位層に移行すれば、下位層の道路ネットワークへの接続は可能になる。そのため、層間連絡ノードＣを設定する代わりに、各リンク（補間点間リンク等）に、層間連絡ノードＣよりも右方向にまで戻るような距離を「下位層に移行する際の戻り距離」として定義しても良い。
【００６２】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態では、図５のステップ１の処理において、上位層でのマップマッチングを効率化する方法について説明する。
上位層の道路ネットワークデータを用いてマップマッチングを行う場合は、平均的なリンク長が長いため、形状ベクトルの構成ノード列から飛び飛びに選択したノードをＷＰに設定することが可能である。
【００６３】
そこで、第１の方法では、上位層の道路ネットワークデータを用いる場合に、形状ベクトルの構成ノード列から、例えばＮ個置きに選択したノードをＷＰに用いてマップマッチングを行う。このように形状ベクトルからノードを間引いて（スキップして）ＷＰに用いることにより、ＷＰの数が減り、マップマッチングの処理時間を短縮することができる。ノードを間引く割合は、平均リンク長や形状ベクトルの偏角を考慮して設定する。また、Ｎノード単位に１ノードをＷＰに抽出するようにしても良いし、固定距離単位に１ノードをＷＰに抽出するようにしても良い。
【００６４】
即ち、階層の特性に合わせてノードを間引く。その具体的方法として、Ｎ個ノードごとに１回、あるいは、固定距離ごとに１回、機械的に間引く。あるいは、さらに高度化して、「スキップ距離」を階層型データ中に設定する。
また、第２の方法では、形状ベクトルから間引きながら選択するＷＰ間の距離間隔を上位層のリンクに対応させて推奨スキップ距離として予め設定し、上位層の道路ネットワークデータのリンク情報として規定する。
【００６５】
この推奨スキップ距離は、図１９に示すように、各補間点またはリンクの中点からマップマッチングする方向（下流側からマップマッチングを行う場合は上流方向）を見て、次のノードが交差点ノードである場合には、各補間点またはリンクの中点から、その交差点ノードまでの概算距離を基に設定し、また、各補間点またはリンクの中点からマップマッチングする方向を見て、次のノードが層間連絡ノードである場合には、各補間点またはリンクの中点から、その次のリンクの中点までの概算距離を基に設定する。
【００６６】
上位層の道路ネットワークデータを用いてマップマッチングを行う場合は、形状ベクトルの構成ノード列から、リンク情報で規定された推奨スキップ距離に従ってノードを間引き、ＷＰに用いるノードを選択する。
【００６７】
そのため、候補点探索の回数が減り、パターン数も減るので、マップマッチングの処理時間を短縮することができる。
【００６８】
なお、形状ベクトル圧縮時に等距離リサンプルし、偏角を可変長符号化する手法を用いると、形状ベクトルのノード間は等距離になるため、形状ベクトル沿いにノードを指定距離分スキップすることは、簡単に実行できる。
また、第３の方法では、該当層のリンクの「形状の特徴が発生する箇所（＝チェックしたほうが良い箇所）」の前後にＷＰが設定できるように推奨スキップ距離を指定する。
【００６９】
この方法では、図２０に示すように、上位層の道路ネットワークデータで表されるリンク形状が特徴的なクランク形状を有している場合、そのクランク形状の位置にＷＰが設定されるように、道路ネットワークデータのリンク情報で推奨スキップ距離を指定する。
【００７０】
リンク形状における特徴的な箇所は、リンクの単位区間当たり偏角累積値及び偏角絶対値累積値の大きさから判定することができる。
このように、ＷＰをリンク形状の特徴が発生する箇所に設定することにより、ＷＰを間引いても、リンクの特徴を捉えることができ、マップマッチングによるリンクの特定が正確にできる。
【００７１】
また、当該リンクの形状に特徴が無くても、並走類似形状道路が特徴を有している箇所（＝チェックしたほうが良い箇所）を、推奨スキップ距離で指定するようにしても良い。この場合、形状ベクトルのマップマッチングで当該リンクが候補点に選定されれば、下位層の並走類似形状道路は対象道路でないことが判定できる。
【００７２】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態では、第１の実施形態、第２の実施形態及び第３の実施形態を組み合わせて、図５のステップ１における上位層でのマップマッチングを効率化する方法について説明する。
【００７３】
