交通情報処理方法及び交通情報処理システム
【課題】管理対象道路を走行する車両の車両位置を特定するための計算処理を単純化し、計算機負荷を低減させる。
【解決手段】管理対象道路９上の各基点Ｎ１、Ｎ２・・に対応した矩形区画Ｓ１、Ｓ２・・を設定し、この矩形区画を管理対象道路９に割り付けて管理対象道路９を区画割りし、矩形区画の集合からなる評価管理区域の座標を定義する。各矩形区画を走行する車両７から収集された走行履歴情報８を取得し、その走行履歴情報８から算出したベクトル値が評価管理区域内にある場合、その走行履歴情報８は正常な情報であると判断する。これにより、各矩形区画を走行する車両７から取得した走行履歴情報８から当該車両の車両位置を容易に高い精度で特定することができる。よって、マップマッチングの計算処理を著しく簡易化及び高速化することができ、計算機負荷も格段に低減させることができる。
【解決手段】管理対象道路９上の各基点Ｎ１、Ｎ２・・に対応した矩形区画Ｓ１、Ｓ２・・を設定し、この矩形区画を管理対象道路９に割り付けて管理対象道路９を区画割りし、矩形区画の集合からなる評価管理区域の座標を定義する。各矩形区画を走行する車両７から収集された走行履歴情報８を取得し、その走行履歴情報８から算出したベクトル値が評価管理区域内にある場合、その走行履歴情報８は正常な情報であると判断する。これにより、各矩形区画を走行する車両７から取得した走行履歴情報８から当該車両の車両位置を容易に高い精度で特定することができる。よって、マップマッチングの計算処理を著しく簡易化及び高速化することができ、計算機負荷も格段に低減させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管理対象道路を走行する車両の交通情報を処理する交通情報処理方法、及び交通情報処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、道路上の交通に関する情報をユーザに提供する代表的なシステムとして、道路交通情報通信システム（Vehicle Information and Communication System；以下ＶＩＣＳと記す）があり、渋滞情報、目的地への所要時間、事故・故障車・工事情報のような様々な交通情報が提供されている。ＶＩＣＳによる交通情報を入手するためには、ＶＩＣＳ対応の車載器、例えばナビゲーションシステムを搭載する必要があり、高速道路や幹線道路の路側に設置されたビーコンから発射された電磁波等を受信することで、自車両の位置情報や渋滞情報等をナビゲーションシステムの画面に表示することができる。
【０００３】
また、ナビゲーションシステムのような車載器においては、全地球測位システム（Global Positioning System；以下ＧＰＳと記す）による自車位置の緯度経度情報と、ＶＩＣＳにより標準化された地図情報、すなわち「道路リンク」と呼ばれる交差点等で区切られた道路範囲を区域区画単位（メッシュ）とした地図情報を対応させ（マップマッチング）、自車両の位置特定や走行経路の算定を行っている。これにより、全国の道路地図情報をデジタルコードとして標準化された体系に組み込み、地図の共有化及び製品の標準化を図っている。
【０００４】
従来システムの例として、例えば特許文献１では、メッシュ形状の区域区画単位に分割された電子地図において、この各々のメッシュに道路リンクのコードを付与し、地図上の経路探索等に活用した旅行時間算出システムが提示されている。一方、特許文献２では、標準の道路リンクを使用せず、独自の道路形状データを適用したデジタル地図の位置情報伝達方法が提示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３４２８７４号公報
【特許文献２】特開２００１−４１７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示されている旅行時間算出システムのように、従来の「道路リンク」を使用することを前提としてシステム構築を行うには、その全データを有していなければならないという問題があった。また、「道路リンク」は、全国の道路を網羅するものであるから、管轄道路が限定された地域であっても全国網を前提とした位置検索が行われ、個々の車両位置を特定する計算の都度、システムに高い計算処理性能が要求される。このため、例えば高速道路のような車両走行量の膨大な道路上での迅速な交通情報処理の手法としては適切ではなかった。
【０００７】
また、「道路リンク」は、標準化された地図データコードであるため、例えば道路事業者であるユーザが道路図面を独自に追加することは容易ではない。このため、道路事業者が「道路リンク」を使用して道路交通情報システムを自社構築した場合には、新設道路の道路リンクコードがタイムリーに更新されなければシステムの運用に不都合が生じるという問題があった。このように、「道路リンク」を使用することを前提としたシステム構築
は、特定の地理的範囲の道路を管轄する事業者（例えば高速道路の道路管理者）、及びその利用者等の需要の実態に応えるものではなかった。
【０００８】
一方、特許文献２に示されたような、従来の「道路リンク」を使用せずに独自の道路形状データを適用する方法では、地図上に緯度経度情報を当てはめる際に複雑な処理を必要とすることや、道路形状に合わせた区域区画単位の形状を都度定義する必要があることから、処理が大変煩雑であり、具体的な手法も確立されていなかった。
【０００９】
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、管理対象道路を走行する車両の車両位置を特定するための計算処理を単純化し、計算機負荷を低減させることが可能な交通情報処理方法及び交通情報処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る交通情報処理方法は、道路地図上において管理対象道路に対して車両の走行方向に複数の基点を互いに間隔を置いて配置するステップと、各基点に対応して設定された矩形区画を管理対象道路に割り付け、管理対象道路を区画割りするとともに、矩形区画の集合からなる評価管理区域の座標を定義するステップと、各矩形区画を走行する車両から収集された緯度経度情報及び時刻情報を含む走行履歴情報を取得するステップと、走行履歴情報が正常な情報であるか否かを車両ごとに判断し、正常な走行履歴情報を抽出するステップと、正常と判断された走行履歴情報をもとに各矩形区画を走行した車両の速度情報を算出するステップと、前記速度情報をもとにした統計処理により、管理対象道路を走行した車両に関する交通情報を求めるステップを有するものである。
【００１１】
また、本発明に係る交通情報処理システムは、道路地図上において管理対象道路に対して車両の走行方向に複数の基点を互いに間隔を置いて配置し、各基点に対応して設定された矩形区画を管理対象道路に割り付け、管理対象道路を区画割りするとともに、矩形区画の集合からなる評価管理区域の座標を定義する評価管理区域設定手段と、各矩形区画を走行する車両から収集された緯度経度情報及び時刻情報を含む走行履歴情報を取得する走行履歴情報取得手段と、走行履歴情報取得手段により取得した走行履歴情報が正常な情報であるか否かを車両ごとに判断し、正常な走行履歴情報を抽出する正常情報抽出手段と、正常情報抽出手段により正常と判断された走行履歴情報をもとに、各矩形区画を走行した車両の速度情報を算出し、さらに前記速度情報をもとにした統計処理により管理対象道路を走行した車両に関する交通情報を求める統計処理手段を備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、管理対象道路上の各基点に対応した矩形区画を設定し、この矩形区画により管理対象道路を区画割りするとともに、矩形区画の集合からなる評価管理区域の座標を定義するようにしたので、各矩形区画を走行する車両から取得した走行履歴情報をもとに当該車両の車両位置を容易に高い精度で特定することができ、また、位置特定のための計算処理を単純化し計算機負荷を低減させることができるため、大容量の交通量負荷への円滑な処理対応が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る交通情報処理システムの構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る交通情報処理システムの評価管理区域の設定方法を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る交通情報処理システムの評価管理区域の設定方法を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る交通情報処理システムによる管理対象道路の直線部における矩形区画の割り付け方法を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る交通情報処理システムによって算出された各矩形区画を走行した車両の平均速度を示す図である。
