(57)【要約】【課題】道路リンクにおける車両の走行状態を精度良く予測することができる道路交通状況予測装置を提供する。【解決手段】道路交通状況予測装置は、道路Ｒを走行する複数の車両Ｃから間欠的に送信された各車両Ｃの位置情報、速度情報及び時間情報を含む走行情報を受信する。  道路交通状況予測装置は、受信した走行情報に基づいて、道路Ｒを構成する複数の道路リンクそれぞれを車両Ｃが通過するために要する移動時間を所定の時間帯毎に特定する走行状態特定部と、受信した走行情報に基づいて、道路リンクを走行する車両Ｃの挙動を特定する挙動特定部と、各道路リンクの移動時間及び車両Ｃの挙動とを対応付けて記憶する記憶部とを備える。道路交通状況予測装置は、現在道路Ｒを走行している車両Ｃの挙動に基づいて、該挙動に係る各道路リンクの移動時間を前記記憶部から読み出すことによって、各道路リンクにおける平均移動時間を予測する。【選択図】図１
2016075998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路を走行する複数の車両の位置情報、速度情報及び時間情報を含む走行情報を受信する受信部を備え、該受信部が受信して記憶した過去の各車両の走行情報に基づいて前記道路の交通状況を予測する道路交通状況予測装置であって、
前記道路を構成する複数の道路リンクそれぞれにおける車両の走行状態を、前記受信部が受信した走行情報に基づいて、所定の時間帯毎に特定する走行状態特定部と、
前記受信部が受信した走行情報に基づいて、前記道路リンクを走行する車両の挙動を特定する挙動特定部と、
前記所定の時間帯毎に特定された各道路リンクの走行状態と、該道路リンクにおける車両の挙動とを対応付けて記憶する記憶部と、
前記受信部が受信した車両の走行情報に基づいて前記挙動特定部が特定した該車両の挙動を用いて、該挙動に係る各道路リンクの走行状態を前記記憶部から読み出す読出部と
を備える道路交通状況予測装置。
【請求項２】
前記車両の挙動は、該車両の速度の変化パターンを含む
請求項１に記載の道路交通状況予測装置。
【請求項３】
前記記憶部は、
一の前記道路リンクにおける車両の挙動と、該一の道路リンクを含む複数の前記道路リンクにおける走行状態とを対応付けて記憶しており、
前記読出部は、前記一の道路リンクにおける車両の挙動を用いて、該挙動が対応付けられた前記複数の道路リンクの走行状態を前記記憶部から読み出す
請求項１又は請求項２に記載の道路交通状況予測装置。
【請求項４】
前記記憶部は、
複数の前記道路リンクそれぞれにおける車両の挙動を含む情報と、該道路リンクを含む複数の前記道路リンクの走行状態それぞれとを対応付けて記憶しており、
前記読出部は、前記複数の道路リンクにおける車両の挙動を用いて、該複数の道路リンクにおける車両の挙動を含む情報が対応付けられた複数の前記道路リンクの走行状態を前記記憶部から読み出す
請求項１又は請求項２に記載の道路交通状況予測装置。
【請求項５】
交通状況に影響を与える事象を示す事象情報を取得する取得部を備え、
前記記憶部は、前記所定の時間帯毎に特定された各道路リンクの走行状態と、該道路リンクにおける車両の挙動と、事象情報とを対応付けて記憶し、前記読出部は、前記受信部が受信した車両の走行情報に基づいて前記挙動特定部が特定した該車両の挙動と、前記取得部が取得した事象情報とに基づいて、該挙動及び事象情報に係る各道路リンクの走行状態を前記記憶部から読み出す
請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の道路交通状況予測装置。
【請求項６】
前記事象情報は、
天候情報、災害情報、交通規制情報及び催事を示す催事情報の少なくとも一つを含む
請求項５に記載の道路交通状況予測装置。
【請求項７】
前記読出部が読み出した各道路リンクの走行状態に基づいて、目的地に至る経路を探索する経路探索部を備える
請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の道路交通状況予測装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の道路交通状況予測装置と、
車両に搭載されており、該車両の位置情報、速度情報及び時間情報を含む走行情報を前記道路交通状況予測装置へ間欠的に送信する車載機と
を備え、
前記道路交通状況予測装置の前記受信部は、前記車載機から送信された走行情報を受信する
道路交通状況予測システム。
【請求項９】
道路を走行する複数の車両の位置情報、速度情報及び時間情報を含む走行情報を受信し、受信して記憶した過去の各車両の走行情報に基づいて前記道路の交通状況を予測する道路交通状況予測方法であって、
前記道路を構成する複数の道路リンクそれぞれにおける車両の走行状態を、受信した走行情報に基づいて、所定の時間帯毎に特定するステップと、
受信した走行情報に基づいて、前記道路リンクを走行する車両の挙動を特定するステップと、
前記所定の時間帯毎に特定された各道路リンクの走行状態と、該道路リンクにおける車両の挙動とを対応付けて記憶部に記憶させるステップと、
受信した車両の走行情報に基づいて特定される該車両の挙動を用いて、該挙動に係る各道路リンクの走行状態を前記記憶部から読み出すステップと
を備える道路交通状況予測方法。
【請求項１０】
コンピュータに、道路を走行する複数の車両の位置情報、速度情報及び時間情報を含む過去の走行情報に基づいて前記道路の交通状況を予測させるコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータを、
前記道路を構成する複数の道路リンクそれぞれにおける車両の走行状態を、前記走行情報に基づいて、所定の時間帯毎に特定する走行状態特定部と、
前記走行情報に基づいて、前記道路リンクを走行する車両の挙動を特定する挙動特定部と、
前記所定の時間帯毎に特定された各道路リンクの走行状態と、該道路リンクにおける車両の挙動とを対応付けて記憶する記憶部と、
車両の走行情報に基づいて前記挙動特定部が特定した該車両の挙動を用いて、該挙動に係る各道路リンクの走行状態を前記記憶部から読み出す読出部と
して機能させるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は道路交通状況予測装置、道路交通状況予測システム、道路交通状況予測方法及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
道路を構成する複数の道路リンクの旅行時間を格納したデータベースを備え、該データベースに登録された各道路リンクの旅行時間に基づいて、目的地へ至る旅行時間が最短になる経路を探索する経路探索装置がある。また、道路を走行している車両の数、走行速度等の情報を収集し、渋滞が発生している経路を迂回して目的地へ至る経路を探索する経路探索装置がある。カーナビゲーション装置は、経路探索装置の探索結果を取得し、目的地への経路案内を行う。
【０００３】
一方、特許文献１には、複数の経路の混雑具合に応じて適切な数の車両を各経路へ誘導する誘導車両数制御システムが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、渋滞を回避するための迂回ルートを推奨する車載用情報端末装置が開示されている。該車載用情報端末装置は、目的地への残り走行距離と、渋滞によって発生すると予想される遅れ時間とに基づいて、渋滞を回避するための迂回ルートの推奨を行うか否かを判定する。車載用情報端末装置は、目的地への残り走行距離が短い場合、迂回ルートの推奨を行わず、残り走行距離が長い場合、迂回ルートの推奨を行う。
【０００５】
特許文献３には、他車の経路情報を受信し、他車の走行経路を回避するように目的地へ至る自車の経路を算出することにより、交通量の一極集中を避けて渋滞の発生を未然に防ぐことができる経路情報計算装置が開示されている。
【０００６】
特許文献４には、突発事象の情報を含む交通情報を取得し、渋滞が発生する範囲を予測する渋滞範囲予測装置が開示されている（例えば、特許文献４）。渋滞範囲予測装置は、道路をマトリクス状に区分けしたメッシュ毎に、突発事象により発生する渋滞開始時刻又は渋滞解消時刻を予測する。渋滞の発生は、突発事象が発生した地点を中心としたドーナツ状の形状を保って伸縮するという渋滞伝播モデルによって予測する。渋滞範囲予測装置は、車両が各メッシュに到着する時刻を予測することによって、車両が到着したメッシュで渋滞が発生しているかどうかを確認し、渋滞を回避するように経路を設定する。また、特許文献４には、渋滞の発生状況に関して、道路リンク毎の旅行速度を受信し、旅行速度が急激に減少している場合、渋滞が発生し、又は今後渋滞が発生するものと予測する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１９４９８４号公報