図２１は、この実施形態における道路ネットワークデータ（階層構造の一部）を示しており、ここには、リンク情報として、第２の実施形態で説明した「本道路の最上位層番号」及び「下位層に移行する際の戻り距離」、並びに第３の実施形態で説明した「推奨スキップ距離」のデータが含まれている。
また、図２２のフローチャートは、この実施形態でのマップマッチング方法を示し、また、図２３は、この方法を模式的に表している。ここでは、道路ネットワークデータの階層構造が二層であり、また、形状ベクトルを下流から上流に向かってＰｓ→Ｐａ→Ｐｂ→Ｐｃ→Ｐｄ→Ｐｅの順でマップマッチングする場合を示している。
【００７４】
この方法では、まず、最下位層で終端ＷＰ（Ｐｓ）周辺の候補点の探索から始め（ステップ５１）、最下位層でのマップマッチングを短区間で行い、複数の候補点を取得し（ステップ５２）、その層番号を特定する（ステップ５３）。このように最下位層からスタートするのは、致命的なスタートポイントでの誤マッチングを避けるためである。
【００７５】
次のＷＰを決定し、候補点を探索する（ステップ５４）。次のＷＰには、マップマッチング開始当初は隣接点を選定する。候補点探索が繰り返され、同一の層番号での候補点探索が連続するようになると、推奨スキップ距離を参照して次のＷＰを決定する。
【００７６】
次のＷＰでの候補点探索に成功したか否かを識別する（ステップ５５）。候補点探索の成功が連続し、且つ、上位層にも該当道路が定義されている場合には、上位層に移行し（ステップ５６）、ＷＰが全て終了していなければ（ステップ５９でＮｏの場合）、ステップ５４からの手順を繰り返す。また、ＷＰが全て終了すれば（ステップ５９でＹｅｓの場合）、処理を終了する。
【００７７】
また、候補点探索に失敗したときは（ステップ５５でＮｏの場合）、候補点探索の失敗が連続しているかを識別し（ステップ５７）、失敗が連続していないときは、層間連絡ノードの位置、または下位層移行時の戻り距離まで探索するＷＰを戻し、下位層に移行する（ステップ５８）。そして、ＷＰが全て終了していなければ（ステップ５９でＮｏの場合）、ステップ５４からの手順を繰り返す。
【００７８】
また、候補点探索の失敗が連続しているときは（ステップ５７でＹｅｓの場合）、スタートポイントの階層が間違っていたと判定し、特定した階層を取得し直す。
【００７９】
図２３の例では、Ｐｓのマップマッチングを下位層から開始し、Ｐａ、Ｐｂと候補点探索が連続して成功したため、上位層に移行し、Ｐｃ→Ｐｄ→Ｐｅのマップマッチングを上位層で行っている。しかし、Ｐｅの候補点探索に失敗したため、層間連絡ノードＰｃの位置まで戻って下位層に移行し、Ｐｄ→Ｐｅのマップマッチングを下位層で行っている。
【００８０】
このように、階層構造の複数層の道路ネットワークデータの間を行き来することにより、上位層による効率的なマップマッチングをより多く生かすことが可能になり、マップマッチングの処理時間を短縮することができる。
【００８１】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態では、マップマッチングの候補点探索の範囲を形状ベクトルの誤差状況に応じて決定する方法について説明する。
マップマッチングでは、ＷＰを与える形状ベクトルの誤差が少なければ、候補点探索の範囲を狭めることが可能であり、また、形状ベクトルの誤差が大きければ、候補点探索の範囲を広げることが必要になる。このように、候補点探索の範囲は、固定的に設定するよりも、ＷＰの誤差に応じて可変した方が、探索範囲を適正化することができ、また、マップマッチングにおける処理を効率化することができる。
【００８２】
形状ベクトルデータの誤差の要素には、送信側装置が形状ベクトルデータを生成するために使用した基地図データの精度、誤マッチングを防止するために敢えて地図データに変形を加えた変形量（特開２００１−１３２６１０号に記載）、符号化した形状ベクトルデータの不可逆圧縮時の形状変形許容誤差（特開２００１−１３２６１１号に記載）などがある。
【００８３】
送信側装置は、図２４に示すように、これらの情報を「形状ベクトルの基図精度情報」「誤マッチング防止変形時の最大変形量」及び「不可逆圧縮時の最大許容誤差」として形状ベクトルデータに含めて受信側装置に送信する。
受信側装置は、これらの情報から、形状ベクトルの誤差状況に応じた候補点探索の範囲を設定することができる。
【００８４】
図２５のフローチャートは、この形状ベクトルの誤差状況に応じた候補点探索範囲の設定手順を示している。