【図６】本発明の比較例による区画割り付け方法を示す図である。
【図７】本発明の他の比較例による管理対象道路のカーブ部における矩形区画の割り付け方法を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る交通情報処理システムによる管理対象道路のカーブ部における矩形区画の割り付け方法を説明する図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る交通情報処理システムによる管理対象道路のカーブ部における矩形区画の割り付け方法を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る交通情報処理システムの評価管理区域の設定方法を説明する図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る交通情報処理システムの初期値の設定例を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る交通情報処理システムの評価間隔を設定するために必要な仰角、差分の算出方法を説明する図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係る交通情報処理システムの正常情報抽出手段の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
以下に、本発明の実施の形態１に係る交通情報処理システムについて、図面に基づいて説明する。本実施の形態１に係る交通情報処理システムは、管理対象道路を走行する車両に搭載された車載器に記録された走行履歴情報を、ＤＳＲＣ（狭帯域通信）等を利用した送受信機により受信し、これをもとに管理対象道路を走行する車両の走行状態を判別し、渋滞情報、目的地への所要時間のような様々な交通情報をユーザに提供するものである。
【００１５】
図１は、本実施の形態１に係る交通情報処理システムの構成を示す概略図である。本実施の形態１における交通情報処理システム１は、主に、管理対象の道路地図を含む地図情報が格納された地図情報データベース２と、管理対象道路を含む評価管理区域を設定する評価管理区域設定手段３と、評価管理区域を走行する車両７から走行履歴情報８を取得する走行履歴情報取得手段４と、正常な走行履歴情報８を抽出する正常情報抽出手段５と、正常な走行履歴情報８をもとに評価管理区域を走行する車両７の速度情報を算出し、さらに速度情報をもとにした統計処理により、管理対象道路９を走行した車両７に関する交通情報を求める統計処理手段６から構成される。
【００１６】
また、車両７に搭載された車載器から伝送される走行履歴情報８には、車両７の現在位置を示す緯度経度情報８１と時刻情報８２が含まれ、これらの情報から当該車両の速度ベクトルを算出することができる。なお、フラグ情報８３は、車両７が管理対象道路９を走行していることを示す判断情報であり、必要に応じて走行履歴情報８に付与される。このフラグ情報８３については、後述の実施の形態４で説明する。
【００１７】
評価管理区域設定手段３は、地図情報データベース２に格納された道路地図上において管理対象道路を含む評価管理区域を設定するものである。評価管理区域設定手段３による評価管理区域の設定方法について、図２〜図４を用いて説明する。まず、図２に示すように、管理対象道路９に対して、図中矢印で示す車両の走行方向１１に、複数の基点Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３・・を互いに間隔を置いて配置する。本実施の形態１では、複数の基点Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３・・は、管理対象道路９の中央を示す線１０上に所定間隔Ａで配置されている。なお、各基点の間隔は一定でなくても良く、任意の間隔で配置することができる。
【００１８】
このように、管理対象道路９の中央を示す線１０上に定義した基点Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３・・を連続的に線分で結ぶことで、道路線形に沿った位置情報を表すことができる。このような基点を一般に道路リンクと言い、通常、所定間隔毎の区切りや交差点等の経路結節点（ノード）において定義される。
【００１９】
次に、図３に示すように、各基点Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３・・に対応して設定された矩形区画Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・を管理対象道路９に割り付け、管理対象道路９を区画割りする。本実施の形態１では、矩形区画を形成する４つの線分のうちの２つの線分は、隣り合う２つの基点を結んだ線分と略平行に配置され、その長さは所定間隔Ａと同じ長さに設定されている。また、残りの２つの線分は、上記２本の線分と略垂直に配置され、長方形を形成している。本実施の形態１における交通情報処理システム１の評価管理区域は、これらの矩形区画Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・の集合からなり、各基点及び各矩形区画の座標から評価管理区域の座標を定義することができる。
【００２０】
管理対象道路９の直線部における矩形区画の割り付け方法について、図４を用いて説明する。なお、カーブ部における矩形区画の割り付け方法については、後述の実施の形態２で詳細に説明する。図４に示すように、例えば基点Ｎ１に対応する矩形区画Ｓ１を形成する４つの線分のうち、隣り合う２つの基点Ｎ１、Ｎ２を結んだ線分ａｂと平行な２つの線分ｄｅ、ｈｉの長さは、所定間隔Ａと同じ長さに設定されている。また、基点Ｎ１、Ｎ２を結んだ線分ａｂと略垂直な２つの線分ｄｈ、ｅｉの長さは、管理対象道路９の幅Ｗ１と、その幅の両外側にＧＰＳの測位誤差Ｗ２を足した幅Ｗ３と同じ長さである。
【００２１】
同様に、基点Ｎ２に対応する矩形区画Ｓ２を形成する４つの線分のうち、隣り合う２つの基点Ｎ２、Ｎ３を結んだ線分ｂｃと平行な２つの線分ｆｇ、ｊｋの長さは、所定間隔Ａと同じ長さであり、線分ｂｃと略垂直な２つの線分ｆｊ、ｇｋの長さは、管理対象道路９の幅Ｗ１と、その幅の両外側にＧＰＳの測位誤差Ｗ２を足した幅Ｗ３と同じ長さある。
【００２２】
管理対象道路９の直線部においては、隣り合う矩形区画Ｓ１、Ｓ２を、重複させることなく、また隙間をあけることなく割り付けることができ、各矩形区画Ｓ１、Ｓ２の集合（和）が交通情報処理システム１の評価管理区域となる。すなわち、評価管理区域の幅は、管理対象道路９の幅Ｗ１と、その幅の両外側にＧＰＳの測位誤差Ｗ２を足した幅Ｗ３となり、評価管理区域の長さは、管理対象道路９の長さ（距離）である。
【００２３】
本実施の形態１では、管理対象道路９に単純な矩形区画を割り付けることにより、道路地図上において管理対象道路９を区画割りし、各矩形区画を走行する車両７から取得した走行履歴情報８により、車両７の走行位置を道路地図上に特定（マップマッチング）するものである。さらに、管理対象道路９を走行する車両７の走行履歴情報８から渋滞等の交通情報を得るためには、管理対象道路９を走行する車両であるかどうか、管理対象道路９のどの位置を走行する車両であるか、及び何台の車両が時速何キロで走行しているか、等の情報が必要である。
【００２４】
マップマッチングの際には、以下の２つの点に留意する必要がある。１つ目は、ＧＰＳによる測位誤差を踏まえた評価をすること（データの信頼性）であり、２つ目は、多数の走行履歴情報から総合的に交通情報を算定すること（データの規範性）である。本実施の形態１では、これらの条件を踏まえて評価管理区域を設定している。
【００２５】
本実施の形態１に係る交通情報処理システム１におけるマップマッチングの動作について、図４を用いて説明する。図４中、７ａ〜７ｉで示す矢印は、ある測定時刻期間に走行履歴情報８を伝送してきた車両７のベクトル値（ある位置における速度）を示している。このベクトル値は、走行履歴情報取得手段４が管理対象道路９を走行する車両７から取得
した走行履歴情報８である緯度経度情報８１及び時刻情報８２をもとに算出される。
【００２６】
本実施の形態１では、各矩形区画Ｓ１、Ｓ２ごとに走行履歴情報８を集計し、各矩形区画Ｓ１、Ｓ２内に存在するベクトル値を抽出し、これに基づいて交通情報を算出する。図４では、基点Ｎ１に対応する矩形区画Ｓ１内に存在するベクトル値は、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅであり、７ｆは評価管理区域外であるため排除される。同様に、基点Ｎ２に対応する矩形区画Ｓ２内に存在するベクトル値は、７ｇ、７ｈ、７ｊであり、７ｉは評価管理区域外であるため排除される。
【００２７】
