交通情報推定システム、境界用交通情報推定装置、分割領域用交通情報推定装置、コンピュータプログラム、交通情報推定方法、境界用交通情報推定方法、及び分割領域用交通情報推定方法
【課題】広範な領域で交通情報の推定を適切に行う。
【解決手段】 複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域に含まれる他の道路リンクの交通情報に基づいて推定可能な交通情報推定システムＳである。このシステムＳは、前記領域を複数に分割した各分割領域に含まれる推定対象の道路リンクの交通情報の推定を、当該推定対象の道路リンクが含まれる分割領域以外の他の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いずに、当該推定対象の道路リンクが含まれる分割領域と同一の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いて行う分割領域用推定部１１を備えている。また、前記領域に含まれる道路リンクのうち前記分割領域の境界又は境界付近に位置している境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を用いて、推定する境界用推定部１１Ａも備えている。
【解決手段】 複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域に含まれる他の道路リンクの交通情報に基づいて推定可能な交通情報推定システムＳである。このシステムＳは、前記領域を複数に分割した各分割領域に含まれる推定対象の道路リンクの交通情報の推定を、当該推定対象の道路リンクが含まれる分割領域以外の他の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いずに、当該推定対象の道路リンクが含まれる分割領域と同一の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いて行う分割領域用推定部１１を備えている。また、前記領域に含まれる道路リンクのうち前記分割領域の境界又は境界付近に位置している境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を用いて、推定する境界用推定部１１Ａも備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交通情報推定システム、境界用交通情報推定装置、分割領域用交通情報推定装置、コンピュータプログラム、交通情報推定方法、境界用交通情報推定方法、及び分割領域用交通情報推定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
道路の交通情報をドライバーに提供する技術として、財団法人道路交通情報通信システムセンターによるＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：なお、「ＶＩＣＳ」は上記財団法人の登録商標）が広く知られている。
このＶＩＣＳは、各種の路側センサ（車両感知器やループコイル等）から収集した車両台数や車両速度等よりなる定点観測情報に基づいて、各路線での渋滞やリンク旅行時間を含む交通情報を集計し、その交通情報を、ビーコンによる狭域通信やＦＭ放送等の広域通信によってドライバーに提供するものである。
【０００３】
また、道路の交通情報をドライバーに提供する他の技術として、プローブカーを利用した交通情報推定システム（以下、プローブシステムという。）も知られている。
このプローブシステムは、例えば特許文献１および２に示すように、実際に道路を走行する車両（プローブ車両）を移動体センサとして利用するもので、現時点の車両位置や時刻などのプローブ情報を無線通信によって各プローブ車両から収集し、道路の交通情報を生成するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１５１４９６号公報
【特許文献２】特開２００５−４４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記ＶＩＣＳ情報は、路側センサが設置された主要幹線道路などの一部の道路に関してしか得られない。
一方、プローブシステムでは、実際に道路を走行する車両（プローブ車両）を移動体センサとして利用するため、路側センサが設置されていない道路に関しても、交通情報を取得することが可能となる。
【０００６】
しかし、現状では、プローブカーの台数は、非常に少なく、ＶＩＣＳ及びプローブシステムのいずれからもデータが得られていない道路リンクについては、交通情報を得ることができない。
【０００７】
そこで、（ＶＩＣＳ及び）プローブシステムからデータが得られていない道路リンクについては、別の道路リンクの交通情報に基づいて、交通情報を推定することが考えられる。例えば、ある道路リンクの交通情報は、当該道路リンクに接続している道路リンク又はその他関連のある道路リンクにおける交通情報との相関が認められる。このような相関関係を利用すれば、別の道路リンクの交通情報を用いて、推定対象となる道路リンクの交通情報を補完することができる。
【０００８】
しかし、上記のような推定を、非常に広範な領域で行おうとすると、推定の必要な道路リンクの数が非常に多くなり、推定の演算負荷が増大する。
このため、領域を複数に分割した分割領域を設定し、分割領域毎に交通情報の推定を行うことが考えられる。この場合、比較的狭い分割領域毎に推定の演算を行うことが可能であるため、処理を分散化するのが容易となる。
【０００９】
ところが、分割領域毎に交通情報の推定を行う場合、分割領域の境界付近における道路リンクは、他の分割領域の道路リンクとの相関が高い場合があるにもかかわらず、当該他の分割領域の道路リンクの交通情報を考慮できない、という事態が生じる。このため、分割領域の境界付近の推定精度が低下する。
【００１０】
そこで、本発明は、広範な領域で交通情報の推定を適切に行うための新たな技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）本発明は、複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域に含まれる他の道路リンクの交通情報に基づいて推定可能な交通情報推定システムであって、前記領域を複数に分割した各分割領域に含まれる推定対象の道路リンクの交通情報の推定を、当該推定対象の道路リンクが含まれる分割領域以外の他の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いずに、当該推定対象の道路リンクが含まれる分割領域と同一の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いて行う分割領域用推定部と、前記領域に含まれる道路リンクのうち前記分割領域の境界又は境界付近に位置している境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を用いて、推定する境界用推定部と、を備えていることを特徴とする交通情報推定システムである。