形状ベクトルデータ列から、基図の精度情報（Ａ）を取得する（ステップ２０）。次に、形状ベクトルデータ列から、誤マッチング防止変形時の最大変形量（Ｂ）を取得する（ステップ２１）。次に、形状ベクトルデータ列から、不可逆圧縮時の最大許容誤差（ｃ）を取得する（ステップ２２）。この（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）から候補点探索範囲を決定する（ステップ２３）。
例えば、形状ベクトルに「送信側の基地図は１／２５，０００」という基図精度情報が入っており、一方、受信側装置の地図データの精度が１／２，５００であるとすると、最大７０ｍ程のずれがあることになる。
【００８５】
また、誤マッチング防止用の変形で、最大１０ｍずれていると、基図精度による誤差と合わせて最大８０ｍのずれがあることになる。
また、形状ベクトルの不可逆圧縮時に最大１０ｍの許容誤差を設定したとすると、基図精度による誤差及び誤マッチング防止用の変形と合わせて、最大９０ｍのずれがあることになる。そのため、候補点は、半径９０ｍの範囲で見つけ出せば良いことになり、従来のように、２５０ｍ程度に固定するよりも、探索範囲をより適正に設定することができる。
【００８６】
（第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態では、受信情報を基に道路ネットワークデータの階層構造を逐次最適化する方法について説明する。
交通情報を受信する道路区間は、実際のところ、ある程度決まっている。このためデフォルトで設定した階層構造の道路ネットワークデータを、データ受信回数やマッチング結果等に基づいて更新し、受信環境に合致する階層構造の道路ネットワークデータに逐次最適化することが可能である。
【００８７】
例えば、上位層に含めた道路区間が、交通情報を１０回受信した中で１〜２回しか対象道路とならなかった場合は、上位層から削除する。こうしたデータ整理を行うことで上位層の道路ネットワークデータが軽くなり、マップマッチング処理を高速化できる。
また、当初下位層にしか含めていなかった道路区間であっても、対象道路として出現する頻度が高ければ上位層に含める。道路に新たにセンサ等が設置され、その道路の交通情報が提供されるようになった場合がこれに該当する。こうした階層構造の最適化処理により上位層でのヒット率が増え、マップマッチングを高速化することができる。
【００８８】
また、第２及び第４の実施形態で説明したように、１つの形状ベクトル中の対象道路が複数階層に跨がる場合に、対象道路をこのように特定して交通情報が提供される頻度が高ければ、階層構造の逐次最適化により、この対象道路の全ての区間を上位層に含めることができる。
【００８９】
この逐次最適化の処理手順について説明する。
まず、階層構造の各層に、交通情報の受信回数に対する交通情報への出現確率を目標ヒット率として定義する。
例えば、過去数十件の受信回数に対する出現確率を次のように設定する。
第１層：受信回数に対し出現確率８０％以上
第２層：受信回数に対し出現確率８０〜５０％
第３層：受信回数に対し出現確率５０〜１０％
第４層：受信回数に対し出現確率１０％未満
次に、図２６（ａ）に示す手順で、交通情報受信時のマップマッチング処理により対象道路を特定し（対象道路を特定するまでの手順は、図７の手順と同じである）、特定した対象道路にヒット数カウンタをセットして（ステップ１８）、対象道路とされた道路区間をカウントする。
【００９０】
この計数値を用いて、図２６（ｂ）に示す手順でオフライン処理により、階層構造の逐次最適化を行う。
受信回数とヒット数カウンタの値とから道路区間単位のヒット率を算出する（ステップ８０）。
受信回数が所定数に達している場合に、各道路区間を、そのヒット率が目標ヒット率に一致している階層に再配置して、各階層の道路を組み替え、階層構造の道路ネットワークデータを更新する。次いで、受信回数及びヒット数カウンタをリセットする（ステップ８１）。
【００９１】
また、この場合、マップマッチング処理用のファイルと、更新用のファイルとを用意して、マップマッチング処理を行うデータと、バックグラウンドで更新するデータとを使い分け、更新処理終了時に、これらファイルの使い分けを切替るようにしても良い。
こうした処理により、各層の道路ネットワークを受信環境に合わせて最適化することができる。
なお、ネットワークの追加・削除には、目標ヒット率の境界付近でハンチングが起こらないようにヒステリシスを持たせるようにしても良い。例えば、第１層から削除するのは、出現確率が７５％以下になった場合だが、第１層に追加するのは、出現確率が８５％を超えた場合とするなどである。
【００９２】