【特許文献２】特開２００７−２４０２２９号公報
【特許文献３】特開２０１１−２０９１７１号公報
【特許文献４】特開２０１１−９９７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の経路探索装置においては、突発事象の発生地点を中心として渋滞伝播モデルによって渋滞の発生を予測しているが、実際の渋滞発生の状況は道路及び周辺環境に依存するものであり、渋滞の発生状態を十分に予測できないおそれがある。
また、道路を走行している車両の情報、例えば各道路リンクの旅行時間を収集できても、収集した情報が旅行時間情報の変化に反映されるまでに相当の時間を要するのが現状であり、収集した情報に基づく渋滞の発生を十分に予測することができないという問題があった。
更に、渋滞発生の要因となる種々の突発事象を漏れなく収集することは困難であり、収集できる突発事象には限界がある。このため、渋滞の発生範囲を十分に予測することができない場合があるという問題があった。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、突発事象が発生した地点を中心とした渋滞伝播モデルを用いる場合に比べて、道路リンクにおける車両の走行状態をより精度良く予測することができる道路交通状況予測装置、道路交通状況予測システム、道路交通状況予測方法及びコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る道路交通状況予測装置は、道路を走行する複数の車両の位置情報、速度情報及び時間情報を含む走行情報を受信する受信部を備え、該受信部が受信して記憶した過去の各車両の走行情報に基づいて前記道路の交通状況を予測する道路交通状況予測装置であって、前記道路を構成する複数の道路リンクそれぞれにおける車両の走行状態を、前記受信部が受信した走行情報に基づいて、所定の時間帯毎に特定する走行状態特定部と、前記受信部が受信した走行情報に基づいて、前記道路リンクを走行する車両の挙動を特定する挙動特定部と、前記所定の時間帯毎に特定された各道路リンクの走行状態と、該道路リンクにおける車両の挙動とを対応付けて記憶する記憶部と、前記受信部が受信した車両の走行情報に基づいて前記挙動特定部が特定した該車両の挙動を用いて、該挙動に係る各道路リンクの走行状態を前記記憶部から読み出す読出部とを備える。
【００１１】
本発明の一態様に係る道路交通状況予測システムは、前記道路交通状況予測装置と、車両に搭載されており、該車両の位置情報、速度情報及び時間情報を含む走行情報を前記道路交通状況予測装置へ間欠的に送信する車載機とを備え、前記道路交通状況予測装置の前記受信部は、前記車載機から送信された走行情報を受信する。
【００１２】
本発明の一態様に係る道路交通状況予測方法は、道路を走行する複数の車両の位置情報、速度情報及び時間情報を含む走行情報を受信し、受信して記憶した過去の各車両の走行情報に基づいて前記道路の交通状況を予測する道路交通状況予測方法であって、前記道路を構成する複数の道路リンクそれぞれにおける車両の走行状態を、受信した走行情報に基づいて、所定の時間帯毎に特定するステップと、受信した走行情報に基づいて、前記道路リンクを走行する車両の挙動を特定するステップと、前記所定の時間帯毎に特定された各道路リンクの走行状態と、該道路リンクにおける車両の挙動とを対応付けて記憶部に記憶させるステップと、受信した車両の走行情報に基づいて特定される該車両の挙動を用いて、該挙動に係る各道路リンクの走行状態を前記記憶部から読み出すステップとを備える。
【００１３】
本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、道路を走行する複数の車両の位置情報、速度情報及び時間情報を含む過去の走行情報に基づいて前記道路の交通状況を予測させるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータを、前記道路を構成する複数の道路リンクそれぞれにおける車両の走行状態を、前記走行情報に基づいて、所定の時間帯毎に特定する走行状態特定部と、前記走行情報に基づいて、前記道路リンクを走行する車両の挙動を特定する挙動特定部と、前記所定の時間帯毎に特定された各道路リンクの走行状態と、該道路リンクにおける車両の挙動とを対応付けて記憶する記憶部と、車両の走行情報に基づいて前記挙動特定部が特定した該車両の挙動を用いて、該挙動に係る各道路リンクの走行状態を前記記憶部から読み出す読出部として機能させる。
【発明の効果】
【００１４】
上記発明によれば、突発事象が発生した地点を中心とした渋滞伝播モデルを用いる場合に比べて、道路リンクにおける車両の走行状態をより精度良く予測することができる道路交通状況予測装置、道路交通状況予測システム、道路交通状況予測方法及びコンピュータプログラムを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態１に係るカーナビゲーションシステムの一構成例を示す概念図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る経路探索装置の一構成例を示す概念図である。
【図３】プローブ情報ＤＢのレコードレイアウト例を示す概念図である。
【図４】挙動ＤＢのレコードレイアウト例を示す概念図である。
【図５】所定の道路リンクを走行する車両の挙動ＩＤ、曜日、時間帯等に対応付けられた平均移動時間ＤＢのレコードレイアウト例を示す概念図である。
【図６】本発明の実施形態１に係るカーナビゲーション装置の一構成例を示す概念図である。
【図７】プローブ情報の送信に係る制御部の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】プローブ情報の収集に係る制御部の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】車両の挙動を概念的に示すグラフである。
【図１０】道路交通状況の予測及び経路探索に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】平均移動時間の選択及び読み出し方法を示す概念図である。
【図１２】平均移動時間の他の選択及び読み出し方法を示す概念図である。
【図１３】変形例に係る経路探索装置の一構成例を示す概念図である。
【図１４】データベースの作成に係る制御部の処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】平常時平均移動時間ＤＢのレコードレイアウト例を示す概念図である。
【図１６】突発事象発生時平均移動時間ＤＢのレコードレイアウト例を示す概念図である。
【図１７】道路交通状況の予測及び経路探索に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】実施形態２に係るカーナビゲーション装置の一構成例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
本発明の一態様に係る道路交通状況予測装置は、
（１）道路を走行する複数の車両の位置情報、速度情報及び時間情報を含む走行情報を受信する受信部を備え、該受信部が受信して記憶した過去の各車両の走行情報に基づいて前記道路の交通状況を予測する道路交通状況予測装置であって、前記道路を構成する複数の道路リンクそれぞれにおける車両の走行状態を、前記受信部が受信した走行情報に基づいて、所定の時間帯毎に特定する走行状態特定部と、前記受信部が受信した走行情報に基づいて、前記道路リンクを走行する車両の挙動を特定する挙動特定部と、前記所定の時間帯毎に特定された各道路リンクの走行状態と、該道路リンクにおける車両の挙動とを対応付けて記憶する記憶部と、前記受信部が受信した車両の走行情報に基づいて前記挙動特定部が特定した該車両の挙動を用いて、該挙動に係る各道路リンクの走行状態を前記記憶部から読み出す読出部とを備える。
【００１７】
本態様にあっては、記憶部は、道路を構成する複数の道路リンクにおける車両の走行状態を所定の時間帯毎に記憶する。走行状態は、例えば、道路リンクを車両が通過するために要する移動時間、又は車両が該道路リンクを走行する走行速度等である。特に、記憶部は、道路リンクを走行する車両の挙動に対応付けて、各道路リンクの走行状態を記憶している。なお、特定の時間帯の走行状態に対応付けられる車両の挙動は、必ずしも該特定の時間帯における車両の挙動である必要は無い。
挙動特定部は、受信部が受信した車両の走行情報に基づいて該車両の挙動を特定する。読出部は該挙動特定部によって特定された挙動に基づいて、該挙動に係る各道路リンクの時間情報を記憶部から読み出す。