【００１２】
上記本発明によれば、分割領域毎に道路リンクの交通情報の推定を行えるため、処理の分散化が可能である。しかも分割領域の境界又は境界付近に位置している境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を用いて推定する境界用推定部を備えているため、境界道路リンクにおける交通情報の推定精度低下を防止できる。
【００１３】
（２）前記境界用推定部は、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を、前記分割領域用推定部から取得するのが好ましい。この場合、分割領域用推定部によって推定された境界道路リンクの交通情報を用いて、境界道路リンクの推定を行うことができる。
【００１４】
（３）前記境界用推定部は、他の分割領域に含まれる境界道路リンクの交通情報を用いて交通情報を推定する境界道路リンクを、交通情報の実測値が得られた道路リンクから当該境界道路リンクまでの推定上の距離に基づいて抽出することができる。これによって、分割領域毎に交通情報の推定を行う場合でも、他の分割領域に含まれる道路リンクの交通情報の実測値を適切に活用して、分割領域の境界付近の推定精度が低下するのを抑制することができる。
【００１５】
（４）境界用推定部によって推定対象となり得る境界道路リンクにおける実測値に基づく交通情報と、当該推定対象となり得る境界道路リンクの交通情報を推定するために用いられる前記他の分割領域における境界道路リンクの交通情報との組み合わせを境界学習用データとして蓄積し、蓄積された境界学習用データを用いて、当該推定対象となり得る境界道路リンクの交通情報を推定するための推定パラメータを最適化する境界用学習部を更に備えているのが好ましい。この場合、境界道路リンクの交通情報を推定するための推定パラメータを最適化することができる。
【００１６】
（５）分割領域用推定部によって推定対象となり得る道路リンクにおける実測値に基づく交通情報と、当該推定対象となり得る道路リンクの交通情報を推定するために用いられる前記他の道路リンクの交通情報との組み合わせを分割領域学習用データとして蓄積し、蓄積された分割領域学習用データを用いて、当該推定対象となり得る道路リンクの交通情報を推定するための推定パラメータを最適化する分割領域用学習部を更に備えているのが好ましい。この場合、分割領域において道路リンクの交通情報を推定するための推定パラメータを最適化することができる。
【００１７】
（６）他の観点からみた本発明は、複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域を複数に分割した分割領域毎に推定する交通情報推定システムに用いられる境界用交通情報推定装置であって、前記領域に含まれる道路リンクのうち前記分割領域の境界又は境界付近に位置している境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を用いて、推定する境界用推定部を備えていることを特徴とする境界用交通情報推定装置である。
【００１８】
（７）更に他の観点から見た本発明は、複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域を複数に分割した分割領域毎に推定する交通情報推定システムに用いられる分割領域用交通情報推定装置であって、一の分割領域に含まれる推定対象の道路リンクの交通情報の推定を、他の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いずに、当該一の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いて行う分割領域用推定部を備え、前記分割領域用推定部は、前記一の分割領域の境界又は境界付近に位置している境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を推定するための境界用推定部に与えるよう構成されていることを特徴とする分割領域用交通情報推定装置である。
【００１９】
（８）更に他の観点から見た本発明は、コンピュータを、前記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の交通情報推定システムとして機能させるためのコンピュータプログラムである。
【００２０】
（９）更に他の観点からみた本発明は、コンピュータを、前記（６）記載の境界用交通情報推定装置として機能させるためのコンピュータプログラムである。
【００２１】
（１０）更に他の観点から見た本発明は、コンピュータを、前記（７）記載の分割領域用交通情報推定装置として機能させるためのコンピュータプログラムである。
【００２２】
（１１）更に他の観点から見た本発明は、複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域に含まれる他の道路リンクの交通情報に基づいて推定する交通情報推定方法であって、前記領域を複数に分割した各分割領域に含まれる推定対象の道路リンクの交通情報の推定を、当該推定対象の道路リンクが含まれる分割領域以外の他の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いずに、当該推定対象の道路リンクが含まれる分割領域と同一の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いて行う分割領域用推定ステップと、前記領域に含まれる道路リンクのうち前記分割領域の境界又は境界付近に位置する境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を用いて、推定する境界用推定ステップと、を含むことを特徴とする交通情報推定方法である。
【００２３】
（１２）更に他の観点から見た本発明は、複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域を複数に分割した分割領域毎に推定する交通情報推定システムにおける境界用交通情報推定方法であって、前記領域に含まれる道路リンクのうち前記分割領域の境界又は境界付近に位置する境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を用いて、推定する境界用推定ステップを含むことを特徴とする境界用交通情報推定方法である。
【００２４】