また、正常情報抽出手段５は、走行履歴情報取得手段４により取得した走行履歴情報８が正常な情報であるか否かを車両７ごとに判断し、正常な走行履歴情報８を抽出する。本実施の形態１では、走行履歴情報８から算出したベクトル値が評価管理区域内にある場合、その走行履歴情報８は正常な情報であると判断する。すなわち、図４では、評価管理区域外であるベクトル値７ｆ、７ｉを算出するために用いた走行履歴情報８を、正常な情報ではないと判断して排除する。
【００２８】
このように正常情報抽出手段５により正常と判断された走行履歴情報８をもとに、統計処理手段６は、各矩形区画Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・を走行する車両の速度情報を算出する。さらに、算出された速度情報をもとにした統計処理により、管理対象道路９を走行した車両７の速度分布情報、具体的には管理対象道路９の特定区間の特定時刻期間における速度情報の算術平均値を求めるものである。なお、渋滞情報や目的地への所要時間等、その他の交通情報も必要に応じて求めることができる。
【００２９】
統計処理手段６では、車両速度、または目的地への所要時間等の具体的な数値化を行うために、収集した情報のクレンジングを含めた抽出・平均化処理が行われる。その手順について以下に説明する。まず、各車両７から伝送された走行履歴情報８を収集する。次に、過去一定期間（例えばある時刻から５分間）に収集された走行履歴情報８をベクトル化（ｘ、ｙ、ｖ）する。具体的には位置差分を時刻差分で除して速度（ｖ）を求める。
【００３０】
続いて、算出したベクトル値を評価管理区域である各矩形区画に当てはめて、評価管理区域外のベクトル値及び異常速度値等を除去する。その後、各矩形区画の速度（ｖ）の平均値を算出する。例として、各矩形区画を走行した車両の平均速度を算出した結果を図５に示す。図５において、横軸はノード（基点）番号、縦軸は速度（ｋｍ／ｈ）であり、各ポイントはそれぞれの車両７の速度、太線は平均速度を示している。
【００３１】
図５に示すように、管理対象道路９の評価管理区域を基点番号Ｎ１、Ｎ２・・に対応した矩形区画Ｓ１、Ｓ２・・で区画割りして管理し、各々の基点番号に対応する車両７の速度を算術平均することにより、管理対象道路９の特定区間において特定の時刻期間に走行した車両７の速度分布情報を求めることができる。
【００３２】
以上のように、本実施の形態１によれば、管理対象道路９上の各基点Ｎ１、Ｎ２・・に対応した矩形区画Ｓ１、Ｓ２・・を設定し、この矩形区画を管理対象道路９に割り付けて管理対象道路９を区画割りするとともに、矩形区画の集合からなる評価管理区域の座標を定義するようにしたので、各矩形区画を走行する車両７から取得した走行履歴情報８から、当該車両の車両位置を容易に高い精度で特定することができる。これにより、マップマッチングの計算処理を著しく簡易化及び高速化することができ、管理対象道路９を走行した車両７に関する交通情報を求める際の計算機負荷も格段に低減させることができるため、大容量の交通量負荷への円滑な処理対応が可能である。
【００３３】
さらに、本実施の形態１に係る交通情報処理システムでは、ＶＩＣＳにより標準化され
た地図情報（道路リンク）を使用せずに、道路線形に合致させた単純な矩形区画により評価管理区域を定義しているため、ユーザが新設道路等の道路図面を独自に追加、更新することも容易である。よって、新設道路等にも迅速な対応が可能であり、利便性が高く運用し易い。これらのことから、特定の地理的範囲の道路を管轄する事業者（例えば高速道路の道路管理者）及びその道路の利用者等の需要に応えることが可能なものである。
【００３４】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、管理対象道路９の直線部における矩形区画の割り付け方法について説明したが、実際の道路においては、図２に示すように、カーブ部を含む様々な道路線形が存在するため、各矩形区画を道路線形に沿って適切に割り付ける必要がある。本発明の実施の形態２では、管理対象道路９のカーブ部における矩形区画の割り付け方法について述べる。なお、本実施の形態２に係る交通情報処理システム１の構成は、上記実施の形態１と同様であるので図１を流用して説明する。
【００３５】
図６は、本実施の形態２の比較例である区画割り付け方法を示している。図６の比較例のように、ＧＰＳ測位誤差Ｗ２を含む評価管理区域を想定し、所定間隔Ａの基点で区切った評価管理領域は、直線部分においては図６に斜線で示すＳ１のような矩形区画となるが、カーブ部においては、図６に斜線で示すＳ４´のような扇型形状となる。このような扇型形状では、円弧をトレースした多角形を定義する必要が生じ、処理が複雑となる。そこで、本実施の形態２では、管理対象道路９のカーブ部においても、上記の比較例のような多角形による定義をすることなく、上記実施の形態１と同様の矩形区画を割り付け、矩形区画の集合からなる評価管理区域の座標を定義するものである。
【００３６】
本実施の形態２による管理対象道路９のカーブ部における矩形区画の割り付け方法について、図７及び図８を用いて説明する。図７は、本実施の形態２の他の比較例によるカーブ部における矩形区画の割り付け方法を示している。図７に示す割り付け方法では、直線部である基点Ｎ４に対応する矩形区画Ｓ４に隣接して、カーブ部である基点Ｎ５に対応する矩形区画Ｓ５を幅方向に平行にずらして割り付けしている。このような割り付け方法では、道路線形に評価管理区域が合致していない隙間部分（図７中、ｑｒｔで示す三角形領域）が発生する。また、評価管理区域として必要でない不要部分（図７中、ｘｙｚで示す三角形領域）も発生する。
【００３７】
そこで、図８に示すように、カーブ部における矩形区画を実際の道路線形に合わせて、仰角θ分だけ回転させて割り付ける方法が考えられる（上記実施の形態１で用いた図３は、図８に示す割り付け方法によるものである）。これにより、図７に示す比較例よりも、道路線形に沿った矩形区画の設定を行うことができる。なお、図７及び図８において、仰角を示すθｎの添え字「ｎ」は、ｎ番目の基点の（ｎ＋１）番目の基点に対する仰角であることを示している。
【００３８】
各基点Ｎ４、Ｎ５に対応する各矩形区画Ｓ４、Ｓ５の幅は、各基点の所定間隔Ａであり、一定値となっている。本実施の形態２では、各基点Ｎ４、Ｎ５に対応して同一形状の矩形区画Ｓ４、Ｓ５を割り付け、さらに（ｎ＋１）位置の基点に対する仰角θｎの分だけ回転させる。図８では、各矩形区画Ｓ５を仰角θ５の分だけ回転させて割り付け、道路線形にほぼ合致した評価管理区域を設定している。
【００３９】
なお、本実施の形態２による割り付け方法においても、上記実施の形態１と同様に、カーブ部に設けられた基点Ｎ５に対応する矩形区画Ｓ５を形成する４つの線分のうち、隣り合う２つの基点Ｎ５、Ｎ６を結んだ線分ｎｏと平行な２つの線分ｒｔ、ｙｚの長さは、所定間隔Ａと同じ長さに設定されている。また、線分ｎｏと略垂直な２つの線分ｒｙ、ｔｚの長さは、管理対象道路９の幅Ｗ１と、その幅の両外側にＧＰＳによる測位誤差Ｗ２を足した幅Ｗ３とほぼ同じ長さであり、これが管理評価区域の幅となる。
【００４０】
本実施の形態２によれば、管理対象道路９のカーブ部においても、各基点に対応して単純な矩形区画を回転させて割り付けることにより、道路線形にほぼ合致した評価管理区域を設定することができる。
【００４１】
実施の形態３．
上記実施の形態２では、管理対象道路９のカーブ部において、各基点の所定間隔Ａと同じ幅の矩形区画を、各基点に対する仰角θｎの分だけ回転させて割り付けることにより、評価管理区域を設定する方法を説明した。しかし、上記実施の形態２に示した基点を中心として回転させる方法では、道路線形に評価管理区域が合致していない隙間部分（図８中、ｑｒｎで示す三角形領域）が発生し、この隙間部分に入った車両７の走行履歴情報８は排除されることになる。
【００４２】
そこで、本発明の実施の形態３では、さらに道路線形に合致した評価管理区域を設定するために、矩形区画について一定の法則に基づいた補正を行うものである。なお、本実施の形態３に係る交通情報処理システム１の構成は、上記実施の形態１と同様であるので図１を流用して説明する。
【００４３】
本実施の形態３による管理対象道路９のカーブ部における矩形区画の割り付け方法について、図９及び図１０を用いて説明する。本実施の形態３では、図９に示すように、基点Ｎ４に対応する矩形区画Ｓ４を形成する４つの線分のうち、隣り合う２つの基点Ｎ４、Ｎ５を結んだ線分ｍｎと平行な２つの線分ｐｑ、ｕｘの長さを、それぞれｐｑ´、ｕｘ´に延長し、矩形区画Ｓ４をｐｑ´ｘ´ｕで示される範囲とした。これにより、矩形区画Ｓ４の横幅（線分ｐｑ´、ｕｘ´の長さ）は、所定間隔Ａではなく、評価間隔Ｂに延長される。
【００４４】