各道路リンクの走行状態は、相当数の走行情報を収集して特定する必要があるため、現在の走行情報を収集しても現時点又はその後の走行状態を速やかに得ることはできない。道路リンクの走行状態と、該道路リンクを走行する車両の挙動とは相関があり、車両の挙動は各道路リンクの走行状態の変動に先立って変化するため、記憶部は車両の挙動をインデックスにして、道路リンクの走行状態を記憶しておく。そして、読出部は現時点の車両の挙動に基づいて、該挙動に係る各道路リンクの走行状態を読み出す。
このように構成された道路交通状況予測装置によれば、道路リンクを通過するために要する走行状態を予測することができる。
【００１８】
（２）前記車両の挙動は、該車両の速度の変化パターンを含む構成が好ましい。
【００１９】
本態様にあっては、記憶部は、車両の速度の変化パターンをインデックスにして、各道路リンクの走行状態を記憶し、読出部は現時点の車両の速度の変化パターンに基づいて、該変化パターンに係る道路リンクの走行状態を読み出す。
従って、車両の速度の変化パターンによって、各道路リンクの走行状態を予測することができる。
【００２０】
（３）前記記憶部は、一の前記道路リンクにおける車両の挙動と、該一の道路リンクを含む複数の前記道路リンクにおける走行状態とを対応付けて記憶しており、前記読出部は、前記一の道路リンクにおける車両の挙動を用いて、該挙動が対応付けられた前記複数の道路リンクの走行状態を前記記憶部から読み出す構成が好ましい。
【００２１】
本態様にあっては、記憶部は、一の道路リンクにおける車両の挙動をインデックスにして、該一の道路リンクを含む複数の道路リンクにおける走行状態を記憶する。読出部は一の道路リンクにおける車両の挙動に基づいて、該挙動に係る複数の道路リンクの走行状態を読み出す。
従って、一つの道路リンクにおける車両の挙動を特定するのみで速やかに各道路リンクの走行状態を予測することができる。
【００２２】
（４）前記記憶部は、複数の前記道路リンクそれぞれにおける車両の挙動を含む情報と、該道路リンクを含む複数の前記道路リンクの走行状態それぞれとを対応付けて記憶しており、前記読出部は、前記複数の道路リンクにおける車両の挙動を用いて、該複数の道路リンクにおける車両の挙動を含む情報が対応付けられた複数の前記道路リンクの走行状態を前記記憶部から読み出す構成が好ましい。
【００２３】
本態様にあっては、記憶部は、複数の道路リンクにおける車両の挙動を含む情報をインデックスにして、該道路リンクを含む複数の道路リンクにおける走行状態を記憶する。読出部は複数の道路リンクにおける車両の挙動を含む情報に基づいて、該挙動に係る複数の道路リンクの走行状態を読み出す。
従って、より精度良く現時点の車両の挙動に係る各道路リンクの走行状態を予測することができる。
なお、インデックスとして用いる挙動を得るための車両が走行している複数の道路リンクと、走行状態の予測対象である複数の道路リンクとは完全に一致している必要は無い。例えば、第１の道路リンク及び第２の道路リンクを走行している車両の挙動を含む情報に基づいて、第１〜第５の道路リンクの走行状態を読み出すように構成することができる。
【００２４】
（５）交通状況に影響を与える事象を示す事象情報を取得する取得部を備え、前記記憶部は、前記所定の時間帯毎に特定された各道路リンクの走行状態と、該道路リンクにおける車両の挙動と、事象情報とを対応付けて記憶し、前記読出部は、前記受信部が受信した車両の走行情報に基づいて前記挙動特定部が特定した該車両の挙動と、前記取得部が取得した事象情報とに基づいて、該挙動及び事象情報に係る各道路リンクの走行状態を前記記憶部から読み出す構成が好ましい。
【００２５】
本態様にあっては、記憶部は、車両の挙動と、交通状況に影響を与える事象情報とをインデックスとして、複数の道路リンクの走行状態を記憶する。読出部は現時点の車両の挙動と、事象情報とに基づいて、該挙動及び事象情報に係る道路リンクの走行状態を読み出す。
従って、車両の挙動のみならず交通状況に影響する事象を考慮して、各道路リンクの走行状態を予測することができる。
【００２６】
（６）前記事象情報は、天候情報、災害情報、交通規制情報及び催事を示す催事情報の少なくとも一つを含む構成が好ましい。
【００２７】
本態様にあっては、車両の挙動のみならず、天候情報、災害情報、交通規制情報又は催事情報を考慮して、各道路リンクの走行状態を予測することができる。災害情報には、地震情報、津波情報、噴火情報等が含まれる。
【００２８】
（７）前記読出部が読み出した各道路リンクの走行状態に基づいて、目的地に至る経路を探索する経路探索部を備える構成が好ましい。
【００２９】
本態様にあっては、記憶部から前記読出部が読み出した各道路リンクの走行状態に基づいて、目的地へ至る経路を探索する。従って、現時点の車両の挙動に基づいて各道路リンクの走行状態を予測して目的地へ至る経路を探索することができる。
【００３０】
本発明の一態様に係る道路交通状況予測システムは、
（８）態様（１）〜（７）のいずれか一つの道路交通状況予測装置と、車両に搭載されており、該車両の位置情報、速度情報及び時間情報を含む走行情報を前記道路交通状況予測装置へ間欠的に送信する車載機とを備え、前記道路交通状況予測装置の前記受信部は、前記車載機から送信された走行情報を受信する。
【００３１】
本態様にあっては、車両に搭載された車載機が該車両の位置情報、速度情報及び時間情報を含む走行情報を道路交通状況予測装置へ送信する。道路交通状況予測装置は車載機から送信された走行情報を受信し、受信した走行情報に基づいて、道路の交通状況を予測する。本態様は態様（１）と同様の作用効果を奏する。
【００３２】
本発明の一態様に係る道路交通状況予測方法は、
（９）道路を走行する複数の車両の位置情報、速度情報及び時間情報を含む走行情報を受信し、受信して記憶した過去の各車両の走行情報に基づいて前記道路の交通状況を予測する道路交通状況予測方法であって、前記道路を構成する複数の道路リンクそれぞれにおける車両の走行状態を、受信した走行情報に基づいて、所定の時間帯毎に特定するステップと、受信した走行情報に基づいて、前記道路リンクを走行する車両の挙動を特定するステップと、前記所定の時間帯毎に特定された各道路リンクの走行状態と、該道路リンクにおける車両の挙動とを対応付けて記憶部に記憶させるステップと、受信した車両の走行情報に基づいて特定される該車両の挙動を用いて、該挙動に係る各道路リンクの走行状態を前記記憶部から読み出すステップとを備える。
【００３３】
本態様にあっては、本態様は態様（１）と同様、道路リンクを通過するために要する走行状態を予測することができる。
【００３４】
本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、
（１０）コンピュータに、道路を走行する複数の車両の位置情報、速度情報及び時間情報を含む過去の走行情報に基づいて前記道路の交通状況を予測させるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータを、前記道路を構成する複数の道路リンクそれぞれにおける車両の走行状態を、前記走行情報に基づいて、所定の時間帯毎に特定する走行状態特定部と、前記走行情報に基づいて、前記道路リンクを走行する車両の挙動を特定する挙動特定部と、前記所定の時間帯毎に特定された各道路リンクの走行状態と、該道路リンクにおける車両の挙動とを対応付けて記憶する記憶部と、車両の走行情報に基づいて前記挙動特定部が特定した該車両の挙動を用いて、該挙動に係る各道路リンクの走行状態を前記記憶部から読み出す読出部として機能させる。
【００３５】
本態様にあっては、前記コンピュータプログラムを実行するコンピュータは、態様（１）と同様、道路リンクを通過するために要する走行状態を予測することができる。
【００３６】
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る道路交通状況予測システムとして機能するカーナビゲーションシステムの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００３７】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係るカーナビゲーションシステムの一構成例を示す概念図である。本実施形態１に係るカーナビゲーションシステム（道路交通状況予測システム）は、道路Ｒを走行する車両Ｃから収集されるプローブ情報（走行情報）に基づいて、道路交通状況を予測し、目的地へ至る経路を探索し、該目的地へ車両Ｃを案内するシステムである。プローブ情報は、車両Ｃの位置情報、速度情報、時間情報等を含む。道路交通状況は、具体的には複数の道路リンクそれぞれの平均移動時間である。なお、平均移動時間は、道路交通状況の一例であり、各道路リンクにおける車両Ｃの平均速度、通過車両台数等であっても良い。道路リンクは、隣接する２つの交差点の道路区間であり、車両Ｃが走行する道路Ｒを論理的に構成するものである。各道路リンクは、交差点に対応するノードによって接続され、道路網を論理的に構成する。平均移動時間は各道路リンクを移動するために必要な時間である。