（１３）更に他の観点からみた本発明は、複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域を複数に分割した分割領域毎に推定する交通情報推定システムにおける分割領域用交通情報推定方法であって、一の分割領域に含まれる推定対象の道路リンクの交通情報の推定を、他の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いずに、当該一の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いて行うステップと、前記一の分割領域の境界又は境界付近に位置する境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報の推定において利用可能とするステップと、を含むことを特徴とする分割領域用交通情報推定方法である。
【発明の効果】
【００２５】
上記本発明によれば、広範な領域で交通情報の推定を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】交通情報システムの全体構成図である。
【図２】対象領域を複数の分割領域に分割した状態を示す図である。
【図３】交通情報推定システムの全体構成図である。
【図４】交通情報推定システムの推定／学習処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】分割領域用交通情報推定装置の全体構成図である。
【図６】入力情報処理部の構成図である。
【図７】変換情報を示す図である。
【図８】分割領域における交通情報推定処理手順を示すフローチャートである。
【図９】ニューラルネットワークの構成図である。
【図１０】一の分割領域における道路リンクの例を示す図である。
【図１１】分割領域推定データベースの初期状態を示す図である。
【図１２】分割領域重みデータベースの初期状態を示す図である。
【図１３】入力情報として取得したＶＩＣＳ情報及びプローブ情報を示す図である。
【図１４】１回目の更新後の分割領域推定データベースを示す図である。
【図１５】２回目の更新後の分割領域推定データベースを示す図である。
【図１６】３回目の更新後の分割領域推定データベースを示す図である。
【図１７】スナップショットとして抽出される部分を示す図である。
【図１８】分割領域学習用データベースを示す図である。
【図１９】学習処理を示すフローチャートである。
【図２０】対象領域のうちの境界領域に含まれる境界道路リンクを示す図である。
【図２１】境界用交通情報推定装置の全体構成を示す図である。
【図２２】分割領域用交通情報推定装置から取得した速度情報がセットされた境界推定データベースを示す図である。
【図２３】境界重みデータベースの初期状態を示す図である。
【図２４】境界推定データベースを示す図である。
【図２５】境界推定データベースを示す図である。
【図２６】境界推定データベースを示す図である。
【図２７】境界推定データベースを示す図である。
【図２８】境界推定データベースを示す図である。
【図２９】境界推定データベースを示す図である。
【図３０】境界推定データベースを示す図である。
【図３１】境界推定データベースを示す図である。
【図３２】二次推定完了後の境界推定データベースを示す図である。
【図３３】学習後の境界重みデータベースを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
［１．全体構成］
図１は、交通情報推定システム１を有する交通情報システムを示している。この交通情報システムは、交通情報推定システム１のほか、車載装置２を搭載したプローブ車両３、車載装置２と無線通信する路側通信機４、及び路側センサ５などを含む。
【００２８】
前記交通情報推定システム１は、ＶＩＣＳ情報及びプローブ情報などの交通情報（観測情報）を取得し、車両に提供するための提供用の交通情報を生成する機能を有している。なお、交通情報推定システム１は、交通情報に基づいて、信号機制御や交通管制などの各種の交通用処理を行う交通管制システムの一部として構成することもできる。
【００２９】
この交通情報推定システム１は、処理装置（ＣＰＵ）及び記憶装置を有するコンピュータによって構成されている。このシステム１は、複数のコンピュータによって構成されるのが好ましいが、１台のコンピュータによって構成されていてもよい。１又は複数のコンピュータの記憶装置には、当該コンピュータを、交通情報推定システムとして機能させるためのコンピュータプログラムが記憶されている。このコンピュータプログラムは、前記処理装置によって実行され、前記処理装置が前記記憶装置等に対し入出力を行うことで、交通情報推定システム１としての機能を実現する。なお、以下に説明する交通情報推定システム１の機能は、特に断らない限り、前記コンピュータプログラムによって実現されるものである。
【００３０】
前記車載装置２は、プローブ車両３の観測情報としてプローブ情報を生成し、路側通信機４に無線送信する。プローブ情報は、プローブ車両の位置、当該位置の通過速度、当該位置の通過時刻及びプローブ車両の車両ＩＤなどを含む交通情報である。また、プローブ情報には、その他の情報を含めても良い。なお、プローブ車両の位置は、車載装置２が有するＧＰＳ受信機によって受信したＧＰＳ信号に基づいて算出される。
【００３１】
前記路側通信機４は、車載装置２との間で無線通信によって情報の送受信を行うものである。具体的には、路側通信機４は、車載装置２が送信した観測情報としてのプローブ情報を受信し、交通情報推定装置（中央装置）１に転送する。また、路側通信機４は、交通情報推定装置（中央装置）１から、車両への提供用の交通情報を取得し、その交通情報を、車載装置２に送信することができる。なお、路側通信機４と交通情報推定装置１との間は、通信回線によって接続されている。
【００３２】
前記路側センサ５は、観測情報（実測値）としての交通情報を検出するためのものであり、例えば、直下を通行する車両を超音波感知する車両感知器や、インダクタンス変化で車両を感知するループコイル、或いは、カメラの映像を画像処理して交通量や車両速度する計測する画像感知器よりなり、交差点に流入する車両台数や車両速度を計測する目的で、高速道路や主要な幹線道路などに設置されている。
【００３３】
路側センサ５によって検出した観測情報は、通信回線を介して、ＶＩＣＳセンタサーバ６に送信され、このＶＩＣＳセンタサーバ６では、路側センサ５の観測情報に基づいて、ＶＩＣＳ情報を生成する。このＶＩＣＳ情報は、通信回線を介して、交通情報推定装置１に送信される。
【００３４】
前記ＶＩＣＳ情報は、各道路リンクでの渋滞やリンク旅行時間を含む交通情報である。ＶＩＣＳ情報は、路側センサ５から５分ごとに観測情報を取得して、情報更新されるため、時間的に高密度な情報が得られる。しかし、路側センサ５はすべての道路に設置されているわけではなく（主要道路でも２０％以下）、エリアカバー率が低い。
一方、前記プローブ情報は、道路を走行するプローブ車両３から取得するため、エリアカバー率を高くすることが可能である。ただし、プローブ車両３となるための車載装置２の普及率がまだ低いため、時間的に低密度のデータしか得られない。