また、道路に設置されたセンサが故障したために、一時的に交通情報の提供が停止される場合も有り得るので、そのようなときでも、高速道路や国道等については、上位層から削除されないように、高速道路や国道等に「絶対に消さない」という識別フラグを付すようにしても良い。
また、車両が移動先で受信する交通情報は、その周辺の道路状況については詳しい情報が提供され、そこから遠く離れた地域の道路状況については粗い情報が提供される。そのため、各層の道路ネットワークの更新に際して、自車位置近くの道路区間は、道路密度が高くなるように、階層を下げ、自車位置から遠いところは道路密度が低くなるように、階層を上げるようにしてもよい。
【００９３】
また、交通情報の詳しさはビーコン型と放送型とで違っているため、メディア別に異なる階層構造の道路ネットワークデータを管理するようにしても良い。
また、交通情報の発信元ＩＤ（放送局番号＜東京・神奈川等＞）や、情報源ＩＤ（警視庁・首都高公団等）によって、異なる階層構造の道路ネットワークデータを管理するようにしても良い。
また、プローブ情報収集システムの場合では、センターが保持する階層構造の道路ネットワークデータを、単位時間当たりのヒット数や、全受信軌跡データ中のヒット確率などをパラメータとして、更新する。
【００９４】
また、この場合、日種（平日／休日／五十日／土曜）と時間帯とで特徴が変わるため、日種時間帯別に階層構造の道路ネットワークデータを管理するようにしても良い。
このように、過去数回のマッチング実績から、どの区間がヒット率が高いかを学習し、それを基に階層構造の道路ネットワークデータを逐次更新することにより、階層を変えてマップマッチングをやり直したり、マップマッチングの途中で階層を切り替えたりする無駄を減らすことができ、マップマッチングの処理時間を短縮できる。
【００９５】
（第７の実施形態）
本発明の第７の実施形態では、階層構造の道路ネットワークデータの最上位層としてキャッシュエリアを利用する方法について説明する。
この方法では、図２７に模式的に示すように、各層でヒットしたリンク（層間連絡ノード間のリンク）をキャッシュエリアにコピーし、このキャッシュエリアの道路ネットワークを最上位層として用いる。
図２８は、このときの階層構造の道路ネットワークデータを示しており、図２８（ａ）は上位層の道路ネットワークデータ、図２８（ｂ）は下位層の道路ネットワークデータ、図２８（ｃ）はキャッシュ層の道路ネットワークデータを示している。
【００９６】
いま、図２９に示すように、下位層のノードＫ２からマップマッチングを開始してノードＳに至るリンクＳＫ２がヒットすると、下位層の道路ネットワークデータ（図２８（ｂ））のリンクＳＫ２のリンク番号及びリンク情報と、ノードＫ２及びノードＳのノード番号、属性情報、緯度経度並びにこれらノード間の接続情報とがキャッシュ層の道路ネットワークデータ（図２８（ｃ））にコピーされる。リンク情報に形状代表値や並走類似道路形状属性等の情報が含まれていれば、それらも一緒にキャッシュ層にコピーされる。なお、推奨スキップ距離等については、再計算する必要がある。
【００９７】
キャッシュ層の道路ネットワークデータ（図２８（ｃ））のノード数やリンク数は、キャッシュ層にデータがコピーされる都度計算して更新される。
また、図２９の上位層のノードＳからノードＪ１に至るリンクＳＪ１がヒットすると、上位層の道路ネットワークデータ（図２８（ａ））のリンクＳＪ１のリンク番号及びリンク情報と、ノードＳ及びノードＪ１のノード番号、属性情報、緯度経度並びにこれらノード間の接続情報とがキャッシュ層の道路ネットワークデータにコピーされる。
【００９８】
交通情報は、路上に設置したセンサを用いて情報収集が行われるため、対象道路区間は、毎回殆ど同じと云うのが実情である。そのため、こうしてコピーしたキャッシュ層の道路ネットワークデータを最上位階層として用いることにより、システム立上直後の１回目の交通情報受信時のマップマッチング処理は遅いが、２回目以降のマップマッチングは早く処理することができる。
【００９９】
（第８の実施形態）
本発明の第８の実施形態では、マップマッチングを高速化するための送信側装置の寄与について説明する。
これまでの各実施形態では、階層構造の道路ネットワークデータを受信側で用意し、これを用いてマップマッチングを行う場合について説明したが、送信側装置が階層構造の道路ネットワークデータを受信側装置に配信する形態も可能である。