カーナビゲーションシステムは、通信網Ｎに接続された経路探索装置１（道路交通状況予測装置）と、複数の車両Ｃに搭載されたカーナビゲーション装置２（車載機）とを備える。カーナビゲーション装置２には、車両Ｃの速度を検出する検出器３が接続されており、カーナビゲーション装置２は、車両Ｃの位置情報、時間情報、検出器３にて検出した速度情報等を含むプローブ情報を、通信網Ｎを介して経路探索装置１へ送信する。経路探索装置１は、該カーナビゲーション装置２から送信されたプローブ情報を受信し、蓄積する。経路探索装置１は、蓄積したプローブ情報に基づいて道路交通状況を予測し、目的地へ至る経路を探索する。そして、経路探索装置１は、検索して得た経路情報をカーナビゲーション装置２へ送信する。カーナビゲーション装置２は、経路探索装置１から送信された経路情報を受信し、受信した経路情報に基づいて目的地への経路を表示し、車両Ｃを目的地へ案内する。また、通信網Ｎには、経路探索装置１の求めに応じて、道路Ｒの交通状況に影響を与える事象を示す事象情報を送信する情報提供装置４が接続されている。事象情報は、特定の位置又は区域及び時間帯における事象を示しており、例えば、特定の位置又は区域及び時間帯における天候を示す天候情報、交通規制の状況を示す交通規制情報、催事の有無を示す催事情報、事故情報等である。
【００３８】
図２は本発明の実施形態１に係る経路探索装置１の一構成例を示す概念図である。経路探索装置１は、例えば、該経路探索装置１の各構成部の動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）等の制御部１１を備えたコンピュータである。制御部１１には、バスを介して、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、通信部１４、記憶部１５及び時計１６が接続されている。
【００３９】
ＲＯＭ１２は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）等の不揮発性メモリであり、コンピュータの初期動作に必要な制御プログラムを記憶している。
【００４０】
ＲＡＭ１３は、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）、ＳＲＡＭ（Static RAM）等のメモリであり、制御部１１の演算処理を実行する際にＲＯＭ１２及び記憶部１５から読み出された制御プログラム及び後述のコンピュータプログラム５１、又は制御部１１の演算処理によって生ずる各種データを一時記憶する。
【００４１】
通信部１４は、外部のカーナビゲーション装置２、情報提供装置４との間で各種情報を送受信するためのインタフェースであり、通信部１４による各種情報の送受信は制御部１１によって制御される。例えば、通信部１４は、道路交通状況を予測するための情報として、カーナビゲーション装置２から送信されるプローブ情報を受信する。また、通信部１４は、情報提供装置４に事象情報を要求し、該情報提供装置４から送信された事象情報を受信する。更に、通信部１４は、カーナビゲーション装置２の求めに応じて、車両Ｃを目的地へ案内するための経路情報をカーナビゲーション装置２へ送信する。
【００４２】
時計１６は年月日及び時刻を計時している。また時計１６はカレンダー情報を有しており、制御部１１は該時計１６から現在の年月日、時刻及び曜日などの時間情報を取得することができる。
【００４３】
記憶部１５は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。記憶部１５は、制御部１１が経路探索装置１の各構成部の動作を制御することにより、コンピュータを経路探索装置１として機能させるためのコンピュータプログラム５１を記憶している。コンピュータプログラム５１は、蓄積したプローブ情報に基づいて道路交通状況を予測し、目的地へ至る経路を探索する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
本実施形態１に係るコンピュータプログラム５１は、記録媒体５にコンピュータ読み取り可能に記録されている態様でも良い。記録媒体５は、蓄積したプローブ情報に基づいて道路交通状況を予測し、目的地へ至る経路を探索する処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム５１を記憶している。記憶部１５は、図示しない読出装置によって記録媒体５から読み出されたコンピュータプログラム５１を記憶する。記録媒体５はＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭ、ＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）等の光ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク等の磁気ディスク、磁気光ディスク、半導体メモリ等である。また、通信網Ｎに接続されている図示しない外部コンピュータから本実施形態１に係るコンピュータプログラム５１をダウンロードし、記憶部１５に記憶させても良い。
【００４４】
また、記憶部１５は、地図情報１５ａ、プローブ情報ＤＢ１５ｂ、挙動ＤＢ１５ｃ及び平均移動時間ＤＢ（Data Base）１５ｄを記憶している。地図情報１５ａは、車両Ｃが走行する道路Ｒ及び建物等を表す画像データである。
【００４５】
図３はプローブ情報ＤＢ１５ｂのレコードレイアウト例を示す概念図である。プローブ情報ＤＢ１５ｂは、カーナビゲーション装置２から送信されたプローブ情報を格納するデータベースである。プローブ情報ＤＢ１５ｂは、受信した複数のプローブ情報それぞれに付されたプローブ情報番号（ＮＯ）、車両Ｃを識別するための識別子、車両走行時の曜日、時刻、位置、速度、制御情報等の情報を対応付けて記憶している。
識別子は例えば「０００１」等の数値で表される。曜日は、「日」、「月」、「火」…「土」の７曜で表される。なお、曜日の区分け方法は特に限定されるものでは無く、「平日」及び「休日」のように区分けしても良い。位置は、例えば緯度及び経度によって表される。制御情報は、車両Ｃの制御に関する情報であり、アクセルペダルの踏み込み量、ブレーキ操作の内容、ハンドル操作の内容、ウィンカーの動作内容、ワイパーの動作内容、エンジンの回転数、タイヤの回転数等である。
【００４６】
図４は挙動ＤＢ１５ｃのレコードレイアウト例を示す概念図である。挙動ＤＢ１５ｃは、車両Ｃの挙動及び事象に対応する平均移動時間を選択するための情報を格納するデータベースである。挙動ＤＢ１５ｃは、挙動ＩＤ、道路リンクを走行する車両Ｃの挙動及び事象情報を対応付けて記憶している。挙動ＩＤが車両Ｃの挙動及び事象に対応する平均移動時間を選択するための情報に相当する。車両Ｃの挙動は、例えば車両Ｃの速度の変化パターンである（図９参照）。挙動ＤＢ１５ｃは事象として、天候、災害情報、交通規制の有無、催事の有無を示す情報を格納している。災害情報には、地震情報、津波情報、噴火情報等が含まれる。図４では、災害、交通規制、催事の有無のみで挙動ＩＤを分類しているが、災害発生からの経過時間、交通規制期間、催事の開始時間等の情報を含めて分類しても良い。
【００４７】
図５は所定の道路リンクを走行する車両Ｃの挙動ＩＤ、曜日、時間帯等に対応付けられた平均移動時間ＤＢ１５ｄのレコードレイアウト例を示す概念図である。平均移動時間ＤＢ１５ｄは、複数の道路リンクを示すリンク番号と、挙動ＩＤと、平日及び日祝の別を示す曜日情報と、時間帯と、当該曜日及び時間帯において該道路リンクの平均移動時間とを対応付けて記憶している。つまり、各道路リンクの平均移動時間は、挙動ＩＤ、曜日及び時間帯に対応付けられている。平均移動時間は各道路リンクを車両Ｃが通過するために要する時間の平均値である。また各時間帯の平均移動時間には、当該時間帯の挙動ＩＤと、過去の時間帯の挙動ＩＤとが対応付けられている。例えば、ある道路リンクを走行している車両Ｃの現在の挙動を示す挙動ＩＤと、該道路リンクにおける１時間前の車両Ｃの挙動を示す挙動ＩＤと、２時間前の車両Ｃの挙動を示す挙動ＩＤとが各道路リンクの平均移動時間に対応付けられている。つまり、車両Ｃの過去の挙動と、道路リンクにおける未来の平均移動時間とが関連付けられている。このため、平均移動時間ＤＢ１５ｄを用いて、現在の車両Ｃの挙動から、交通状況を予測することが可能になる。
【００４８】