以上のような補正を行うことにより、車両７の走行履歴情報８の抽出範囲を、図９中、ｑｑ´ｘ´ｘで示す矩形領域の分だけ拡大することができ、上記実施の形態２で発生した隙間部分（図８中、ｑｒｎで示す三角形領域）をカバーすることができる。このように補正した矩形区画を管理対象道路９に割り付け、管理対象道路９を区画割りした状態を図１０に示す。このように、本実施の形態３による矩形区画の割り付け方法によれば、上記実施の形態２による割り付け方法（図３）のような隙間部分が発生せず、道路線形に合致した評価管理区域を設定することができる。
【００４５】
次に、本実施の形態３における矩形区画の補正について、具体的な手順を説明する。まず、図１１に示すような初期値を設定する。具体的には、管理対象道路９の基点（ノード）の緯度経度を所定間隔で定義し、この基点の座標をもとに管理対象道路９を所定の等間隔Ａで区切る。さらに、道路線形に合致した評価管理区域を設定するために、以下に示す方法で仰角、差分を求め、これをもとに評価間隔Ｂを求める。
【００４６】
評価間隔Ｂを設定するために必要な仰角、差分の算出方法について、図１２を用いて説明する。
（１）基点Ｎ（ｎ−１）の座標を（Ｘｎ−１、Ｙｎ−１）とする。
（２）これにより、基点Ｎｎの座標は、（Ｘｎ＋ｄｘｎ−１、Ｙｎ＋ｄｙｎ−１）となる。
（３）その場合の仰角はθｎ−１となり、差分はＤｎ−１で表される。
（４）仰角θｉは、
θｉ＝ＡＢＳ（ｔａｎ−１[(Ｙｉ＋１−Ｙｉ)／（Ｘｉ＋１−Ｘｉ）]−θｉ−１）
で求められる。仰角θ０は、Ｘ０、Ｙ０から導出する
（５）差分Ｄｉは、
Ｄｉ＝Ｗ／ｔａｎθｉ
で求められる。なお、Ｗは評価管理区域の幅である。
また、ｄｘｉ＝Ｄｉｃｏｓθｉ、ｄｙｉ＝Ｄｉｓｉｎθｉである。
【００４７】
本実施の形態３によれば、管理対象道路９のカーブ部において、道路線形に合わせた仰角に応じて矩形区画を回転させ、さらに所定間隔Ａを拡張した評価間隔Ｂを設定し、隣り合う矩形区画を部分的に重複させて配置することにより、道路線形に合致した隙間の無い評価管理区域を設定することができる。これにより、本実施の形態３における評価管理区域は、管理対象道路９と、その幅方向の両外側にＧＰＳの測位誤差を足した領域を網羅することができるため、上記実施の形態２よりも多くの走行履歴情報８を取得することができ、データの規範性を高めることができる。
【００４８】
実施の形態４．
上記実施の形態１〜３では、車両７から取得した走行履歴情報８から求めた速度ベクトル値が矩形区画中にあるかどうかで正常情報か否かを判断し、マップマッチングを行った。しかし、交通情報処理システム１の評価管理区域はＧＰＳによる測位誤差を含んでいるため、例えば図１３に示すように、管理対象道路９に並行して管理対象外道路１２が敷設されている場合、この管理対象外道路１２を走行する車両からの走行履歴情報を排除できないという問題が生じる可能性がある。
【００４９】
そこで、本発明の実施の形態４では、走行履歴情報８に当該車両が管理対象道路９を走行していることを示す判断情報であるフラグ情報８３が含まれる場合、そのフラグ情報８３を含む走行履歴情報８は正常であると判断するようにしたものである。なお、本実施の形態４に係る交通情報処理システム１の構成は、上記実施の形態１と同様であるので図１を流用して説明する。
【００５０】
本実施の形態４に係る交通情報処理システム１における正常情報抽出手段５の動作について、図１３を用いて説明する。図１３に示す例では、管理対象道路９が高速道路であり、管理対象道路９に並行して一般道である管理対象外道路１２が敷設されている。この例では、評価管理区域である矩形区画Ｓ１において、走行する２台の車両７１、７２から走行履歴情報８が伝送される。車両７１は、管理対象道路９を走行しているので管理対象の車両であり、車両７２は管理対象外道路１２を走行しているので、管理対象外の車両である。
【００５１】
本実施の形態４では、車両７１が高速道路である管理対象道路９に入った時に、高速道路に入ったという情報を付与するフラグ情報８３を車両７１に搭載された車載器に書き込む。正常情報抽出手段５は、このフラグ情報８３を読み取ることにより、車両７１が管理対象道路９を走行する車両であると判断する。一方、一般道である管理対象外道路１２を走行する車両７２に搭載された車載器には、フラグ情報８３が書き込まれないため、車両７２から伝送された走行履歴情報８は、正常でないと判断され排除される。
【００５２】
なお、別の方法として、当該車両の走行履歴情報８を送受信した送受信機（例えば高速道路の路側に設置）の機器番号を車載器に書き込み、この機器番号によって判断する方法もある。これらの方法はいずれも車載器の標準的な製品仕様に基づいた対応方法であり、車載器の標準仕様に合致した方法を採用することが望ましい。
【００５３】
本実施の形態４によれば、走行履歴情報８に当該車両が管理対象道路９を走行していることを示す判断情報であるフラグ情報８３が含まれる場合に、そのフラグ情報８３を含む走行履歴情報８は正常であると判断するようにしたので、さらに高い精度で正常情報を抽
出することができ、より正確な交通情報の算出が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、高速道路の道路管理者のような特定の地理的範囲の道路を管轄する事業者及びその道路の利用者等のユーザに交通情報を提供する交通情報処理システムとして利用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 交通情報処理システム、２ 地図情報データベース、３ 評価管理区域設定手段、４ 走行履歴情報取得手段、５ 正常情報抽出手段、６ 統計処理手段、
７、７１、７２ 車両、８ 走行履歴情報、９ 管理対象道路、１０ 道路の中央を示す線、１１ 走行方向、１２ 管理対象外道路、８１ 緯度経度情報、８２ 時刻情報、
８３ フラグ情報。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管理対象道路を走行する車両の交通情報を処理する交通情報処理方法、及び交通情報処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、道路上の交通に関する情報をユーザに提供する代表的なシステムとして、道路交通情報通信システム（Vehicle Information and Communication System；以下ＶＩＣＳと記す）があり、渋滞情報、目的地への所要時間、事故・故障車・工事情報のような様々な交通情報が提供されている。ＶＩＣＳによる交通情報を入手するためには、ＶＩＣＳ対応の車載器、例えばナビゲーションシステムを搭載する必要があり、高速道路や幹線道路の路側に設置されたビーコンから発射された電磁波等を受信することで、自車両の位置情報や渋滞情報等をナビゲーションシステムの画面に表示することができる。
【０００３】
また、ナビゲーションシステムのような車載器においては、全地球測位システム（Global Positioning System；以下ＧＰＳと記す）による自車位置の緯度経度情報と、ＶＩＣＳにより標準化された地図情報、すなわち「道路リンク」と呼ばれる交差点等で区切られた道路範囲を区域区画単位（メッシュ）とした地図情報を対応させ（マップマッチング）、自車両の位置特定や走行経路の算定を行っている。これにより、全国の道路地図情報をデジタルコードとして標準化された体系に組み込み、地図の共有化及び製品の標準化を図っている。
【０００４】
従来システムの例として、例えば特許文献１では、メッシュ形状の区域区画単位に分割された電子地図において、この各々のメッシュに道路リンクのコードを付与し、地図上の経路探索等に活用した旅行時間算出システムが提示されている。一方、特許文献２では、標準の道路リンクを使用せず、独自の道路形状データを適用したデジタル地図の位置情報伝達方法が提示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３４２８７４号公報
【特許文献２】特開２００１−４１７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示されている旅行時間算出システムのように、従来の「道路リンク」を使用することを前提としてシステム構築を行うには、その全データを有していなければならないという問題があった。また、「道路リンク」は、全国の道路を網羅するものであるから、管轄道路が限定された地域であっても全国網を前提とした位置検索が行われ、個々の車両位置を特定する計算の都度、システムに高い計算処理性能が要求される。このため、例えば高速道路のような車両走行量の膨大な道路上での迅速な交通情報処理の手法としては適切ではなかった。
【０００７】
また、「道路リンク」は、標準化された地図データコードであるため、例えば道路事業者であるユーザが道路図面を独自に追加することは容易ではない。このため、道路事業者が「道路リンク」を使用して道路交通情報システムを自社構築した場合には、新設道路の道路リンクコードがタイムリーに更新されなければシステムの運用に不都合が生じるという問題があった。このように、「道路リンク」を使用することを前提としたシステム構築