図３０は、この送信側装置３０及び受信側装置１０の構成を示している。送信側装置３０は、階層構造の道路ネットワークデータ３８と、データベース３５に蓄積されたデジタル地図Ａとを受信側装置１０に配信する地図データ情報送信部３７を備えている。また、受信側装置１０は、これらの地図データ情報を受信する地図データ情報受信部１７を備えており、送信側装置３０から受信した階層構造の道路ネットワークデータ１１３及びデジタル地図データＡ１１６を用いてマップマッチングや事象情報の活用を実行する。その他の構成は第１の実施形態（図６）と変わりがない。
この送信側装置３０は、事象情報送信部３１を通じて受信側装置１０に送信する形状ベクトルデータの中に、マップマッチングに使用する道路ネットワークデータの階層を識別するための情報を含める。
【０１００】
図３１（ａ）は、この階層識別情報として、形状ベクトル単位に階層番号及び道路属性情報（道路種別等）を付加した形状ベクトルデータを示し、図３１（ｂ）は、階層識別情報として、ノード単位に階層番号及び道路属性情報（道路種別等）を付加した形状ベクトルデータを示している。階層識別情報として、階層番号だけを示しても良いし、また、道路ネットワークデータの各階層の道路が道路属性によって決定されているときは、道路属性を示すだけでも良い。
【０１０１】
受信側装置１０のマップマッチング部１４は、これらの形状ベクトルデータのマップマッチングを行う際に、階層識別情報に示された階層の道路ネットワークデータ１１３を用いてマップマッチングを実行する。
この場合、形状ベクトルで表された対象道路が含まれる階層のネットワークデータを直接使用してマップマッチングを行うことができるため、別階層の並走道路に対する配慮が全く不要であり、マップマッチングを高速処理することができる。
【０１０２】
なお、「階層情報」や「道路属性情報」は、索引ヘッダ情報の付帯情報に入れることも可能である。
また、第１の実施形態で説明したように、対象道路に並走類似形状道路が存在する場合でも、この並走類似形状道路が「一部区間で並走」するように対象道路区間を選出すれば、殆どの場合、受信側装置では、形状のチェック（曲がっているポイントのチェックや、形状代表値による比較）で「この対象道路に間違いない」ことが判明し、より下位層での再マップマッチングが不要になる。こうした対象道路区間の選出が可能な送信側装置について説明する。
【０１０３】
この送信側装置は、図３２に示すように、データベース３５に蓄積されたデジタル地図データＡを用いて、並走類似形状道路を予め抽出する並走類似形状算出部３９と、並走類似形状算出部３９が抽出した並走類似形状道路のデータを格納する並走類似形状データベース４０とを備えており、特徴ノード抽出・形状ベクトル変形部３３は、並走類似形状データベース４０に格納された並走類似形状道路のデータを用いて、形状ベクトルデータ表現情報生成部３４で生成された形状ベクトルデータの対象区間を、並走類似形状道路が「一部区間で並走」するように変形する。その他の構成は第１の実施形態（図６）と変わりがない。
【０１０４】
図３３のフローチャートは、並走類似形状算出部３９の処理手順について示している。
リンク番号Ｌ＝１のリンクを対象として（ステップ９０）、地図データベース３５からリンクＬ及び周辺リンクの情報を取得し（ステップ９１）、リンクＬの並走類似形状道路の存在状況を算出し（ステップ９２）、算出結果を並走類似形状データベース４０に保存する（ステップ９３）。全てのリンクについての処理が終わるまで（ステップ９４）、リンク番号をインクリメントして（ステップ９５）、ステップ９１からの手順を繰り返す。
【０１０５】
また、図３４のフローチャートは、形状ベクトルデータ表現情報生成部３４と特徴ノード抽出・形状ベクトル変形部３３との処理手順を示している。
形状ベクトルデータ表現情報生成部３４は、事象情報３６を取得して（ステップ１００）、形状ベクトルを生成する（ステップ１０１）。
【０１０６】
特徴ノード抽出・形状ベクトル変形部３３は、形状ベクトルに対応するリンク番号を算出し（ステップ１０２）、並走類似形状データベース４０から各リンクの並走類似形状道路の存在状況を取得し（ステップ１０３）、形状ベクトル全体を通して、並走類似形状道路の存在状況を算出する（ステップ１０４）。
【０１０７】
形状ベクトルの始終端周辺に並走類似形状道路が存在するか否かを識別し（ステップ１０５）、存在する場合は、存在する側の形状ベクトルの端を道なりに伸ばすように変形し（ステップ１０７）、ステップ１０２からの手順を繰り返す。また、存在しない場合（ステップ１０５でＮｏの場合）は、形状ベクトルの途中に並走類似形状道路が「無い」または「一部区間あり」か、いずれにも該当しないかを識別する（ステップ１０６）。形状ベクトルの途中に並走類似形状道路が「無い」または「一部区間あり」の場合は、形状ベクトルをその通り決定する（ステップ１０８）。そのいずれでも無い場合（ステップ１０６でＮｏの場合）は、形状ベクトルを両端から道なりに伸ばすように変形し（ステップ１０７）、ステップ１０２からの手順を繰り返す。