図６は本発明の実施形態１に係るカーナビゲーション装置２の一構成例を示す概念図である。カーナビゲーション装置２は、例えば、該カーナビゲーション装置２の各構成部の動作を制御するＣＰＵ等の制御部２１を備えたコンピュータである。制御部２１には、バスを介して、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、車載通信部２４、記憶部２５、表示部２６、操作部２７、時計２８，位置検出部２９及び取得部３０が接続されている。制御部２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、記憶部２５及び時計２８のハードウェア構成は経路探索装置１と同様である。
【００４９】
車載通信部２４は、外部の経路探索装置１との間で各種情報を送受信するためのインタフェースであり、車載通信部２４による各種情報の送受信は制御部１１によって制御される。
【００５０】
表示部２６は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパ等の表示デバイスである。
【００５１】
操作部２７は、表示部２６に対する指の接触による静電容量又は電気容量の変化によって、指の接触位置を検出するタッチセンサである。なお、タッチセンサは操作部２７の一例であり、マウス、タッチペン等のポインティングデバイス、各種キーであっても良い。
【００５２】
位置検出部２９は、ＧＰＳ受信機を備える。ＧＰＳ受信機は、人工衛星（ＧＰＳ衛星）と共にＧＰＳシステムを構成しており、人工衛星からの電波を受信し、自身の位置情報を取得する。
【００５３】
取得部３０は、車両Ｃに搭載された検出器３から出力される検出値に係る情報が入力するインタフェースである。検出器３は、例えば車両Ｃの速度を検出する車速センサ等を備え、取得部３０は速度情報等を取得する。また、取得部３０は、車両Ｃに搭載されたセンサＥＣＵ、その他のＥＣＵからアクセルペダルの踏み込み量、ブレーキ操作の内容、ハンドル操作の内容、ウィンカーの動作内容、ワイパーの動作内容、エンジンの回転数、タイヤの回転数等の情報を取得するように構成しても良い。
【００５４】
なお、カーナビゲーション装置２は、専用機であっても良いし、アプリケーションソフトを実行することによってカーナビゲーション機能を実現するスマートフォン等の通信端末であっても良い。また、カーナビゲーション装置２は携帯型であっても良いし、車両Ｃに固定的に搭載されるものであっても良い。
【００５５】
図７はプローブ情報の送信に係る制御部２１の処理手順を示すフローチャートである。カーナビゲーション装置２の制御部２１は、位置検出部２９にて車両Ｃの位置を検出する（ステップＳ１１）。そして、制御部２１は、車両Ｃの速度を検出する検出器３から速度情報等を取得部３０にて取得する（ステップＳ１２）。次いで、制御部２１は時計２８にて計時を行う（ステップＳ１３）。具体的には、制御部２１は時計２８から現在の時刻及び曜日を示した時間情報を取得する。次いで、制御部２１は車両Ｃの位置情報、速度情報、時刻及び曜日等の時間情報を含むプローブ情報を、車両Ｃの識別子と共に、車載通信部２４にて経路探索装置１へ送信し（ステップＳ１４）、処理を終える。なお、車両Ｃの識別子は記憶部２５が記憶している。車両Ｃに搭載されたカーナビゲーション装置２は、プローブ情報を経路探索装置１へ送信する処理を間欠的に実行している。例えば、カーナビゲーション装置２は、数分の周期で定期的にプローブ情報を経路探索装置１へ送信している。
【００５６】
図８はプローブ情報の収集に係る制御部１１の処理手順を示すフローチャートである。経路探索装置１の制御部１１は、カーナビゲーション装置２から間欠的に送信されたプローブ情報を通信部１４にて受信し（ステップＳ３１）、受信したプローブ情報を記憶部１５に記憶させる（ステップＳ３２）。つまり、制御部１１は、受信したプローブ情報をプローブ情報ＤＢ１５ｂに格納する。具体的には、制御部１１は、プローブ情報に含まれる曜日、時刻、車両Ｃの位置、速度、車両Ｃの走行方向等の情報を車両Ｃの識別子に対応付けて、プローブ情報ＤＢ１５ｂに格納させる。ステップＳ３１及びステップＳ３２の処理によって、複数の車両Ｃのプローブ情報を収集することができる。プローブ情報の収集は常時行われる。
【００５７】
次いで、制御部１１は、プローブ情報ＤＢ１５ｂに登録されているプローブ情報に基づいて、各道路リンクを車両Ｃが走行するために要する平均移動時間を算出する（ステップＳ３３）。平均移動時間は、予め定められた所定の時間帯毎に算出される。
【００５８】
そして、制御部１１は、所定の道路リンクにおける現在及び過去の車両Ｃの挙動を特定する（ステップＳ３４）。地図上の道路Ｒは矩形状のメッシュによってマトリクス状に区分けされており、制御部１１は各メッシュに含まれる道路リンクの内、所定の一又は複数の道路リンクにおける車両Ｃの挙動を特定する。なお、ここで特定する車両Ｃの挙動は、１台の車両Ｃの速度から特定される挙動であっても良いし、複数の車両Ｃの速度から特定される平均的な挙動であっても良い。制御部１１は、例えば、前記所定の一又は複数の道路リンクにおける現在の車両Ｃの挙動、１時間前の車両Ｃの挙動、２時間前の車両Ｃの挙動を特定する。メッシュは例えば縦横５００ｍの領域である。
【００５９】
図９は車両Ｃの挙動を概念的に示すグラフである。横軸は所定の道路リンクにおける時間、縦軸は車両Ｃの速度を示している。図９Ａは渋滞が発生すること無く車両Ｃが走行している状態にある車両Ｃの挙動である。図９Ｂは事故、その他の原因によって車両Ｃが大きく減速している状態にある車両Ｃの挙動である。図９Ｃは、路上駐車された車両Ｃ等によって車両Ｃの走行が阻害されている状態にあるような車両Ｃの挙動である。図９Ａ，Ｂ，Ｃに示した車両Ｃの速度パターンは、車両Ｃの挙動の一例であり、これらに限定されるものでは無い。
【００６０】
ステップＳ３４の処理を終えた制御部１１は、情報提供装置４へ事象情報の提供を要求し、該要求に応じて情報提供装置４から提供される事象情報を受信する（ステップＳ３５）。制御部１１は、現在及び過去の事象情報の提供を要求し、事象情報を収集する。例えば、制御部１１は、車両Ｃの挙動と同様、現在の事象情報と、１時間前及び２時間前の事象情報とを収集する。なお、催事の開催日時、交通規制の期間等、予め予定されている情報については、これらのスケジュール情報を収集する。次いで、制御部１１は、ステップＳ３４で特定した車両Ｃの挙動及びステップＳ３５で受信した事象情報を示す現在及び過去の挙動ＩＤと、ステップＳ３３で算出した各道路リンクの平均移動時間とを対応付けて登録し（ステップＳ３６）、処理を終える。ステップＳ３６の処理によって、記憶部１５は、各道路リンクの平均移動時間と、該平均移動時間で車両Ｃが走行しているときの所定の道路リンクにおける車両Ｃの挙動と、事象情報とを対応付けて記憶することになる。
なお、災害、事故時など、時間帯に拘わらず同様の交通状況が発生すると推定される場合、ある時間帯の平均移動時間を用いて、他の時間帯の平均移動時間の情報を補完するようにしても良い。例えば、９：００〜１０：００の時間帯で災害、事故発生時の平均移動時間を特定できた場合、制御部１１は、該平均移動時間を、他の時間帯における災害・事故発生時の平均移動時間として登録するように構成しても良い。
【００６１】
図１０は道路交通状況の予測及び経路探索に係る処理手順を示すフローチャートである。カーナビゲーション装置２が操作され、目的地の設定が行われた場合、以下の処理を実行する。カーナビゲーション装置２の制御部２１は、位置検出部２９にて車両Ｃの位置を検出する（ステップＳ５１）。また、制御部２１は時計２８にて計時を行い、現在の時刻及び曜日を取得する（ステップＳ５２）。そして、制御部２１は、車両Ｃの位置情報、時刻及び曜日を含む時間情報、並びに車両Ｃの識別子、目的地情報を含み、経路探索を要求する経路探索要求情報を、車載通信部２４にて経路探索装置１へ送信する（ステップＳ５３）。
【００６２】
経路探索装置１の制御部１１は、カーナビゲーション装置２から送信された経路探索要求情報を通信部１４にて受信する（ステップＳ５４）。次いで、制御部１１は、現在の時間帯における事象情報を情報提供装置４に要求し、該要求に応じて情報提供装置４から送信された事象情報を通信部１４にて受信する（ステップＳ５５）。
【００６３】
次いで、制御部１１は、所定の道路リンクにおける車両Ｃの挙動及び事象情報に基づいて、該挙動及び事象情報に対応付けられた各道路リンクの平均移動時間を平均移動時間ＤＢ１５ｄから読み出す（ステップＳ５６）。制御部１１は、車両Ｃのプローブ情報に基づいて該車両Ｃの挙動を特定することができる。制御部１１は、経路探索に利用する道路リンクが含まれる各メッシュについて、所定の道路リンクにおける車両Ｃの挙動を特定する（図１１参照）。そして、制御部１１は、特定した車両Ｃの挙動と、ステップＳ５５で受信した事象情報とに対応する挙動ＩＤを特定する。そして、制御部１１は、現在車両Ｃが走行している道路リンク及び経路探索の対象である各道路リンクのリンク番号、特定された挙動ＩＤ、現在の曜日及び時間帯を用いて、対応する平均移動時間を平均移動時間ＤＢ１５ｄから読み出す。