は、特定の地理的範囲の道路を管轄する事業者（例えば高速道路の道路管理者）、及びその利用者等の需要の実態に応えるものではなかった。
【０００８】
一方、特許文献２に示されたような、従来の「道路リンク」を使用せずに独自の道路形状データを適用する方法では、地図上に緯度経度情報を当てはめる際に複雑な処理を必要とすることや、道路形状に合わせた区域区画単位の形状を都度定義する必要があることから、処理が大変煩雑であり、具体的な手法も確立されていなかった。
【０００９】
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、管理対象道路を走行する車両の車両位置を特定するための計算処理を単純化し、計算機負荷を低減させることが可能な交通情報処理方法及び交通情報処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る交通情報処理方法は、道路地図上において管理対象道路に対して車両の走行方向に複数の基点を互いに間隔を置いて配置するステップと、各基点に対応して設定された矩形区画を管理対象道路に割り付け、管理対象道路を区画割りするとともに、矩形区画の集合からなる評価管理区域の座標を定義するステップと、各矩形区画を走行する車両から収集された緯度経度情報及び時刻情報を含む走行履歴情報を取得するステップと、走行履歴情報が正常な情報であるか否かを車両ごとに判断し、正常な走行履歴情報を抽出するステップと、正常と判断された走行履歴情報をもとに各矩形区画を走行した車両の速度情報を算出するステップと、前記速度情報をもとにした統計処理により、管理対象道路を走行した車両に関する交通情報を求めるステップを有するものである。
【００１１】
また、本発明に係る交通情報処理システムは、道路地図上において管理対象道路に対して車両の走行方向に複数の基点を互いに間隔を置いて配置し、各基点に対応して設定された矩形区画を管理対象道路に割り付け、管理対象道路を区画割りするとともに、矩形区画の集合からなる評価管理区域の座標を定義する評価管理区域設定手段と、各矩形区画を走行する車両から収集された緯度経度情報及び時刻情報を含む走行履歴情報を取得する走行履歴情報取得手段と、走行履歴情報取得手段により取得した走行履歴情報が正常な情報であるか否かを車両ごとに判断し、正常な走行履歴情報を抽出する正常情報抽出手段と、正常情報抽出手段により正常と判断された走行履歴情報をもとに、各矩形区画を走行した車両の速度情報を算出し、さらに前記速度情報をもとにした統計処理により管理対象道路を走行した車両に関する交通情報を求める統計処理手段を備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、管理対象道路上の各基点に対応した矩形区画を設定し、この矩形区画により管理対象道路を区画割りするとともに、矩形区画の集合からなる評価管理区域の座標を定義するようにしたので、各矩形区画を走行する車両から取得した走行履歴情報をもとに当該車両の車両位置を容易に高い精度で特定することができ、また、位置特定のための計算処理を単純化し計算機負荷を低減させることができるため、大容量の交通量負荷への円滑な処理対応が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る交通情報処理システムの構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る交通情報処理システムの評価管理区域の設定方法を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る交通情報処理システムの評価管理区域の設定方法を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る交通情報処理システムによる管理対象道路の直線部における矩形区画の割り付け方法を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る交通情報処理システムによって算出された各矩形区画を走行した車両の平均速度を示す図である。
【図６】本発明の比較例による区画割り付け方法を示す図である。
【図７】本発明の他の比較例による管理対象道路のカーブ部における矩形区画の割り付け方法を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る交通情報処理システムによる管理対象道路のカーブ部における矩形区画の割り付け方法を説明する図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る交通情報処理システムによる管理対象道路のカーブ部における矩形区画の割り付け方法を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る交通情報処理システムの評価管理区域の設定方法を説明する図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る交通情報処理システムの初期値の設定例を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る交通情報処理システムの評価間隔を設定するために必要な仰角、差分の算出方法を説明する図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係る交通情報処理システムの正常情報抽出手段の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
以下に、本発明の実施の形態１に係る交通情報処理システムについて、図面に基づいて説明する。本実施の形態１に係る交通情報処理システムは、管理対象道路を走行する車両に搭載された車載器に記録された走行履歴情報を、ＤＳＲＣ（狭帯域通信）等を利用した送受信機により受信し、これをもとに管理対象道路を走行する車両の走行状態を判別し、渋滞情報、目的地への所要時間のような様々な交通情報をユーザに提供するものである。
【００１５】
図１は、本実施の形態１に係る交通情報処理システムの構成を示す概略図である。本実施の形態１における交通情報処理システム１は、主に、管理対象の道路地図を含む地図情報が格納された地図情報データベース２と、管理対象道路を含む評価管理区域を設定する評価管理区域設定手段３と、評価管理区域を走行する車両７から走行履歴情報８を取得する走行履歴情報取得手段４と、正常な走行履歴情報８を抽出する正常情報抽出手段５と、正常な走行履歴情報８をもとに評価管理区域を走行する車両７の速度情報を算出し、さらに速度情報をもとにした統計処理により、管理対象道路９を走行した車両７に関する交通情報を求める統計処理手段６から構成される。
【００１６】
また、車両７に搭載された車載器から伝送される走行履歴情報８には、車両７の現在位置を示す緯度経度情報８１と時刻情報８２が含まれ、これらの情報から当該車両の速度ベクトルを算出することができる。なお、フラグ情報８３は、車両７が管理対象道路９を走行していることを示す判断情報であり、必要に応じて走行履歴情報８に付与される。このフラグ情報８３については、後述の実施の形態４で説明する。
【００１７】
評価管理区域設定手段３は、地図情報データベース２に格納された道路地図上において管理対象道路を含む評価管理区域を設定するものである。評価管理区域設定手段３による評価管理区域の設定方法について、図２〜図４を用いて説明する。まず、図２に示すように、管理対象道路９に対して、図中矢印で示す車両の走行方向１１に、複数の基点Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３・・を互いに間隔を置いて配置する。本実施の形態１では、複数の基点Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３・・は、管理対象道路９の中央を示す線１０上に所定間隔Ａで配置されている。なお、各基点の間隔は一定でなくても良く、任意の間隔で配置することができる。
【００１８】
このように、管理対象道路９の中央を示す線１０上に定義した基点Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３・・を連続的に線分で結ぶことで、道路線形に沿った位置情報を表すことができる。このような基点を一般に道路リンクと言い、通常、所定間隔毎の区切りや交差点等の経路結節点（ノード）において定義される。
【００１９】