【００３５】
つまり、所定エリア内の道路に、道路リンクを設定した場合、ＶＩＣＳ情報が得られる道路リンクについては、ＶＩＣＳ情報の更新単位時間ごとに常に交通情報（ＶＩＣＳ情報）が得られる。一方、ＶＩＣＳ情報が得られない道路リンクについては、ＶＩＣＳ情報の更新単位時間ごとにみると、プローブ情報が交通情報として得られる道路リンクがある一方、プローブ情報も得られない道路リンクが混在することになる。
【００３６】
［２．交通情報推定システムの詳細］
［２．１ はじめに］
本実施形態に係る交通情報推定システムは、ＶＩＣＳ情報及び／又はプローブ情報を取得するとともに、ＶＩＣＳ情報もプローブ情報も得られない道路リンクの交通情報を推定して、当該道路リンクの交通情報を補完することで、交通情報の生成が必要とされる領域（対象領域）内の全道路リンクの交通情報を生成する。
このように、ＶＩＣＳ情報もプローブ情報も得られない道路リンクの交通情報を補完することで、より精度が高い交通情報を車両（ナビゲーションシステム）に提供したり、精度良く交通管制を行ったりすることが可能となる。
なお、以下では、ＶＩＣＳ情報もプローブ情報も得られず交通情報を推定して補完する必要がある道路リンクを、「推定対象道路リンク」という。
【００３７】
［２．２ 分割領域と境界領域］
本実施形態では、複数の道路リンクを含んでおり、交通情報の生成が必要とされる領域（対象領域）の全体は、分割された複数の分割領域の集合によって構成されているものとみなす。なお、ここでの対象領域とは、例えば、ある国又は地域の全部又は一部の領域が相当する。したがって、分割領域の数は、現実には、数百から数万程度となるが、本実施形態では、図２に示すように、対象領域全体を、４個の分割領域（第１分割領域〜第４分割領域）に分割した場合について説明する。なお、以下では、分割領域を「メッシュ」とよぶことがある。
また、本実施形態では、対象領域のうち、分割領域同士が接する境界部分を「境界領域」とよぶ。
【００３８】
［２．３ 交通情報推定システムの全体構成］
図３に示すように、交通情報推定システムＳは、第１分割領域〜第４分割領域の各分割領域に対応して設けられた複数の（４個の）分割領域用の交通情報推定装置１と、境界領域用の境界用交通情報推定装置１Ａと、を備えている。
【００３９】
複数の分割領域用交通情報推定装置１それぞれは、対応する分割領域に含まれる道路リンクの交通情報を取得・推定する。また、境界用交通情報推定装置１Ａは、境界領域に含まれる道路リンクの交通情報を取得・推定する。したがって、境界領域に含まれる道路リンクの交通情報については、分割領域用交通情報推定装置１によって推定可能であるとともに、境界用交通情報推定装置１Ａによっても推定可能である。
【００４０】
なお、本実施形態の交通情報推定システムＳは、推定装置１，１Ａが５個存在することに対応して、５個のコンピュータによって構成することができるが、５個より少ない数のコンピュータによって構成してもよい。
つまり、図３に示す５個の装置１，１Ａは、それぞれの装置１，１Ａの機能を発揮するためのコンピュータプログラム（分割領域用交通情報推定コンピュータプログラム又は境界用交通情報推定コンピュータプログラム）に対応していると考えることができ、ハードウェアとしてのコンピュータに対応する必要はない。
したがって、１個のコンピュータに、複数の推定装置１，１Ａの機能を担わせても良い。本システムＳを構成するために、何個のコンピュータを使用するかは、コンピュータの処理速度や記憶容量によって適宜決定すればよく、図示した装置数に限定されるものではない。
【００４１】
各推定装置１，１Ａそれぞれは、推定対象道路リンクの交通情報を推定する機能と、推定に用いられるパラメータ（推定用パラメータ）を学習する機能と、を備えている。
本推定システムＳでは、各分割領域用の推定装置１それぞれが、分割領域毎に、分割領域に含まれる道路リンクの交通情報の推定及び推定用パラメータの学習を行うとともに、境界領域用の推定装置１Ａが、境界領域に含まれる道路リンク（境界道路リンク）についての交通情報の推定（再推定）及び推定用パラメータの学習を行う。
【００４２】
図４は、交通情報推定システムＳにおける推定／学習処理の手順を示している。まず、システムの起動時には、各推定装置１，１Ａが備えている推定データベース（後述）１３，１３Ａ及び重みデータベース（後述）１５，１５に対し、必要に応じて初期値を設定しておく。
【００４３】
そして、交通情報推定システムＳの各分割領域用交通情報推定装置１が、ＶＩＣＳ情報やプローブ情報を取得し、そのＶＩＣＳ情報やプローブ情報から各道路リンクの速度情報（交通情報）を生成する。ただし、速度情報が取得できる道路リンクは、各分割領域内の道路リンクのうちの一部であり、速度情報が得られない道路リンクがある。
そこで、各分割領域用交通情報推定装置１は、速度情報が得られていない道路リンクの速度情報を推定するとともに、推定用パラメータの学習を行う（ステップＳ１０１）。
なお、他の分割領域の道路リンクにしか接続されていない等の理由で、分割領域毎の速度情報の推定（ステップＳ１０１）では、速度情報を推定できない道路リンク（境界道路リンク）が生じることがある。また、同一の分割領域の道路リンクに接続されているが、他の分割領域の道路リンクにも接続されているため、適切な速度情報の推定には、他の分割領域の道路リンクの速度情報も考慮すべき道路リンク（境界道路リンク）が生じることもある。
【００４４】
これらの道路リンク（境界道路リンク）の速度情報を推定するため、分割領域用の交通情報推定装置１それぞれは、各分割領域における道路リンクの速度情報を取得・推定すると、分割領域のうち境界領域に含まれる全道路リンク（境界道路リンク）の速度情報を、境界用交通情報推定装置１Ａに送信する（ステップＳ１０２）。
【００４５】
この結果、境界用交通情報推定装置１Ａには、境界領域に含まれる全ての境界道路リンクの速度情報が集約される。境界用交通情報推定装置１Ａは、異なる分割領域の境界道路リンクの速度情報を用いて、各境界道路リンクの速度情報を推定する（ステップＳ１０３）。また、境界道路リンクの速度情報を推定するための推定パラメータの学習も行われる（ステップＳ１０３）。
なお、分割領域用交通情報推定装置１による推定を「一次推定」とすると、境界用交通情報推定装置１Ａによる推定は、「二次推定」ということができる。
【００４６】
二次推定によって更新された境界道路リンクの速度情報は、境界用交通情報推定装置１Ａから、各分割領域用交通情報推定装置１へ戻すべく、送信される（ステップＳ１０４）。
【００４７】
以上のステップＳ１０１〜Ｓ１０４の処理によって、対象領域全体の各道路リンクの速度情報が得られる。