将来の時間帯における各道路リンクの平均移動時間を予測したい場合、制御部１１は、特定された挙動ＩＤと同じ挙動ＩＤを、平均移動時間ＤＢ１５ｄにおける「１時間前」又は「２時間前」列に有し、現在車両Ｃが走行している道路リンクのリンク番号、１時間後又は２時間後といった将来の時間帯に対応する平均移動時間ＤＢ１５ｄから読み出す。例えば、現在特定された挙動ＩＤが「０００１」、現在の時間帯が「８：００〜９：００」、曜日が「日祝日」である場合、「０００２」の道路リンクの「１０：００〜１１：００」の平均移動時間は、図５中最下行に示すように「２０」となる。
【００６４】
図１１は平均移動時間の選択及び読み出し方法を示す概念図である。図１１Ａは、二点鎖線で示したメッシュによって区分けされた地図上の道路Ｒを示している。各メッシュに含まれる道路Ｒは、複数の道路リンクによって構成されている。制御部１１は、各メッシュに含まれる道路リンクの平均移動時間を平均移動時間ＤＢ１５ｄから読み出す場合、各メッシュに含まれる所定の一の道路リンクにおける車両Ｃの挙動をインデックスとして利用する。例えば、左上のメッシュに含まれる複数の道路リンクの平均移動時間を平均移動時間ＤＢ１５ｄから読み出す場合、制御部１１は、該メッシュに含まれる一の道路リンクにおける車両Ｃの挙動を特定し、該挙動及び別途受信した事象情報に対応付けられた挙動ＩＤを挙動ＤＢ１５ｃに基づいて特定する。そして、制御部１１は、前記メッシュに含まれる道路リンクの平均移動時間の内、特定された挙動ＩＤに対応付けられた平均移動時間を平均移動時間ＤＢ１５ｄから読み出す。図１１Ａに示す例では、左上のメッシュに含まれる所定の道路リンクにおける車両Ｃの挙動は、挙動パターン２であり、その他のメッシュに含まれる所定の道路リンクにおける車両Ｃの挙動は、挙動パターン１である。挙動パターン１は図９Ａに示すような正常時の車両Ｃの挙動パターン、挙動パターン２は図９Ｂに示すような異常時の挙動パターンであるものとする。
図１１Ｂは、平均移動時間ＤＢ１５ｄから読み出される平均移動時間の内容を概念的に示している。左上のメッシュに含まれる所定の道路リンクにおける車両Ｃの挙動は異常な挙動パターン２であるため、該異常時に相当する各道路リンクの平均移動時間が平均移動時間ＤＢ１５ｄから読み出される。太線で囲まれている範囲が異常時の平均移動時間が読み出された範囲である。
他のメッシュに含まれる所定の道路リンクにおける車両Ｃの挙動は正常な挙動パターン１であるため、正常時に相当する各道路リンクの平均移動時間が平均移動時間ＤＢ１５ｄから読み出される。細線で囲まれている範囲が正常時の平均移動時間が読み出された範囲である。
【００６５】
図１２は平均移動時間の他の選択及び読み出し方法を示す概念図である。図１２Ａは、図１１Ａと同様、二点鎖線で示したメッシュによって区分けされた地図上の道路Ｒを示している。図１１では各メッシュに含まれる一の道路リンクにおける車両Ｃの挙動をインデックスとする例を説明したが、図１２Ａに示すように各メッシュに含まれる複数の道路リンクにおける車両Ｃの挙動をインデックスとして各道路リンクの平均移動時間を平均移動時間ＤＢ１５ｄから読み出すように構成しても良い。例えば、左上のメッシュに含まれる複数の道路リンクの平均移動時間を平均移動時間ＤＢ１５ｄから読み出す場合、制御部１１は、該メッシュに含まれる３つの道路リンクにおける車両Ｃの挙動を特定し、該挙動及び別途受信した事象情報に対応付けられた挙動ＩＤを挙動ＤＢ１５ｃに基づいて特定する。そして、制御部１１は、前記メッシュに含まれる道路リンクの平均移動時間の内、特定された挙動ＩＤに対応付けられた平均移動時間を平均移動時間ＤＢ１５ｄから読み出す。
【００６６】
図１２Ｂは、図１１Ｂと同様、平均移動時間ＤＢ１５ｄから読み出される平均移動時間の内容を概念的に示している。太線で囲まれている範囲が異常時の平均移動時間が読み出された範囲であり、細線で囲まれている範囲が正常時の平均移動時間が読み出された範囲である。
【００６７】
制御部１１は、ステップＳ５４にて受信した経路探索要求情報に含まれる目的地情報と、車両Ｃの位置情報と、ステップＳ５６で読み出した各道路リンクの平均移動時間に基づいて、該目的地へ至る走行経路を探索する（ステップＳ５７）。経路探索は、例えば現在の車両Ｃの位置から目的地へ至る複数の経路の内、平均移動時間の和が最小になる経路を選択する。
【００６８】
そして、制御部１１は、経路探索によって得られた経路情報を、通信部１４にてカーナビゲーション装置２へ送信する（ステップＳ５８）。
【００６９】
カーナビゲーション装置２の制御部２１は、経路探索装置１から送信された経路情報を車載通信部２４にて受信する（ステップＳ５９）。そして制御部２１は、受信した経路情報に基づいて、表示部２６に表示された地図上に経路を重畳表示させ、車両Ｃを目的地へ案内する処理を実行する（ステップＳ６０））。
【００７０】
実施形態１によれば、制御部１１は、所定の道路リンクを走行する車両Ｃの挙動に対応付けて、複数の道路リンクの平均移動時間を平均移動時間ＤＢ１５ｄに格納している。そして、制御部１１は、経路探索時における所定の道路リンクにおける車両Ｃの挙動をインデックスにして、各道路リンクの平均移動時間を読み出す。
経路探索装置１は、車両Ｃのプローブ情報を常時収集しているが、プローブ情報をそのまま用いる場合、車両Ｃの挙動の変化によって誘発される平均移動時間の変動が表れ、該変動を特定するためには相当の時間を要するため、算出される平均移動時間にタイムラグが発生する。
そこで、本実施の形態１では、特定の車両Ｃの挙動によって変動する各道路リンクの平均移動時間を、該挙動に対応付けて平均移動時間ＤＢ１５ｄに登録している。制御部１１は経路探索時点における車両Ｃの挙動を特定することは速やかに行うことができるため、該挙動をインデックスとして平均移動時間ＤＢ１５ｄから各道路リンクの過去の平均移動時間を読み出すことによって、経路探索時又はその後の平均移動時間を予測することができる。
このように、本実施形態１に係るカーナビゲーションシステム、経路探索装置１、経路探索方法及びコンピュータプログラム５１によれば、突発事象が発生した地点を中心とした渋滞伝播モデルを用いる従来装置に比べて、道路リンクを通過するために要する移動時間をより精度良く予測することができる。
【００７１】
また、車両Ｃの速度の変化パターンをインデックスにして、各道路リンクの移動時間を平均移動時間ＤＢ１５ｄに格納し、車両Ｃの速度の変化パターンに基づいて平均移動時間を読み出す構成であるため、車両Ｃの変化パターンによって、各道路リンクの移動時間を予測することができる。
【００７２】
更に、図１１に示すように、一つの道路リンクにおける車両Ｃの挙動をインデックスにして各道路リンクの移動時間を平均移動時間ＤＢ１５ｄに格納し、前記一の道路リンクにおける車両Ｃの挙動に基づいて平均移動時間を読み出す構成を採用した場合、一の道路リンクにおける車両Ｃの挙動を特定するのみで速やかに各道路リンクの移動時間を予測することができる。
【００７３】
更にまた、図１２に示すように、複数の道路リンクにおける車両Ｃの挙動をインデックスにして各道路リンクの移動時間を平均移動時間ＤＢ１５ｄに格納し、前記複数の道路リンクにおける車両Ｃの挙動に基づいて平均移動時間を読み出す構成を採用した場合、より精度良く現時点の車両Ｃの挙動に係る各道路リンクの移動時間を予測することができる。
【００７４】
更にまた、車両Ｃの挙動に加えて、道路交通状況に影響を与える事象情報を加味して各道路リンクの平均移動時間を予測することができる。
【００７５】
具体的には、車両Ｃの挙動のみならず、天候情報、災害情報、交通規制情報又は催事情報を考慮して、各道路リンクの移動時間を予測することができる。
【００７６】
更にまた、本実施形態１によれば、このように車両Ｃの挙動、事象情報に基づいて予測された各道路リンクの平均移動時間に基づいて、目的地への経路探索を行い、車両Ｃを該目的地へ案内することができる。
【００７７】
なお、本実施形態１では、メッシュ単位で車両の挙動に対応する各道路リンクの平均移動時間を平均移動時間ＤＢから読み出す例を説明したが、一例であり、これに限定されるものでは無い。例えば、予め定められた行政区を単位に平均移動時間を読み出すように構成しても良い。また、挙動が異常な車両が存在する位置を中心にして所定半径に含まれる範囲について、該挙動に対応する道路リンクの平均移動時間を読み出すように構成しても良い。更に、車両の挙動に応じて、該挙動に対応する平均移動時間お読み出す範囲を変動させるように構成しても良い。