【０１０８】
こうした手順により、形状ベクトルデータの対象区間に、並走類似形状道路が存在する場合でも、その並走類似形状道路が対象道路区間の「一部区間」でだけ存在するように対象道路を変形することができる。また、マップマッチング処理において特に重要な対象道路の始終端には、並走類似形状道路が存在しないように対象道路区間を設定することができる。
【０１０９】
（第９の実施形態）
第９の実施形態では、階層構造の道路ネットワークデータの生成手順について説明する。
この道路ネットワークデータは、図４１に模式的に示すように、データ生成処理部１２１が、デジタル地図データベース１２０の地図データから各階層の道路ネットワークデータ１２３、１２４、１２５を生成する。図４０は、この処理手順を示している。
【０１１０】
まず、デジタル地図データの着目する区画をＮ＝１から順に設定し（ステップ１３０）、その区画内の着目するリンクをリンク番号＝１から順に設定する（ステップ１３１）。デジタル地図データベースから、該当する区画Ｎの該当するリンクＬのデータを取得し、その道路属性情報から、そのリンクＬの階層番号を決定する（ステップ１３２）。また、そのリンクＬの周辺道路情報を取得する（ステップ１３３）。こうした処理を全てのリンクについて実施し（ステップ１３４、ステップ１４２）、全てのリンクに対する処理が終了すると、階層番号をＭ＝１に設定して（ステップ１３５）、階層Ｍの道路ネットワークを構築する（ステップ１３６）。この処理を全ての階層について実施し（ステップ１３７、ステップ１４３）、全ての階層の道路ネットワークの構築が終了すると、層間連絡ノードを設定し（ステップ１３８）、また、区間Ｎの階層Ｍに新たにできた全てのリンクについて、周辺道路情報から並走類似形状属性情報を生成し（ステップ１３９）、各補間点間リンクにスキップ距離を設定する（ステップ１４０）。こうした処理を全ての区間について実施する（ステップ１４１、ステップ１４４）。
【０１１１】
こうした処理により、図１のデジタル地図データから、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）のデータが生成される。また、並走類似形状属性情報を生成する場合は図１０のデータが生成され、形状代表値を生成する場合は図１２のデータ構成となる。また、スキップ距離を生成する場合は図２１のデータ構成が得られる。
【０１１２】
（第１０の実施形態）
第１０の実施形態では、階層構造を採る代わりに、一枚の地図データに含まれる道路に対して上位、中位、下位の重み付けを設定する方式について説明する。この方式では、図３９に示すように、一枚の地図データに含まれる各道路を上位道路、中位道路、下位道路に区別し、階層構造の上位層でのマップマッチングに対応して、上位道路を用いたマップマッチングを行い、階層構造の中位層でのマップマッチングに対応して、上位道路及び中位道路を用いたマップマッチングを行い、また、階層構造の下位層でのマップマッチングに対応して、上位道路、中位道路及び下位道路の全てを用いたマップマッチングを行う。
【０１１３】
図３８は、この処理フローを示している。
マップマッチングに、どのレベルの道路までを対象とするかを決定し（ステップ１２０）、マップマッチングを実施し（ステップ１２１）、評価値を算出する（スキップ１２２）。評価値の算出は、図７の場合と同じである。
【０１１４】
候補点の設定に成功し、且つ、候補点の評価値が規定値以内であるか否かを判定する（ステップ１２３）。候補点の評価値が規定値以内であるときは、選択した形状パターンにより対象道路を特定する（ステップ１２４）。
【０１１５】
また、ステップ１３において、候補点の設定に成功しなかったり、候補点の評価値が規定値を超えるときは、使用した道路が下位道路であるか否かを識別し（ステップ１２６）、最下位道路であるときは、マップマッチングに失敗したものとして処理を終了する（ステップ１２７）。最下位道路でなければ、より下位の道路を対象に加え（ステップ１２５）、ステップ１２１からの処理を繰り返す。このように、一枚の地図を用い、道路に重み付けをして、マップマッチングに使用する道路を選別することにより、候補点探索時の候補数を減らすことができ、マップマッチングの高速化を図ることができる。
【０１１６】