本実施形態によれば、対象領域が広範で、対象領域に含まれる道路リンクの数が非常に多くなっても、分割領域毎に速度情報を推定／学習することで、分割領域単位で処理を分散化することができる。また、分割領域単位で推定すると、分割領域の境界又は境界付近に位置する境界道路リンクの速度情報の推定精度が低下するが、二次推定によって、境界道路リンクの推定／再推定を行うことで、境界道路リンクの速度情報の推定精度低下を防止できる。
【００４８】
また、以上のステップＳ１０１〜ステップＳ１０４の処理は、速度情報が取得・生成される度に繰り返し実行される。本推定システムＳでは、ＶＩＣＳ情報の更新周期（例えば５分）に合わせて、ＶＩＣＳ情報及びプローブ情報を取得して、速度情報を生成するため、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４の処理は、ＶＩＣＳ情報の更新周期（例えば５分）に合わせて繰り返し実行されることになる。
【００４９】
［２．４ 分割領域用の交通情報推定装置の構成］
図５は、分割領域用の交通情報推定装置１を示している。この推定装置１は、第１分割領域〜第４分割領域のうちのいずれか１つの分割領域における推定／学習処理を行うものである。
この推定装置１は、対応する分割領域における推定対象道路リンクの交通情報を推定するための分割領域用推定システム（分割領域用推定部）１１と、当該推定に用いられるパラメータ（推定用パラメータ）を学習するための分割領域用学習システム（分割領域用学習部）１２と、を備えている。
【００５０】
また、交通情報推定装置１は、分割領域用推定システム１１によって推定した交通情報等を蓄積するための分割領域推定データベース（交通情報データベース）１３、推定データベース１３におけるデータのうち、分割領域用学習システム１２における学習に用いるデータを蓄積する分割領域学習用データベース１４、推定パラメータ（本実施形態では、「重み」）を蓄積するための分割領域重みデータベース（推定パラメータデータベース）１５と、を記憶装置上に備えている。
【００５１】
さらに、分割領域用交通情報推定装置１は、当該分割領域用交通情報推定装置１が取得したＶＩＣＳ情報及びプローブ情報（以下、両情報を総称する場合、「入力情報」という）に対する処理を行う入力情報処理部１６を備えている。
【００５２】
前記入力情報処理部１６は、入力情報から、各リンクの「速度情報」を生成する処理を行うものであり、生成した「速度情報」は、分割領域推定データベース１３に与えられ、分割領域推定データベース１３の更新に用いられる。
【００５３】
図６に示すように、入力情報処理部１６は、取得したＶＩＣＳ情報から「速度情報」を生成するＶＩＣＳ情報処理部１７と、取得したプローブ情報から、「速度情報」を生成するプローブ情報処理部１８と、を備えている。
ＶＩＣＳ情報処理部１７は、ＶＩＣＳ情報に含まれるリンク旅行時間から、当該道路リンクのリンク旅行速度を算出するリンク旅行速度算出部１７ａと、リンク旅行速度を当該リンクの「速度情報」に変換する速度情報変換部１７ｂとを備えている。
【００５４】
ＶＩＣＳ情報処理部１７のリンク旅行速度算出部１７ａは、リンク旅行速度を算出しようとする道路リンクのリンク長を、当該道路リンクのリンク旅行時間で除することで、リンク旅行速度［ｋｍ／ｈ］を算出する。なお、対象エリア内の全道路リンクのリンク長は、予め、装置１の記憶装置に格納されている。
【００５５】
ＶＩＣＳ情報処理部１７の速度情報変換部１７ｂは、リンク旅行速度算出部１７ａで求めたリンク旅行速度を、「速度情報」（規格化速度）という指標値（速度指標情報）に変換する。この変換は、速度情報変換部１７ｂが、装置１に予め設定された「速度−速度情報」変換情報１９を参照することで行われる。「速度−速度情報」変換情報１９は、例えば、図７に示すように設定されたものであるが、詳細については後述する。
【００５６】
プローブ情報処理部１８のリンク旅行速度算出部１８ｂは、プローブ情報に含まれる位置及び時刻に基づいて、リンク旅行速度を算出しようとする道路リンクのリンク旅行速度を算出する。
【００５７】
プローブ情報処理部１８の速度情報変換部１８ｂは、ＶＩＣＳ情報処理部１７の速度情報変換部１７ｂと同様に、リンク旅行速度を「速度情報」に変換する。その処理内容は、速度情報変換部１７ｂと同様である。
【００５８】
前述の「速度情報」は、リンク旅行速度の大小に応じた値をとる指標値である。本実施形態では、図７に示すように、速度情報は、０から１までの値をとり、リンク旅行速度が１００［ｋｍ／ｈ］付近でほぼ「０」に近くなり、リンク旅行速度が０［ｋｍ／ｈ］のときに１の値をとる。図７に示す変換情報１９は、自然対数を利用しており、具体的には、リンク旅行速度（図７の横軸）をｘとし、速度情報（図７の縦軸）をｙとすると、ｙ＝ｅｘｐ（−（ｘ／２０））の関数となっている。なお、この式中の「２０」という値は、好ましい例であり、「２０」に限定されるものではなく、任意の正数ａを採用することができる。
【００５９】
このｙ＝ｅｘｐ（−（ｘ／２０））の関数において、ｘからみた傾きは、この式をｘで微分したものとなり、下記の通りである。
【数１】
【００６０】
このように、図７の変換情報は、リンク旅行速度ｘが大きくなるほど、リンク旅行速度ｘの変化に対する速度情報（規格化速度）ｙの変化の割合（ｘからみた傾き）が小さくなるように設定されている。
【００６１】
ここで、図７の関数を、ｙについての関数として表すと、ｘ＝−２０×ｌｎ（ｙ）となり、この場合、ｙからみた傾きは、この式をｙで微分したものとなり、下記の通りである。
【数２】
この場合、ｙからみた傾きは、ｙの逆数に比例することになる。
【００６２】
図７のように、変換情報を設定することで、速度情報（規格化速度）が同じ値ほど変化しても、実際のリンク旅行速度への影響は、速度情報（規格化速度）の大小によって異なる。
例えば、速度情報が、０．１の場合と、０．５の場合を考える。この場合、ｙからみた傾きは、ｙの逆数に比例するため、ｄｘ／ｄｙ＝−２０／０．１＝−２００、ならびに、ｄｘ／ｄｙ＝−２０／０．５＝−４０となる。
【００６３】
したがって、速度情報が０．０１ほど変化した場合、より高速である速度情報＝０．１の場合には、リンク旅行速度の変化は、−０．０１（ｄｘ／ｄｙ）＝２［ｋｍ／ｈ］となって比較的大きく、比較的低速である速度情報＝０．５である場合には、リンク旅行速度の変化は、−０．０１（ｄｘ／ｄｙ）＝０．４［ｋｍ／ｈ］となって比較的小さくなる。
【００６４】
つまり、速度情報（規格化速度）が同じ値変化しても、実際のリンク旅行速度への影響は、速度情報（規格化速度）の逆数によって決まる。傾きである速度情報の逆数は、単位距離（例えば、１ｋｍ）を移動するリンク旅行時間に比例するので、旅行時間を評価する際には、図７のような変換情報を用いると有効である。
【００６５】
以上のように設定された変換情報１９によれば、速度情報という指標に、単なる「速度」という要素以外に、道路が混雑していて渋滞気味であるか、それとも道路が空いており車両が順調に流れているのかという渋滞度（交通流の度合）の要素も、持たせることができる。なお、変換情報は、図７に示すものに限定されるものではない。また、速度情報として、指標値を用いる必要はなく、「速度情報」を「速度」そのものとしてもよい。