【００７８】
また、本実施形態では車両の挙動として、主に車両の速度パターンを説明したが、車両の加速度、ブレーキ操作、エンジンの回転数等、その他の車両の制御情報を車両の挙動として用いても良い。
【００７９】
更にまた、車両の挙動に対応する平均移動時間を格納する平均移動時間ＤＢの構成の一例として、図５に示すレコードレイアウトを説明したが、一例であり、これに限定されるものでは無い。例えば、車両の挙動が正常なときの平均移動時間ＤＢと、車両の挙動が異常なときの平均移動時間ＤＢとを記憶部に記憶させ、車両の挙動によって、いずれか一方の平均移動時間ＤＢを選択するように構成しても良い。
【００８０】
更にまた、本実施形態１では、道路交通状況の予測技術を用いて、車両の経路案内を行う例を説明したが、本願発明の道路交通状況予測装置、道路交通状況予測システム、道路交通状況予測方法及びコンピュータプログラムを信号機制御、その他の交通技術に本発明を適用しても良い。
【００８１】
更にまた、本実施形態１では、車両の位置情報、速度情報及び時間情報を含む走行情報の一例としてプローブ情報を例示したが、車両の位置、速度及び時間を特定することが可能な情報であれば、プローブ情報に限定されない。例えば、経路探索装置１は、道路Ｒの路肩に設けられたビーコンからの情報を、前記走行情報として受信するように構成しても良い。
更にまた、本実施形態１では、情報提供装置４から事象情報を取得する例を説明したが、経路探索装置１は、ＶＩＣＳ（登録商標）情報を受信し、該ＶＩＣＳ情報に含まれる事象情報を受信するように構成しても良い。ＶＩＣＳ情報には、ある道路区間における事故の情報、工事等の作業情報、通行止め等の交通規制情報、車線規制の情報等が含まれている。またＶＩＣＳ情報にこれらの事象が継続する継続期間の情報が含まれている。前記道路区間を含む区域はもちろん、他の周辺の区域の交通状態も、これらの事象の影響を受け、平均移動時間は変化する。
また、経路探索装置１は、電子料金収受システム（ETC: Electronic Toll Collection System）から得られるＥＴＣ情報を事象情報として取得するように構成しても良い。ＥＴＣ情報は、例えばインターチェンジを通過する車両数を含む。経路探索装置１は、事象情報として該車両数を用いて、交通状況を予測するように構成しても良い。
【００８２】
更にまた、本実施形態１では、経路探索装置１は、情報提供装置４から、地震情報、津波情報、噴火情報等の事象情報を受信する例を説明したが、他の方法で事象情報を取得するように構成しても良い。例えば、経路探索装置１に設けられた入力装置を介して、事象情報を取得するように構成しても良い。
【００８３】
更にまた、本実施形態１では、道路リンクにおける車両の走行状態を示す情報として平均移動時間を用いる場合を説明したが、各道路リンクにおける車両の走行状態を示す情報として、各道路を走行する車両の速度を用いても良い。各道路リンクを走行する車両の速度、例えば平均速度を用いても、道路の交通状況を示すことができる。
【００８４】
（変形例）
変形例に係る経路探索装置１は、記憶部１５が記憶するデータベース及び制御部１１の処理内容が実施形態１と異なるため、以下、主にかかる相違点を説明する。その他の構成及び作用効果は実施形態１と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８５】
図１３は変形例に係る経路探索装置１の一構成例を示す概念図である。経路探索装置１は、実施形態１と同様、制御部１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、通信部１４、記憶部１５及び時計１６を備える。記憶部１５は、地図情報１５ａ、プローブ情報ＤＢ１５ｂ、挙動パターン１１５ｃ、平常時平均移動時間ＤＢ１１５ｄ、突発事象発生時平均移動時間ＤＢ１１５ｅを備える。挙動パターン１１５ｃは、図９Ａ〜図９Ｃに示すような車両Ｃの挙動、例えば車両Ｃの平均速度の変化パターンである。図９Ａの挙動は平常時に対応し、図９Ｂ及び図９Ｃの挙動は突発事象発生時に対応している。平常時平均移動時間ＤＢ１１５ｄは、平常時における各道路リンクの車両Ｃの平均移動時間を格納している。突発事象発生時平均移動時間ＤＢ１１５ｅは、突発事象発生時における各道路リンクの車両Ｃの平均移動時間を格納している。各ＤＢの詳細は後述する。
【００８６】
図１４はデータベースの作成に係る制御部１１の処理手順を示すフローチャートである。変形例に係る経路探索装置１は、所定量のプローブ情報がプローブ情報ＤＢに蓄積された際に、以下の処理を実行する。
【００８７】
制御部１１は、プローブ情報ＤＢ１５ｂに登録されているプローブ情報に基づいて、各道路リンクを車両Ｃが走行するために要する平均移動時間を算出する（ステップＳ１３１）。そして、制御部１１は、所定の道路リンクにおける車両Ｃの挙動を特定する（ステップＳ１３２）。車両Ｃの挙動は、例えば所定の時間帯毎に特定すれば良い。地図上の道路Ｒは矩形状のメッシュによってマトリクス状に区分けされており、制御部１１は各メッシュに含まれる道路リンクの内、所定の一又は複数の道路リンクにおける車両Ｃの挙動を特定する。制御部１１は、例えば、前記所定の一又は複数の道路リンクにおける車両Ｃの挙動を所定の時間帯毎に特定する。
【００８８】
次いで、制御部１１は、各メッシュにおける所定の一又は複数の道路リンクで突発事象があったか否かを判定する（ステップＳ１３３）。つまり、前記所定の一又は複数の道路リンクにおける車両Ｃの挙動が、突発事象発生時における挙動パターン１１５ｃに対応するか否かを判定する。
【００８９】
突発事象があったと判定した場合（ステップＳ１３３：ＹＥＳ）、制御部１１は、各メッシュで発生した突発事象、及び該突発事象発生時からの経過時間を特定する（ステップＳ１３４）。また、制御部１１は、情報提供装置４へ突発事象が発生した時間帯における
事象情報の提供を要求し、該要求に応じて情報提供装置４から提供される事象情報を受信する（ステップＳ１３５）。事象情報には、突発事象に関する詳細な情報が含まれている。例えば、事故情報、災害情報等の突発事象の種類が含まれている。更に、制御部１１は、突発事象が発生した道路リンクを中心とした周辺交通量を特定する（ステップＳ１３６）。例えば、制御部１１は、突発事象が発生した道路リンクを中心とした所定範囲を走行している車両Ｃの台数を特定する。
【００９０】
次いで、制御部１１は、突発事象が発生してから所定時間が経過するまでの所定の時間区分毎に、突発事象が発生したメッシュを含む該メッシュの周辺の各メッシュに含まれる道路リンクの平均移動時間を突発事象発生時平均移動時間ＤＢ１１５ｅに登録する（ステップＳ１３７）。より具体的には、制御部１１は、突発事象が発生したメッシュを含む該メッシュの周辺の各メッシュに含まれる道路リンク毎に、突発事象発生時からの経過時間、突発事象の種類、周辺の交通量、平均移動時間を突発事象発生時平均移動時間ＤＢ１１５ｅに登録する。所定の時間区分毎は、例えば、突発事象が発生してからの経過時間を１５分毎に区分したものである。
【００９１】
ステップＳ１３７の処理を終えた場合、又はステップＳ１３３で突発事象が発生していないと判定した場合、制御部１１は、突発事象が発生していないときの各道路リンクの平均移動時間を時間帯毎に平常時平均移動時間ＤＢ１１５ｄに登録し（ステップＳ１３８）、処理を終える。ここで突発事象が発生していないときとは、突発事象が発生していから所定時間が経過するまでの時間を除く時間帯とする。より具体的には、制御部１１は、曜日、時間帯及び各道路リンクにおける平均移動時間を、平常時平均移動時間ＤＢ１１５ｄに登録する。
【００９２】
図１５は平常時平均移動時間ＤＢ１１５ｄのレコードレイアウト例を示す概念図である。平常時平均移動時間ＤＢ１１５ｄは、突発事象が発生していない平常時における車両Ｃの挙動に対応している。平常時平均移動時間ＤＢ１１５ｄは、複数の道路リンクを示すリンク番号と、平日及び日祝の別を示す曜日情報と、時間帯と、当該曜日及び時間帯において該道路リンクの平均移動時間とを対応付けて記憶している。つまり、各道路リンクの平均移動時間は、曜日及び時間帯に対応付けられている。平常時平均移動時間ＤＢ１１５ｄを用いて、現在の車両Ｃの挙動から、平常時における交通状況を予測することが可能である。
【００９３】