なお、これまで、各実施形態では、形状ベクトルのマップマッチングを行って道路を特定する方法について説明したが、階層化の考え方は、ノード間を経路計算で算出する情報交換方式などにも適用できる。この方式では、リンク途中や交差点で間欠的にノードを選出し、ノード間を経路計算で求める。図４２は、この方式に階層化の考え方を導入した場合の模様を示している。ノードＰ１（＝リンク中点）、Ｐ２（＝交差点）、Ｐ３（＝リンク中点）、Ｐ４（＝リンク中点）は間欠的に選出され、それらの緯度経度データを参照して、上位層でのノード位置が検出される。この場合、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の候補点の検出には成功するが、Ｐ４の候補点の検出には失敗する。その結果、Ｐ１〜Ｐ２〜Ｐ３は対象道路区間を特定することができる。Ｐ３〜Ｐ４間は未特定である。
【０１１７】
そこで、下位層に移り、Ｐ３及びＰ４の候補点を検出し、Ｐ３〜Ｐ４間を経路探索で算出し、上位層での特定分と合わせて、Ｐ１〜Ｐ２〜Ｐ３〜Ｐ４間の道路区間を全て特定する。
このように、階層化の考え方は、緯度経度情報を基に道路を特定する位置伝達方法の全てに対して適用可能である。
【０１１８】
本発明は、基本的には、マップマッチングの対象道路に該当する頻度に偏りを有する道路網に対して、前記頻度に応じた優先順位を設定し、前記対象道路とマッチングを取る道路網を、前記優先順位に基づいて制限し、前記対象道路の形状ベクトルとマッチングする候補道路が得られないとき、前記優先順位による制限を緩和して、前記対象道路とマッチングを取る道路網の範囲を広げることを特徴としている。こうしたことにより、マップマッチングの迅速化が図れる。
【０１１９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のマップマッチング方法では、対象とする道路を迅速且つ正確に特定することができる。
特に、交通情報の対象道路やプローブ収集システムのプローブ（走行車両）から送られて来る走行軌跡など、道路網の中で対象となる道路に偏りが見られる場合に大きな効果を発揮する。
また、本発明の装置及びコンピュータプログラムは、マップマッチングの高速化及び正確化を実現し、支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるデジタル地図データのデータ構成を示す図
【図２】本発明の第１の実施形態における階層構造のマップマッチング用道路ネットワークを模式的に示す図
【図３】本発明の第１の実施形態における階層構造のマップマッチング用道路ネットワークデータのデータ構造を示す図
【図４】道路形状を示す図
【図５】本発明の第１の実施形態におけるマップマッチングの手順を示すフロー図
【図６】本発明の第１の実施形態における送信側装置と受信側装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の第１の実施形態における可能な限り上位層でマップマッチングを行う手順を示すフロー図
【図８】並走類似形状道路を示す図
【図９】途中で切れた並走類似形状道路を示す図
【図１０】本発明の第１の実施形態における並走類似形状道路有無情報を付加したマップマッチング用道路ネットワークデータのデータ構造を示す図
【図１１】交差点でリンク接続していない並走類似形状道路を示す図
【図１２】本発明の第１の実施形態における並走類似形状道路属性情報を付加したマップマッチング用道路ネットワークデータを示す図
【図１３】本発明の第１の実施形態における形状比較による誤マッチングの可能性判定手順を示すフロー図
【図１４】形状ベクトルとマップマッチングで特定した道路と並走類似形状道路との形状比較を示す図
【図１５】一部区間のみ並走類似形状道路が存在する状態を示す図
【図１６】本発明の第２の実施形態におけるマップマッチング方法で対象とする複数の階層に跨る対象道路を示す図
【図１７】本発明の第２の実施形態におけるマップマッチングで設定する層間連絡ノードを示す図
【図１８】本発明の第２の実施形態におけるマップマッチングで設定する層間連絡ノードの意義を説明する図
【図１９】本発明の第３の実施形態におけるマップマッチングで規定する推奨スキップ距離を説明する図
【図２０】本発明の第３の実施形態におけるマップマッチングで規定する特徴箇所を指定する推奨スキップ距離を説明する図
【図２１】本発明の第４の実施形態におけるマップマッチング用道路ネットワークデータを示す図
【図２２】本発明の第４の実施形態におけるマップマッチングの処理手順を示すフロー図
【図２３】本発明の第４の実施形態におけるマップマッチング処理を模式的に示す図
【図２４】本発明の第５の実施形態において受信する形状ベクトルデータを示す図