【００６６】
図８は、分割領域用交通情報推定装置１によって行われる、分割領域における交通情報推定処理（ステップＳ１０１における推定処理）を示している。まず、分割領域用交通情報推定装置１が、対応する分割領域についてのＶＩＣＳ情報やプローブ情報を取得すると、入力情報処理部１６がＶＩＣＳ情報やプローブ情報から各道路リンクの速度情報を生成する（ステップＳ１）。ただし、ステップＳ１において速度情報が取得できる道路リンクは、対象エリア内の全道路リンクのうちの一部であり、ステップＳ１では速度情報が得られない道路リンクがある。
【００６７】
続いて、ステップＳ１で得られた速度情報を、分割領域推定データベース１３にセットし、分割領域推定データベースＤＢ４を更新する（ステップＳ２）。そして、分割領域用推定システム１１は、ステップＳ２で更新された分割領域推定データベース１３の内容に基づいて、速度情報が得られていない道路リンクについての速度情報を推定し、推定した速度情報を、分割領域推定データベース１３にセットし、分割領域推定データベース１３を更新する（ステップＳ３）。このステップＳ４により、分割領域用交通情報推定装置１が担当する分割領域内の全道路リンクについての速度情報（実測値に基づく速度情報と推定値である速度情報とが混在したもの）が得られる。
【００６８】
ステップＳ３にて得られた全道路リンクについての速度情報は、装置１外部に出力される（ステップＳ４）。具体的には、推定システムＳのディスプレイに表示されるか、車載装置２への提供情報として出力される。
また、ステップＳ３で更新された分割領域推定データベース１３の内容の一部は、分割領域学習用データベース１４にスナップショットとして蓄積され、分割領域用学習システム１２による学習用データとして用いられる（ステップＳ５）。
【００６９】
図９は、推定システム１１が、推定対象道路リンクの速度情報を推定するためのニューラルネットワークを示している。図示のニューラルネットワークは、０〜１の値をとるＮ個の入力信号ｘi（ｉ：１〜Ｎ）それぞれに、重みｗiを（ｗi：０〜１）乗じて、出力値ｙを生成する単純パーセプトロンとして構成されている。
ここで、入力信号ｘiは、推定対象道路リンク以外の他の道路リンク（推定対象道路リンクに接続された道路リンク）の速度情報であり、出力値ｙは推定対象道路リンクの速度情報である。
【００７０】
また、重みｗiは、推定対象道路リンク以外の複数の道路リンクそれぞれの速度情報を、どの程度の割合で反映させるかという値であり、推定対象道路リンクとの相関の高い道路リンク（例えば、推定対象道路リンクと同じ道路を構成し、推定対象道路リンクに隣接する道路リンク）ほど大きな値に設定されるべきであり、相関が低い道路リンクほど小さな値に設定されるべきものである。
【００７１】
ただし、図９のものでは、一般的な単純パーセプトロンとは異なり、入力信号ｘiに乗じられることなくノードに加算される独立パラメータｗ0が設けられている。この独立パラメータｗ0は、推定対象道路リンク以外の道路リンクにおける速度情報以外の要因が、推定対象道路リンクの速度情報に与える要因（例えば、道路リンク間での制限速度の差）を表現することができ、速度情報を精度良く推定することができる。また、推定用パラメータ（重み）の学習の際に、推定用パラメータを最適値に収束させやすくなって、学習処理を容易又は高速に行える。
【００７２】
以上のように、推定システム１１が、ある推定対象道路リンクの速度情報を求めるには、当該推定対象道路リンクとの相関が多少なりとも認められる他の道路リンクの速度情報と、当該他の道路リンクの速度情報をどの程度ほど推定対象道路リンクの速度情報に反映させるかを示す重みと、が得られればよい。そのような他の道路リンクの速度情報は、推定データベース（交通情報データベース）１３に蓄積され、重みは重みデータベース１５に蓄積されており、推定システム１１は、両データベース１３，１５から必要な情報を取得する。
【００７３】
上記のようなニューラルネットは、各道路リンクについて設けられることになるため、推定システム１１は、複数の道路リンクそれぞれに関する速度情報を、他の道路リンクに関する速度情報及びその寄与度を表す推定パラメータ（重み）を用いて推定可能に構成されていることになる。
【００７４】
なお、速度情報を推定するためのニューラルネットワークとしては、図９のような単層のパーセプトロンに限られるものではなく、入力層、中間層、出力層を有する多層パーセプトロンであってもよい。多層パーセプトロンとして構成すると、推定対象道路リンクと他の道路との間で、速度情報が非線形関係を持つ場合であっても、推定対象道路リンクの速度情報を適切に求めることができる。
【００７５】
本実施形態では、分割領域内での速度情報の推定に関しては、図１０のように接続された道路リンクを想定する。図１０は、ある１つの分割領域内の全道路リンクを示しているものとする。
図１０において、Ｖｘは、道路リンクの速度情報（０〜１の値）を示している。また、Ｖｘにおける添え字ｘは、道路リンクのリンク番号を示しており、１〜２４の値をとる。つまり、図７では、リンク番号１〜２４までの２４個の道路リンクが存在する。また、各リンクの矢印方向は、車両の進行方向を示す。
【００７６】
図１０において、実線の矢印で示す道路リンク（リンク番号ｘ＝１〜１０）は、ＶＩＣＳ情報が取得可能なリンクであり、例えば、高速道路や主要幹線道路に対応する道路リンクである。また、点線の矢印で示す道路リンク（リンク番号ｘ＝１１〜２４）は、ＶＩＣＳ情報が取得できないリンクであり、例えば、高速道路や主要幹線道路以外の一般道路である。点線の矢印で示す道路リンクは、速度情報の推定対象道路リンクとなる可能性がある。つまり、点線の矢印で示す道路リンクについては、標本情報であるプローブ情報が得られた場合には、推定対象道路リンクとはならず、プローブ情報が得られなかった場合には、推定対象道路リンクとなり、速度情報の推定処理が実行される。
なお、ＶＩＣＳ情報が取得可能な道路リンクであっても、何らかの事情でＶＩＣＳ情報が取得できない場合には、推定対象道路リンクとして扱われる。
【００７７】
以下、図１０の道路リンクを前提とし、図４及び図８も再度参照しつつ、速度情報の推定手順について詳細に説明する。
まず、分割領域推定データベース（交通情報データベース）１３及び分割領域重みデータベース１５には、装置管理者によって、初期値が入力されている（ステップＳ１０１）。
【００７８】
図１１に示すように、分割領域推定データベース１３は、「チェック」３１、「速度情報」３２、「関連道路リンク情報」３３、「リンク長」３４、「学習？」のデータ項目を有しており、各道路リンク（リンク番号）についてそれぞれのデータ項目の値を保存可能なものである。
【００７９】