図１６は突発事象発生時平均移動時間ＤＢ１１５ｅのレコードレイアウト例を示す概念図である。突発事象発生時平均移動時間ＤＢ１１５ｅは、突発事象発生時における車両Ｃの挙動に対応している。突発事象発生時平均移動時間ＤＢ１１５ｅは、複数の道路リンクを示すリンク番号と、突発事象発生時からの経過時間と、突発事象の種類と、周辺の交通量と、平均移動時間とを対応付けて記憶している。突発事象の種類は、情報提供装置４から提供される事象情報が示す情報であり、例えば交通事故、災害、催事の開始等である。周辺の交通量は、ステップＳ１３６で特定される情報であり、例えば突発事象が発生した道路リンクを中心とした所定範囲を走行している車両Ｃの台数の多寡を示す情報である。突発事象発生時平均移動時間ＤＢ１１５ｅを用いて、現在の車両Ｃの挙動から、突発事象発生時における交通状況を予測することが可能である。
【００９４】
図１７は道路交通状況の予測及び経路探索に係る処理手順を示すフローチャートである。カーナビゲーション装置２及び経路探索装置１が実行するステップＳ１５１〜ステップＳ１５４の処理内容は、実施形態１で説明したステップＳ５１〜ステップＳ５４と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００９５】
ステップＳ１５４の処理を終えた経路探索装置１の制御部１１は、各メッシュの所定の道路リンクにおける現在の車両Ｃの挙動を特定し、突発事象、及び突発事象が発生してからの経過時間を特定する（ステップＳ１５５）。ここでも制御部１１は各メッシュに含まれる道路リンクの内、所定の一又は複数の道路リンクにおける車両Ｃの挙動を特定することによって、突発事象の発生を特定すれば良い。また現在の車両Ｃの挙動としては、現時点から所定時間前、例えば数時間前から現在に至る車両Ｃの挙動を特定すれば良い。
【００９６】
次いで、制御部１１は、情報提供装置４へ突発事象の種類を示す事象情報の提供を要求し、該要求に応じて情報提供装置４から提供される事象情報を受信する（ステップＳ１５６）。なお、突発事象の種類を示す事象情報は、突発事象発生時における平均移動時間を正確に特定するための補助的なものであり、必須の情報では無い。
そして、制御部１１は、突発事象が発生した道路リンクを中心とした周辺交通量を特定する（ステップＳ１５７）。そして、制御部１１は、現在の状況に応じて、平常時平均移動時間ＤＢ１１５ｄ又は突発事象発生時平均移動時間ＤＢ１１５ｅから平均移動時間を読み出す（ステップＳ１５８）。
【００９７】
つまり、突発事象が発生している場合、突発事象が発生しているメッシュを含むその周辺のメッシュに係る道路リンクの平均移動時間については、制御部１１は、突発事象発生時から所定時間が経過するまでの間、突発事象発生時平均移動時間ＤＢ１１５ｅから平均移動時間を読み出す。基本的に、突発事象発生時の平均移動時間は、道路リンクの番号、突発事象発生時からの経過時間、突発事象の種類、周辺の交通量をキーにして、突発事象発生時平均移動時間ＤＢ１１５ｅから読み出される。しかし、突発事象の種類等の情報が得られていない場合、該情報を用いずに、他のキーを用いて平均移動時間を読み出せば良い。その際、平均移動時間を一意に特定できない場合があるが、いずれか一方の平均移動時間を読み出せば良い。
平常時においては、制御部１１は平常時平均移動時間ＤＢ１１５ｄから各道路リンクの平均移動時間を読み出す。例えば、突発事象が発生してから所定時間が経過するまでの時間を除く時間帯においては、平常時平均移動時間ＤＢ１１５ｄから各道路リンクの平均移動時間を読み出す。また、突発事象発生時においても、突発事象が発生したリンクから遠く離れたメッシュ、つまり、突発事象の影響が無いメッシュに含まれる道路リンクの平均移動時間については、制御部１１は、平常時平均移動時間ＤＢ１１５ｄから各道路リンクの平均移動時間を読み出す。
【００９８】
以下、制御部１１は、実施形態１で説明したステップＳ５７〜ステップＳ６０と同様の処理を、ステップＳ１５９〜ステップＳ１６２において実行することによって、目的地への経路探索を実行し、処理を終える。
【００９９】
変形例１によれば、実施形態１と同様の作用効果を奏する。変形例１に係る経路探索装置１は、車両Ｃの挙動によって突発事象の発生を特定し、各道路リンクの移動時間を予測することができる。
【０１００】
（実施形態２）
実施形態２に係るカーナビゲーション装置２０２、経路探索方法及びコンピュータプログラム２５１は、カーナビゲーション装置２０２自身が、実施形態１と同様の処理手順によって、各道路リンクの平均移動時間を予測し、経路探索を行うものである。実施形態２に係る構成は、カーナビゲーション装置２０２の記憶部２２５の内容、制御部２２１の処理内容のみが実施形態１と異なるため、以下、主にかかる相違点を説明する。その他の構成及び作用効果は実施形態１と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１０１】
図１８は実施形態２に係るカーナビゲーション装置２０２の一構成例を示す概念図である。実施形態２に係るカーナビゲーション装置２０２は、実施形態１で説明したカーナビゲーション装置２０２と同様の構成を有する。つまり、カーナビゲーション装置２０２は、例えば、該カーナビゲーション装置２０２の各構成部の動作を制御するＣＰＵ等の制御部２２１を備えたコンピュータである。制御部２２１には、バスを介して、ＲＯＭ２２２、ＲＡＭ２２３、車載通信部２２４、記憶部２２５、表示部２２６、操作部２２７、時計２２８，位置検出部２２９及び取得部２３０が接続されている。但し、実施形態２に係る記憶部は、地図情報２２５ａ、プローブ情報ＤＢ２２５ｂ、挙動ＤＢ２２５ｃ、平均移動時間ＤＢ２２５ｄ、並びに本実施形態に係るコンピュータプログラム２５１を記憶している。各情報及びＤＢ並びにコンピュータプログラム２５１の内容は実施形態１に係る経路探索装置の記憶部２２５が記憶しているものと同様である。
また、記憶部２２５は、実施形態１における第１記憶部と同様、読み出しが可能なディスクドライブ、及び可搬式の記録媒体２０５からデータの読み出しが可能なＣＤ−ＲＯＭドライブ等の装置である。コンピュータプログラム２５１は、可搬式メディアであるＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＢＤ等の記録媒体２０５にコンピュータ読み取り可能に記録されている。
制御部２２１は、コンピュータプログラム２５１が記録された記録媒体２０５又は記憶部２２５から、コンピュータプログラム２５１をＲＡＭ２２３に読み出し、実行することにより、コンピュータをカーナビゲーション装置２０２として機能させる。
【０１０２】
カーナビゲーション装置２０２の第１制御部は、図７のステップＳ１１〜ステップＳ１３の処理によって得られた、車両の位置情報、速度情報、加速度情報、時刻及び曜日等の情報を、自車両の識別子に対応付けてプローブ情報記憶部に記憶させる。他車両のプローブ情報は、プローブ情報を収集している外部のサーバ、路側に設けられた通信装置を介して取得しても良いし、車車間通信によって収集するように構成しても良い。車車間通信は、車載無線通信機を搭載した車両同士で行う通信等である。
【０１０３】
平均移動時間の登録及び読み出し、経路探索に係る処理等、他の処理内容は、情報の送受信を省いた点を除けば図８及び図１０で説明した各種処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。つまり、実施形態１において経路探索装置の制御部２２１が実行する処理を、本実施形態２に係る制御部２２１が実行する。
【０１０４】
実施形態２に係るカーナビゲーション装置２０２、経路探索方法及びコンピュータプログラム２５１は、実施形態１と同様の作用効果を奏する。
なお、実施形態１で説明した処理をカーナビゲーション装置２０２自身が実行する例を説明したが、実施形態１の変形例についても、同様にしてカーナビゲーション装置２０２自身が変形例１の処理を実行するように構成しても良い。
【０１０５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１０６】
１  経路探索装置
２  カーナビゲーション装置
３  検出器
４  情報提供装置
５，２０５  記録媒体
１１  制御部
１４  通信部
１５  記憶部
１５ａ  地図情報
１５ｂ  プローブ情報ＤＢ
１５ｃ  挙動ＤＢ
１５ｄ  平均移動時間ＤＢ
１６  時計
１７  表示装置
２１，２２１  制御部
２２，２２２  ＲＯＭ
２３，２２３  ＲＡＭ
２４，２２４  車載通信部
２５，２２５  記憶部
２６，２２６  表示部
２７，２２７  操作部
２８，２２８  時計
２９，２２９  位置検出部
３０，２３０  取得部
５１，２５１  コンピュータプログラム
１１５ｃ  挙動パターン
１１５ｄ  平常時平均移動時間ＤＢ
１１５ｅ  突発事象発生時平均移動時間ＤＢ
Ｃ  車両
Ｎ  通信網
Ｒ  道路
【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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