【図２５】本発明の第５の実施形態におけるマップマッチングで候補点探索範囲を決定する手順を示すフロー図
【図２６】本発明の第６の実施形態における階層構造の道路ネットワークデータの更新手順を示すフロー図
【図２７】本発明の第７の実施形態におけるマップマッチングで利用するキャッシュ層のデータの生成手順を模式的に示す図
【図２８】本発明の第７の実施形態におけるマップマッチングで利用するキャッシュ層のデータのデータ構造を示す図
【図２９】マップマッチングでヒットするリンクを示す図
【図３０】本発明の第８の実施形態における階層構造の道路ネットワークデータを配信する送信側装置を示すブロック図
【図３１】本発明の第８の実施形態における送信側装置が送信する形状ベクトルデータのデータ構造を示す図
【図３２】本発明の第８の実施形態における対象道路区間を調整する送信側装置の構成を示すブロック図
【図３３】本発明の第８の実施形態における送信側装置の　並走類似形状抽出処理手順を示すフロー図
【図３４】本発明の第８の実施形態における送信側装置の　形状ベクトル生成手順を示すフロー図
【図３５】従来のマクロマップマッチングの処理手順を示す図
【図３６】対象道路の形状ベクトルとともに提供される交通情報のデータ構成を示す図
【図３７】対象道路の形状ベクトルとともに符号化されて提供される交通情報のデータ構成を示す図
【図３８】本発明の第１０の実施形態におけるマップマッチングの処理手順を示すフロー図
【図３９】本発明の第１０の実施形態におけるマップマッチングに用いる地図データを示す図
【図４０】本発明の第９の実施形態における階層構造の道路ネットワークデータの生成手順を示すフロー図
【図４１】本発明の第９の実施形態における階層構造の道路ネットワークデータの生成機構を示す図
【図４２】本発明の階層構造を情報交換方式に適用したときの状態を示す図
【符号の説明】
１０　受信側装置
１１　データ受信部
１２　形状ベクトル表現事象情報データベース
１４　マップマッチング部
１５　表示部／事象情報活用部
１６　デジタル地図Ｂデータベース
１７　地図データ情報受信部
３０　送信側装置
３１　データ送信部
３２　形状ベクトル表現事象情報データベース
３３　特徴ノード抽出・形状ベクトル変形部
３４　形状ベクトルデータ表現情報生成部
３５　デジタル地図Ａデータベース
３６　事象情報データベース
３７　地図データ情報送信部
３８　階層構造道路ネットワークデータ
３９　並走類似形状算出部
４０　並走類似形状データベース
１１３　階層構造道路ネットワークデータ
１１６　デジタル地図データＡ
【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】
2004125537.tif 000012
【図１１】
2004125537.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2004125537.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2004125537.tif 000017
【図１６】
2004125537.tif 000018
【図１７】
2004125537.tif 000019
【図１８】
2004125537.tif 000020
【図１９】
2004125537.tif 000021
【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】
2004125537.tif 000027
【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
2004125537.tif 000032
【図３１】
2004125537.tif 000033
【図３２】
2004125537.tif 000034
【図３３】
2004125537.tif 000035
【図３４】
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【図３５】
2004125537.tif 000037
【図３６】
2004125537.tif 000038
【図３７】
2004125537.tif 000039
【図３８】
2004125537.tif 000040
【図３９】
2004125537.tif 000041
【図４０】
2004125537.tif 000042
【図４１】
2004125537.tif 000043
【図４２】
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