前記データ項目のうち、「チェック」３１は、各道路リンクの速度情報の更新の有無及び更新された順番（更新順位；推定順位）を示す項目である。「速度情報」３２は、各道路リンクの速度情報がセットされる項目である。
「関連道路リンク情報」３３は、各道路リンクに相関のある道路リンク（関連道路リンク）を示しており、ここでは、それぞれの道路リンクに接続されている道路リンク（リンク番号）を示している。分割領域推定データベース１３における関連道路リンクは、同一の分割領域に限られており、他の分割領域の道路リンクは、実際には相関があったとしても、ここでの関連道路リンクとはならない。
【００８０】
「関連道路リンク情報」３３は、「逆」、「Ａ順」、「Ａ逆」、「Ｂ順」、「Ｂ逆」の５種類に分けられている。
「逆」は、任意の道路リンクと逆方向の道路リンクのリンク番号を示し、例えばリンク番号１の道路リンクについては、リンク番号８の道路リンクが「逆」の道路リンクとなる。
「Ａ順」は、ある道路リンクの後方で順方向に接続している道路リンクであり、例えば、リンク番号１の道路リンクについては、リンク番号１２，７，１５の道路リンクが「Ａ順」の道路リンクとなる。
「Ａ逆」は、ある道路リンクの後方で逆方向に接続している道路リンクであり、例えば、リンク番号１の道路リンクについては、リンク番号１１，１５，１３の道路リンクが「Ａ逆」の道路リンクとなる。
【００８１】
「Ｂ順」は、ある道路リンクの前方で順方向に接続している道路リンクであり、例えば、リンク番号１の道路リンクについては、リンク番号４，９の道路リンクが「Ｂ順」の道路リンクとなる。
「Ｂ逆」は、ある道路リンクの前方で逆方向に接続している道路リンクであり、例えば、リンク番号１の道路リンクについては、リンク番号３，６の道路リンクが「Ｂ逆」の道路リンクとなる。
【００８２】
また、前記データ項目のうち「リンク長」３４は、各道路リンクのリンク長を示すものである。「学習？」３５は、各道路リンクの速度情報等が分割領域用学習部２０（学習システム１２）による学習のためのデータ（学習用データ）となるものであるか否かを示しており、ここでは０又は１の値をとる。「０」はその道路リンクの速度情報等が分割領域学習用データとはならないことを示しており、「１」はその道路リンクの速度情報等が分割領域学習用データとなることを示している。
【００８３】
ステップＳ１０１の初期値入力は、システムＳの運用開始時やリセット時に行われ、分割領域推定データベース１１については、上記データ項目のうち、「速度情報」３２、「関連道路リンク情報」３３、「リンク長」３４について初期値が設定される。「速度情報」３２の初期値としては、例えば、全道路リンクについて０を設定すればよい。「関連道路リンク情報」３３及び「リンク長」３４の初期値については、対象エリアの道路構成に従って設定される。「関連道路リンク情報」３３及び「リンク長」３４の初期値は、ＶＩＣＳ情報及びプローブ情報からなる交通情報（速度情報）を取得しても更新されることはない。
【００８４】
一方、「速度情報」３４の値は、ＶＩＣＳ情報及びプローブ情報からなる交通情報（速度情報）を取得する度に、全道路リンクについて更新される（ステップＳ２，Ｓ３）。
また、「チェック」３１については、交通情報（速度情報）を取得する度に（ステップＳ１）、０に初期化される。「学習？」３５についても、交通情報（速度情報）を取得する（ステップＳ１）度に、各道路リンクの速度情報等を学習データとすべきか否かに応じて０又は１に設定される。
【００８５】
図１２に示すように、分割領域重みデータベース１５には、分割領域における各道路リンクにおける速度情報の推定値を他の道路リンクの速度情報から求める際に用いる重みｗｉが、初期値として設定される。重みｗｉは、各道路リンクについて、「関連道路リンクの数＋１」ほど設定される。図１２において、ｗ0は独立パラメータであり、ｗ1以降は関連道路リンクの速度情報それぞれに乗じられる重みである。
【００８６】
推定用パラメータである重みｗｉは、分割領域用学習システム１２による学習によって、より適切な値へと自動的に更新されるため、初期値としては、適当な値を設定してもよい。したがって、初期設定が容易である。
【００８７】
さて、分割領域推定データベース及び分割領域重みデータベースについて、上記の初期化を行ったのち、図１０に示す道路リンクに関し、ある時点において、図１３のようなＶＩＣＳ情報及びプローブ情報（交通情報）が得られたものとする。
図１３では、リンク番号１〜１０の道路リンクについてのＶＩＣＳ情報（リンク旅行時間）が得られ、リンク番号２０の道路リンクについてのプローブ情報が得られている。他の道路リンクについてはＶＩＣＳ情報もプローブ情報も得られていない。なお、図１３では、表記の容易化のため、リンク番号２０の道路リンクについてのプローブ情報を、ＶＩＣＳ情報と同様に「リンク旅行時間」で示した。
【００８８】
また、図１３の情報では、プローブ情報が存在する道路リンク（リンク番号２０）については、学習対象となることを示す値「１」が設定されており、ＶＩＣＳ情報が存在する道路リンク（リンク番号１〜１０）については、学習対象ではないことを示す値「０」が設定されている。
【００８９】
図１３のような入力情報が取得された場合、この情報における「旅行時間」は、入力情報処理部１６によって「速度情報」に変換され（ステップＳ１）、その速度情報によって、推定データベース１３の対応する道路リンクの「速度情報」３２が更新される（第１回目の更新；ステップＳ２）。更新された道路リンクについては、「チェック」３１に、第１回目の更新で速度情報が更新されたことを示す「１」が設定される。また、図１３の入力情報の「学習対象」が「１」である道路リンク（ここでは、リンク番号２０の道路リンク）については、学習フラグである「学習？」３５が「１」に設定される。
【００９０】
以上のようにして第１回目の更新（入力情報のセット）が行われた後の推定データベース１３の内容を、図１４に示す。
【００９１】
続いて、速度情報が未更新の道路リンク（リンク番号１１〜１９，２１〜２４）についての速度情報の推定を行って、当該推定値により推定データベース１３の更新を行う（ステップＳ３）。
具体的には、まず、「チェック」３１項目に、前回の更新を示す「１」が設定されている道路リンク（リンク番号１〜１０，２０）の関連道路リンク（隣接道路リンク）のうち、今回の入力情報（図１３）に基づく速度情報の更新が未だなされていない道路リンク（チェック＝０）を抽出する。ここでは、リンク番号１２，１５，１１，１３，１９，１８，１７，２１，２４，１４，１６の１１個の道路リンクが抽出される（図１５参照）。これら１１個の道路リンクが、ここでの推定対象道路リンクとなる。
【００９２】
そして、分割領域用推定システム１１は、１１個の推定対象道路リンクそれぞれについての関連道路リンクを、分割領域推定データベース１３から読み出すとともに、１１個の推定対象道路リンクそれぞれについて設定された重み（推定用パラメータ）を、分割領域重みデータベース１５から読み出し、これらを用いて、各推定対象道路リンクの速度情報の推定値を算出する。算出された、速度情報の推定値は、分割領域推定データベース１３の「速度情報」にセットされ、速度情報についての第２回目の更新が行われる。なお、更新された道路リンクについては、「チェック」３１に、第２回目の更新で速度情報が更新されたことを示す「２」が設定される。