次に、図３に示すように、各基点Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３・・に対応して設定された矩形区画Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・を管理対象道路９に割り付け、管理対象道路９を区画割りする。本実施の形態１では、矩形区画を形成する４つの線分のうちの２つの線分は、隣り合う２つの基点を結んだ線分と略平行に配置され、その長さは所定間隔Ａと同じ長さに設定されている。また、残りの２つの線分は、上記２本の線分と略垂直に配置され、長方形を形成している。本実施の形態１における交通情報処理システム１の評価管理区域は、これらの矩形区画Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・の集合からなり、各基点及び各矩形区画の座標から評価管理区域の座標を定義することができる。
【００２０】
管理対象道路９の直線部における矩形区画の割り付け方法について、図４を用いて説明する。なお、カーブ部における矩形区画の割り付け方法については、後述の実施の形態２で詳細に説明する。図４に示すように、例えば基点Ｎ１に対応する矩形区画Ｓ１を形成する４つの線分のうち、隣り合う２つの基点Ｎ１、Ｎ２を結んだ線分ａｂと平行な２つの線分ｄｅ、ｈｉの長さは、所定間隔Ａと同じ長さに設定されている。また、基点Ｎ１、Ｎ２を結んだ線分ａｂと略垂直な２つの線分ｄｈ、ｅｉの長さは、管理対象道路９の幅Ｗ１と、その幅の両外側にＧＰＳの測位誤差Ｗ２を足した幅Ｗ３と同じ長さである。
【００２１】
同様に、基点Ｎ２に対応する矩形区画Ｓ２を形成する４つの線分のうち、隣り合う２つの基点Ｎ２、Ｎ３を結んだ線分ｂｃと平行な２つの線分ｆｇ、ｊｋの長さは、所定間隔Ａと同じ長さであり、線分ｂｃと略垂直な２つの線分ｆｊ、ｇｋの長さは、管理対象道路９の幅Ｗ１と、その幅の両外側にＧＰＳの測位誤差Ｗ２を足した幅Ｗ３と同じ長さある。
【００２２】
管理対象道路９の直線部においては、隣り合う矩形区画Ｓ１、Ｓ２を、重複させることなく、また隙間をあけることなく割り付けることができ、各矩形区画Ｓ１、Ｓ２の集合（和）が交通情報処理システム１の評価管理区域となる。すなわち、評価管理区域の幅は、管理対象道路９の幅Ｗ１と、その幅の両外側にＧＰＳの測位誤差Ｗ２を足した幅Ｗ３となり、評価管理区域の長さは、管理対象道路９の長さ（距離）である。
【００２３】
本実施の形態１では、管理対象道路９に単純な矩形区画を割り付けることにより、道路地図上において管理対象道路９を区画割りし、各矩形区画を走行する車両７から取得した走行履歴情報８により、車両７の走行位置を道路地図上に特定（マップマッチング）するものである。さらに、管理対象道路９を走行する車両７の走行履歴情報８から渋滞等の交通情報を得るためには、管理対象道路９を走行する車両であるかどうか、管理対象道路９のどの位置を走行する車両であるか、及び何台の車両が時速何キロで走行しているか、等の情報が必要である。
【００２４】
マップマッチングの際には、以下の２つの点に留意する必要がある。１つ目は、ＧＰＳによる測位誤差を踏まえた評価をすること（データの信頼性）であり、２つ目は、多数の走行履歴情報から総合的に交通情報を算定すること（データの規範性）である。本実施の形態１では、これらの条件を踏まえて評価管理区域を設定している。
【００２５】
本実施の形態１に係る交通情報処理システム１におけるマップマッチングの動作について、図４を用いて説明する。図４中、７ａ〜７ｉで示す矢印は、ある測定時刻期間に走行履歴情報８を伝送してきた車両７のベクトル値（ある位置における速度）を示している。このベクトル値は、走行履歴情報取得手段４が管理対象道路９を走行する車両７から取得
した走行履歴情報８である緯度経度情報８１及び時刻情報８２をもとに算出される。
【００２６】
本実施の形態１では、各矩形区画Ｓ１、Ｓ２ごとに走行履歴情報８を集計し、各矩形区画Ｓ１、Ｓ２内に存在するベクトル値を抽出し、これに基づいて交通情報を算出する。図４では、基点Ｎ１に対応する矩形区画Ｓ１内に存在するベクトル値は、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅであり、７ｆは評価管理区域外であるため排除される。同様に、基点Ｎ２に対応する矩形区画Ｓ２内に存在するベクトル値は、７ｇ、７ｈ、７ｊであり、７ｉは評価管理区域外であるため排除される。
【００２７】
また、正常情報抽出手段５は、走行履歴情報取得手段４により取得した走行履歴情報８が正常な情報であるか否かを車両７ごとに判断し、正常な走行履歴情報８を抽出する。本実施の形態１では、走行履歴情報８から算出したベクトル値が評価管理区域内にある場合、その走行履歴情報８は正常な情報であると判断する。すなわち、図４では、評価管理区域外であるベクトル値７ｆ、７ｉを算出するために用いた走行履歴情報８を、正常な情報ではないと判断して排除する。
【００２８】
このように正常情報抽出手段５により正常と判断された走行履歴情報８をもとに、統計処理手段６は、各矩形区画Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・を走行する車両の速度情報を算出する。さらに、算出された速度情報をもとにした統計処理により、管理対象道路９を走行した車両７の速度分布情報、具体的には管理対象道路９の特定区間の特定時刻期間における速度情報の算術平均値を求めるものである。なお、渋滞情報や目的地への所要時間等、その他の交通情報も必要に応じて求めることができる。
【００２９】
統計処理手段６では、車両速度、または目的地への所要時間等の具体的な数値化を行うために、収集した情報のクレンジングを含めた抽出・平均化処理が行われる。その手順について以下に説明する。まず、各車両７から伝送された走行履歴情報８を収集する。次に、過去一定期間（例えばある時刻から５分間）に収集された走行履歴情報８をベクトル化（ｘ、ｙ、ｖ）する。具体的には位置差分を時刻差分で除して速度（ｖ）を求める。
【００３０】
続いて、算出したベクトル値を評価管理区域である各矩形区画に当てはめて、評価管理区域外のベクトル値及び異常速度値等を除去する。その後、各矩形区画の速度（ｖ）の平均値を算出する。例として、各矩形区画を走行した車両の平均速度を算出した結果を図５に示す。図５において、横軸はノード（基点）番号、縦軸は速度（ｋｍ／ｈ）であり、各ポイントはそれぞれの車両７の速度、太線は平均速度を示している。
【００３１】
図５に示すように、管理対象道路９の評価管理区域を基点番号Ｎ１、Ｎ２・・に対応した矩形区画Ｓ１、Ｓ２・・で区画割りして管理し、各々の基点番号に対応する車両７の速度を算術平均することにより、管理対象道路９の特定区間において特定の時刻期間に走行した車両７の速度分布情報を求めることができる。
【００３２】
以上のように、本実施の形態１によれば、管理対象道路９上の各基点Ｎ１、Ｎ２・・に対応した矩形区画Ｓ１、Ｓ２・・を設定し、この矩形区画を管理対象道路９に割り付けて管理対象道路９を区画割りするとともに、矩形区画の集合からなる評価管理区域の座標を定義するようにしたので、各矩形区画を走行する車両７から取得した走行履歴情報８から、当該車両の車両位置を容易に高い精度で特定することができる。これにより、マップマッチングの計算処理を著しく簡易化及び高速化することができ、管理対象道路９を走行した車両７に関する交通情報を求める際の計算機負荷も格段に低減させることができるため、大容量の交通量負荷への円滑な処理対応が可能である。
【００３３】
さらに、本実施の形態１に係る交通情報処理システムでは、ＶＩＣＳにより標準化され
た地図情報（道路リンク）を使用せずに、道路線形に合致させた単純な矩形区画により評価管理区域を定義しているため、ユーザが新設道路等の道路図面を独自に追加、更新することも容易である。よって、新設道路等にも迅速な対応が可能であり、利便性が高く運用し易い。これらのことから、特定の地理的範囲の道路を管轄する事業者（例えば高速道路の道路管理者）及びその道路の利用者等の需要に応えることが可能なものである。
【００３４】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、管理対象道路９の直線部における矩形区画の割り付け方法について説明したが、実際の道路においては、図２に示すように、カーブ部を含む様々な道路線形が存在するため、各矩形区画を道路線形に沿って適切に割り付ける必要がある。本発明の実施の形態２では、管理対象道路９のカーブ部における矩形区画の割り付け方法について述べる。なお、本実施の形態２に係る交通情報処理システム１の構成は、上記実施の形態１と同様であるので図１を流用して説明する。
【００３５】
図６は、本実施の形態２の比較例である区画割り付け方法を示している。図６の比較例のように、ＧＰＳ測位誤差Ｗ２を含む評価管理区域を想定し、所定間隔Ａの基点で区切った評価管理領域は、直線部分においては図６に斜線で示すＳ１のような矩形区画となるが、カーブ部においては、図６に斜線で示すＳ４´のような扇型形状となる。このような扇型形状では、円弧をトレースした多角形を定義する必要が生じ、処理が複雑となる。そこで、本実施の形態２では、管理対象道路９のカーブ部においても、上記の比較例のような多角形による定義をすることなく、上記実施の形態１と同様の矩形区画を割り付け、矩形区画の集合からなる評価管理区域の座標を定義するものである。
【００３６】
本実施の形態２による管理対象道路９のカーブ部における矩形区画の割り付け方法について、図７及び図８を用いて説明する。図７は、本実施の形態２の他の比較例によるカーブ部における矩形区画の割り付け方法を示している。図７に示す割り付け方法では、直線部である基点Ｎ４に対応する矩形区画Ｓ４に隣接して、カーブ部である基点Ｎ５に対応する矩形区画Ｓ５を幅方向に平行にずらして割り付けしている。このような割り付け方法では、道路線形に評価管理区域が合致していない隙間部分（図７中、ｑｒｔで示す三角形領域）が発生する。また、評価管理区域として必要でない不要部分（図７中、ｘｙｚで示す三角形領域）も発生する。
【００３７】
そこで、図８に示すように、カーブ部における矩形区画を実際の道路線形に合わせて、仰角θ分だけ回転させて割り付ける方法が考えられる（上記実施の形態１で用いた図３は、図８に示す割り付け方法によるものである）。これにより、図７に示す比較例よりも、道路線形に沿った矩形区画の設定を行うことができる。なお、図７及び図８において、仰角を示すθｎの添え字「ｎ」は、ｎ番目の基点の（ｎ＋１）番目の基点に対する仰角であることを示している。
【００３８】
各基点Ｎ４、Ｎ５に対応する各矩形区画Ｓ４、Ｓ５の幅は、各基点の所定間隔Ａであり、一定値となっている。本実施の形態２では、各基点Ｎ４、Ｎ５に対応して同一形状の矩形区画Ｓ４、Ｓ５を割り付け、さらに（ｎ＋１）位置の基点に対する仰角θｎの分だけ回転させる。図８では、各矩形区画Ｓ５を仰角θ５の分だけ回転させて割り付け、道路線形にほぼ合致した評価管理区域を設定している。
【００３９】
なお、本実施の形態２による割り付け方法においても、上記実施の形態１と同様に、カーブ部に設けられた基点Ｎ５に対応する矩形区画Ｓ５を形成する４つの線分のうち、隣り合う２つの基点Ｎ５、Ｎ６を結んだ線分ｎｏと平行な２つの線分ｒｔ、ｙｚの長さは、所定間隔Ａと同じ長さに設定されている。また、線分ｎｏと略垂直な２つの線分ｒｙ、ｔｚの長さは、管理対象道路９の幅Ｗ１と、その幅の両外側にＧＰＳによる測位誤差Ｗ２を足した幅Ｗ３とほぼ同じ長さであり、これが管理評価区域の幅となる。
【００４０】
本実施の形態２によれば、管理対象道路９のカーブ部においても、各基点に対応して単純な矩形区画を回転させて割り付けることにより、道路線形にほぼ合致した評価管理区域を設定することができる。
【００４１】
実施の形態３．
上記実施の形態２では、管理対象道路９のカーブ部において、各基点の所定間隔Ａと同じ幅の矩形区画を、各基点に対する仰角θｎの分だけ回転させて割り付けることにより、評価管理区域を設定する方法を説明した。しかし、上記実施の形態２に示した基点を中心として回転させる方法では、道路線形に評価管理区域が合致していない隙間部分（図８中、ｑｒｎで示す三角形領域）が発生し、この隙間部分に入った車両７の走行履歴情報８は排除されることになる。
【００４２】
そこで、本発明の実施の形態３では、さらに道路線形に合致した評価管理区域を設定するために、矩形区画について一定の法則に基づいた補正を行うものである。なお、本実施の形態３に係る交通情報処理システム１の構成は、上記実施の形態１と同様であるので図１を流用して説明する。
【００４３】
本実施の形態３による管理対象道路９のカーブ部における矩形区画の割り付け方法について、図９及び図１０を用いて説明する。本実施の形態３では、図９に示すように、基点Ｎ４に対応する矩形区画Ｓ４を形成する４つの線分のうち、隣り合う２つの基点Ｎ４、Ｎ５を結んだ線分ｍｎと平行な２つの線分ｐｑ、ｕｘの長さを、それぞれｐｑ´、ｕｘ´に延長し、矩形区画Ｓ４をｐｑ´ｘ´ｕで示される範囲とした。これにより、矩形区画Ｓ４の横幅（線分ｐｑ´、ｕｘ´の長さ）は、所定間隔Ａではなく、評価間隔Ｂに延長される。
【００４４】
以上のような補正を行うことにより、車両７の走行履歴情報８の抽出範囲を、図９中、ｑｑ´ｘ´ｘで示す矩形領域の分だけ拡大することができ、上記実施の形態２で発生した隙間部分（図８中、ｑｒｎで示す三角形領域）をカバーすることができる。このように補正した矩形区画を管理対象道路９に割り付け、管理対象道路９を区画割りした状態を図１０に示す。このように、本実施の形態３による矩形区画の割り付け方法によれば、上記実施の形態２による割り付け方法（図３）のような隙間部分が発生せず、道路線形に合致した評価管理区域を設定することができる。
【００４５】
次に、本実施の形態３における矩形区画の補正について、具体的な手順を説明する。まず、図１１に示すような初期値を設定する。具体的には、管理対象道路９の基点（ノード）の緯度経度を所定間隔で定義し、この基点の座標をもとに管理対象道路９を所定の等間隔Ａで区切る。さらに、道路線形に合致した評価管理区域を設定するために、以下に示す方法で仰角、差分を求め、これをもとに評価間隔Ｂを求める。
【００４６】
評価間隔Ｂを設定するために必要な仰角、差分の算出方法について、図１２を用いて説明する。
（１）基点Ｎ（ｎ−１）の座標を（Ｘｎ−１、Ｙｎ−１）とする。
（２）これにより、基点Ｎｎの座標は、（Ｘｎ＋ｄｘｎ−１、Ｙｎ＋ｄｙｎ−１）となる。
（３）その場合の仰角はθｎ−１となり、差分はＤｎ−１で表される。
（４）仰角θｉは、
θｉ＝ＡＢＳ（ｔａｎ−１[(Ｙｉ＋１−Ｙｉ)／（Ｘｉ＋１−Ｘｉ）]−θｉ−１）
で求められる。仰角θ０は、Ｘ０、Ｙ０から導出する
（５）差分Ｄｉは、
Ｄｉ＝Ｗ／ｔａｎθｉ
で求められる。なお、Ｗは評価管理区域の幅である。
また、ｄｘｉ＝Ｄｉｃｏｓθｉ、ｄｙｉ＝Ｄｉｓｉｎθｉである。
【００４７】
本実施の形態３によれば、管理対象道路９のカーブ部において、道路線形に合わせた仰角に応じて矩形区画を回転させ、さらに所定間隔Ａを拡張した評価間隔Ｂを設定し、隣り合う矩形区画を部分的に重複させて配置することにより、道路線形に合致した隙間の無い評価管理区域を設定することができる。これにより、本実施の形態３における評価管理区域は、管理対象道路９と、その幅方向の両外側にＧＰＳの測位誤差を足した領域を網羅することができるため、上記実施の形態２よりも多くの走行履歴情報８を取得することができ、データの規範性を高めることができる。
【００４８】
実施の形態４．
上記実施の形態１〜３では、車両７から取得した走行履歴情報８から求めた速度ベクトル値が矩形区画中にあるかどうかで正常情報か否かを判断し、マップマッチングを行った。しかし、交通情報処理システム１の評価管理区域はＧＰＳによる測位誤差を含んでいるため、例えば図１３に示すように、管理対象道路９に並行して管理対象外道路１２が敷設されている場合、この管理対象外道路１２を走行する車両からの走行履歴情報を排除できないという問題が生じる可能性がある。
【００４９】
そこで、本発明の実施の形態４では、走行履歴情報８に当該車両が管理対象道路９を走行していることを示す判断情報であるフラグ情報８３が含まれる場合、そのフラグ情報８３を含む走行履歴情報８は正常であると判断するようにしたものである。なお、本実施の形態４に係る交通情報処理システム１の構成は、上記実施の形態１と同様であるので図１を流用して説明する。
【００５０】
本実施の形態４に係る交通情報処理システム１における正常情報抽出手段５の動作について、図１３を用いて説明する。図１３に示す例では、管理対象道路９が高速道路であり、管理対象道路９に並行して一般道である管理対象外道路１２が敷設されている。この例では、評価管理区域である矩形区画Ｓ１において、走行する２台の車両７１、７２から走行履歴情報８が伝送される。車両７１は、管理対象道路９を走行しているので管理対象の車両であり、車両７２は管理対象外道路１２を走行しているので、管理対象外の車両である。
【００５１】
本実施の形態４では、車両７１が高速道路である管理対象道路９に入った時に、高速道路に入ったという情報を付与するフラグ情報８３を車両７１に搭載された車載器に書き込む。正常情報抽出手段５は、このフラグ情報８３を読み取ることにより、車両７１が管理対象道路９を走行する車両であると判断する。一方、一般道である管理対象外道路１２を走行する車両７２に搭載された車載器には、フラグ情報８３が書き込まれないため、車両７２から伝送された走行履歴情報８は、正常でないと判断され排除される。
【００５２】
なお、別の方法として、当該車両の走行履歴情報８を送受信した送受信機（例えば高速道路の路側に設置）の機器番号を車載器に書き込み、この機器番号によって判断する方法もある。これらの方法はいずれも車載器の標準的な製品仕様に基づいた対応方法であり、車載器の標準仕様に合致した方法を採用することが望ましい。
【００５３】
本実施の形態４によれば、走行履歴情報８に当該車両が管理対象道路９を走行していることを示す判断情報であるフラグ情報８３が含まれる場合に、そのフラグ情報８３を含む走行履歴情報８は正常であると判断するようにしたので、さらに高い精度で正常情報を抽
出することができ、より正確な交通情報の算出が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、高速道路の道路管理者のような特定の地理的範囲の道路を管轄する事業者及びその道路の利用者等のユーザに交通情報を提供する交通情報処理システムとして利用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 交通情報処理システム、２ 地図情報データベース、３ 評価管理区域設定手段、４ 走行履歴情報取得手段、５ 正常情報抽出手段、６ 統計処理手段、
７、７１、７２ 車両、８ 走行履歴情報、９ 管理対象道路、１０ 道路の中央を示す線、１１ 走行方向、１２ 管理対象外道路、８１ 緯度経度情報、８２ 時刻情報、
８３ フラグ情報。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路地図上において管理対象道路に対して車両の走行方向に複数の基点を互いに間隔を置いて配置するステップ、
前記各基点に対応して設定された矩形区画を前記管理対象道路に割り付け、前記管理対象道路を区画割りするとともに、前記矩形区画の集合からなる評価管理区域の座標を定義するステップ、
前記各矩形区画を走行する車両から収集された緯度経度情報及び時刻情報を含む走行履歴情報を取得するステップ、
前記走行履歴情報が正常な情報であるか否かを車両ごとに判断し、正常な前記走行履歴情報を抽出するステップ、
正常と判断された前記走行履歴情報をもとに前記各矩形区画を走行した車両の速度情報を算出するステップ、
前記速度情報をもとにした統計処理により、前記管理対象道路を走行した車両に関する交通情報を求めるステップ、を有することを特徴とする交通情報処理方法。
【請求項２】
道路地図上において管理対象道路に対して車両の走行方向に複数の基点を互いに間隔を置いて配置し、前記各基点に対応して設定された矩形区画を前記管理対象道路に割り付け、前記管理対象道路を区画割りするとともに、前記矩形区画の集合からなる評価管理区域の座標を定義する評価管理区域設定手段、
前記各矩形区画を走行する車両から収集された緯度経度情報及び時刻情報を含む走行履歴情報を取得する走行履歴情報取得手段、
前記走行履歴情報取得手段により取得した前記走行履歴情報が正常な情報であるか否かを車両ごとに判断し、正常な前記走行履歴情報を抽出する正常情報抽出手段、
前記正常情報抽出手段により正常と判断された前記走行履歴情報をもとに、前記各矩形区画を走行した車両の速度情報を算出し、さらに前記速度情報をもとにした統計処理により前記管理対象道路を走行した車両に関する交通情報を求める統計処理手段を備えたことを特徴とする交通情報処理システム。
【請求項３】
請求項２に記載の交通情報処理システムであって、前記複数の基点は、前記管理対象道路の略中央を示す線上に任意の間隔で配置され、前記矩形区画を形成する４つの線分のうちの２つの線分は、隣り合う２つの前記基点を結んだ線分と略平行に配置されることを特徴とする交通情報処理システム。
【請求項４】
請求項３に記載の交通情報処理システムであって、前記矩形区画を形成する４つの線分のうち、隣り合う２つの前記基点を結んだ線分と略垂直な２つの線分の長さは、前記管理対象道路の幅と、その幅の両外側に全地球測位システム（ＧＰＳ）の測位誤差を足したものとすることを特徴とする交通情報処理システム。
【請求項５】
請求項３に記載の交通情報処理システムであって、前記管理対象道路のカーブ部において、隣り合う前記矩形区画を部分的に重複させて配置することにより、前記評価管理区域が、前記管理対象道路と、その幅方向の両外側に全地球測位システム（ＧＰＳ）の測位誤差を足した領域を網羅するようにしたことを特徴とする交通情報処理システム。
【請求項６】
請求項２に記載の交通情報処理システムであって、前記正常情報抽出手段は、前記走行履歴情報から求めた当該車両のベクトル値が前記評価管理区域内にある場合、その走行履歴情報は正常であると判断することを特徴とする交通情報処理システム。
【請求項７】
請求項２に記載の交通情報処理システムであって、前記正常情報抽出手段は、前記走行履歴情報に、当該車両が前記管理対象道路を走行していることを示す判断情報が含まれる
場合、その走行履歴情報は正常であると判断することを特徴とする交通情報処理システム。
【請求項８】
請求項２に記載の交通情報処理システムであって、前記統計処理手段は、前記各矩形区画を走行した車両の速度情報をもとに、前記管理対象道路の特定区間の特定時刻期間における速度情報の算術平均値を求めることを特徴とする交通情報処理システム。
【請求項１】
道路地図上において管理対象道路に対して車両の走行方向に複数の基点を互いに間隔を置いて配置するステップ、
前記各基点に対応して設定された矩形区画を前記管理対象道路に割り付け、前記管理対象道路を区画割りするとともに、前記矩形区画の集合からなる評価管理区域の座標を定義するステップ、
前記各矩形区画を走行する車両から収集された緯度経度情報及び時刻情報を含む走行履歴情報を取得するステップ、
前記走行履歴情報が正常な情報であるか否かを車両ごとに判断し、正常な前記走行履歴情報を抽出するステップ、
正常と判断された前記走行履歴情報をもとに前記各矩形区画を走行した車両の速度情報を算出するステップ、
前記速度情報をもとにした統計処理により、前記管理対象道路を走行した車両に関する交通情報を求めるステップ、を有することを特徴とする交通情報処理方法。
【請求項２】
道路地図上において管理対象道路に対して車両の走行方向に複数の基点を互いに間隔を置いて配置し、前記各基点に対応して設定された矩形区画を前記管理対象道路に割り付け、前記管理対象道路を区画割りするとともに、前記矩形区画の集合からなる評価管理区域の座標を定義する評価管理区域設定手段、
前記各矩形区画を走行する車両から収集された緯度経度情報及び時刻情報を含む走行履歴情報を取得する走行履歴情報取得手段、
前記走行履歴情報取得手段により取得した前記走行履歴情報が正常な情報であるか否かを車両ごとに判断し、正常な前記走行履歴情報を抽出する正常情報抽出手段、
前記正常情報抽出手段により正常と判断された前記走行履歴情報をもとに、前記各矩形区画を走行した車両の速度情報を算出し、さらに前記速度情報をもとにした統計処理により前記管理対象道路を走行した車両に関する交通情報を求める統計処理手段を備えたことを特徴とする交通情報処理システム。
【請求項３】
請求項２に記載の交通情報処理システムであって、前記複数の基点は、前記管理対象道路の略中央を示す線上に任意の間隔で配置され、前記矩形区画を形成する４つの線分のうちの２つの線分は、隣り合う２つの前記基点を結んだ線分と略平行に配置されることを特徴とする交通情報処理システム。
【請求項４】
請求項３に記載の交通情報処理システムであって、前記矩形区画を形成する４つの線分のうち、隣り合う２つの前記基点を結んだ線分と略垂直な２つの線分の長さは、前記管理対象道路の幅と、その幅の両外側に全地球測位システム（ＧＰＳ）の測位誤差を足したものとすることを特徴とする交通情報処理システム。
【請求項５】
請求項３に記載の交通情報処理システムであって、前記管理対象道路のカーブ部において、隣り合う前記矩形区画を部分的に重複させて配置することにより、前記評価管理区域が、前記管理対象道路と、その幅方向の両外側に全地球測位システム（ＧＰＳ）の測位誤差を足した領域を網羅するようにしたことを特徴とする交通情報処理システム。
【請求項６】
請求項２に記載の交通情報処理システムであって、前記正常情報抽出手段は、前記走行履歴情報から求めた当該車両のベクトル値が前記評価管理区域内にある場合、その走行履歴情報は正常であると判断することを特徴とする交通情報処理システム。
【請求項７】
請求項２に記載の交通情報処理システムであって、前記正常情報抽出手段は、前記走行履歴情報に、当該車両が前記管理対象道路を走行していることを示す判断情報が含まれる
場合、その走行履歴情報は正常であると判断することを特徴とする交通情報処理システム。
【請求項８】
請求項２に記載の交通情報処理システムであって、前記統計処理手段は、前記各矩形区画を走行した車両の速度情報をもとに、前記管理対象道路の特定区間の特定時刻期間における速度情報の算術平均値を求めることを特徴とする交通情報処理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−２８１７７５（Ｐ２０１０−２８１７７５Ａ）
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３７０８０（Ｐ２００９−１３７０８０）
【出願日】平成２１年６月８日（２００９．６．８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月８日（２００９．６．８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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