【００９３】
上記推定対象道路リンクのうち、例えば、リンク番号１２，１５，１１，１３の道路リンクの速度情報の推定値（Ｖ12，Ｖ15，Ｖ11，Ｖ13）を求めるための演算式は、下記のとおりである。
Ｖ12＝ｗ0＋ｗ1Ｖ11＋ｗ2Ｖ1＋ｗ3Ｖ5＋ｗ4Ｖ13＋ｗ5Ｖ8＋ｗ6Ｖ7＋ｗ7Ｖ15
Ｖ15＝ｗ0＋ｗ1Ｖ13＋ｗ2Ｖ20＋ｗ3Ｖ16＋ｗ4Ｖ17＋ｗ5Ｖ14＋ｗ6Ｖ1＋ｗ7Ｖ11
＋ｗ8Ｖ5＋ｗ9Ｖ8＋ｗ10Ｖ12＋ｗ11Ｖ5
Ｖ11＝ｗ0＋ｗ1Ｖ12＋ｗ2Ｖ8＋ｗ3Ｖ15＋ｗ4Ｖ7＋ｗ5Ｖ1＋ｗ6Ｖ11＋ｗ7Ｖ5
Ｖ13＝ｗ0＋ｗ1Ｖ15＋ｗ2Ｖ8＋ｗ3Ｖ12＋ｗ4Ｖ7＋ｗ5Ｖ1＋ｗ6Ｖ11＋ｗ7Ｖ5
＋ｗ8Ｖ14＋ｗ9Ｖ17＋ｗ10Ｖ16＋ｗ11Ｖ20
【００９４】
そして、「チェック」３１項目に、前回の更新を示す「２」が設定されている道路リンク（リンク番号１１〜１９，２１，２４）の関連道路リンク（隣接道路リンク）のうち、今回の入力情報（図１３）に基づく速度情報の更新が未だなされていない道路リンク（チェック＝０）を抽出する。ここでは、リンク番号２２，２３の２個の道路リンクが抽出される（図１６参照）。これら２個の道路リンクが、次の推定対象道路リンクとなる。
【００９５】
そして、分割領域用推定システム１１は、２個の推定対象道路リンクそれぞれについての関連道路リンクを、推定データベース１３から読み出すとともに、２個の推定対象道路リンクそれぞれについて設定された重み（推定用パラメータ）を、重みデータベース１５から読み出し、これらを用いて、各推定対象道路リンクの速度情報の推定値を算出する。算出された、速度情報の推定値は、推定データベース１３の「速度情報」にセットされ、速度情報についての第３回目の更新が行われる。なお、更新された道路リンクについては、「チェック」３１に、第３回目の更新で速度情報が更新されたことを示す「３」が設定される。
【００９６】
上記のような処理は、全ての道路リンクについての速度情報が推定されるまで繰り返される（ステップＳ３）。ここでは、３回の更新により全ての速度情報が補完されたため、推定処理を終了する。
【００９７】
すると、推定データベースの内容の出力が行われる（ステップＳ４）。
さらに、今回の入力情報（図１３）に基づく、推定処理が終了した推定データベース１３の各道路リンクのデータのうち、「学習？」３５に「１」が設定されたリンク番号２０の道路リンクのスナップショット（図１７参照）を、学習用データベース１４に追加する。ここで、スナップショットとは、「学習？」３５に「１」が設定されたリンク番号の道路リンクの「速度情報」、当該道路リンクの関連道路リンクの「速度情報」と、の組み合わせを記憶したものである。ここで、「学習？」３５に「１」が設定されたリンク番号の道路リンクの速度情報は、プローブ情報から得られた値であるから実測値に基づく速度情報（交通情報）である。また、当該道路リンクの関連道路リンクの「速度情報」には、ＶＩＣＳ情報から得た実測値と推測値とが混在している。
【００９８】
スナップショットは、入力情報が取得されて、推定データベースの全道路リンクの更新（ステップＳ２，Ｓ３）が行われる度に発生する。このスナップショットは、プローブ情報を取得できた道路リンクについて発生する。
したがって、上記の例では、リンク番号２０の道路リンクのみスナップショットが発生したが、推定データベースの全道路リンクの更新（ステップＳ２，Ｓ３）が何度も行われると、他の道路リンクについてもスナップショットが蓄積される。また、入力情報が繰り返し発生するほどの十分な時間が経過すると、一つの道路リンクについて複数のスナップショットが蓄積される。
【００９９】
図１８は、複数の道路リンクについて、それぞれ複数のスナップショットが蓄積された分割領域学習用データベース１４の内容を示している。
このようにして多数のスナップショットが蓄積された分割領域学習用データベース１４に基づいて、分割領域用学習システム１２が、分割領域重みデータベース１５に記憶されている重み（推定用パラメータ）の学習（最適化）を行って、分割領域重みデータベース１５の内容を更新する。
【０１００】
図１９は、分割領域用学習システム１２による学習処理（ステップＳ１０１）の手順を示している。まず、分割領域用学習システム１２は、誤差判定のための許容誤差、ニューラルネットワーク（図９）を構成する中間層の数、学習計数などの学習用のパラメータ設定を行う（ステップＳ１１）。
分割領域用学習システム１２は、図９に示すようなニューラルネットワークを最適化（学習）するニューロエンジンとして構成されている。つまり、分割領域用学習システム１２は、分割領域学習用データベース１４に蓄積されているスナップショットのうち、実測値である速度情報を教師信号とし、教師信号となる速度情報を持つ道路リンクの関連道路リンクについての速度情報から、この教師信号を出力するための適切なニューラルネットワークを再構築する。すなわち、分割領域用学習システム１２は、実測値に基づく速度情報と、当該速度情報を持つ道路リンクの関連道路リンクについての速度情報とからなる学習用データから、重みの最適値を算出する。重みの最適値の算出は、例えば、最小自乗法などによって行える。
【０１０１】
重みの最適値の算出は、関連道路リンクについての速度情報から算出される速度情報が、教師信号に近づいて、教師信号との誤差が、設定された許容誤差未満になるまで行われる（ステップＳ１３）。
【０１０２】
重みが収束して分割領域における学習処理が終了すると、得られた重みは、分割領域重みデータベース１５に反映され、分割領域重みデータベース１５が更新される。
【０１０３】
分割領域重みデータベース１５が更新された後に、ＶＩＣＳ情報及びプローブ情報からなる入力情報が発生すると、分割領域用推定システム１１による速度情報の推定は、新たな重みを用いて、より精度良く行われる。このように、本実施形態の交通情報推定システムＳでは、運用を続けることで、交通情報（速度情報）の推定精度が自然に向上する。
【０１０４】
以上のようにして、各分割領域用の交通情報推定装置１が、対応する分割領域における速度情報の推定を完了すると、各交通情報推定装置１は、分割領域用推定データベース１３に記憶されている各道路リンクの速度情報のうち、境界道路リンクとして設定されている道路リンクの速度情報を、境界用の交通情報推定装置１Ａに送信する。
【０１０５】
［２．５ 境界用の交通情報推定装置の構成］
本実施形態では、第１分割領域〜第４分割領域における境界道路リンクは、図２０に示すように存在するものとする。図２０は、第１分割領域〜第４分割領域における全道路リンクのうち、境界道路リンクとして設定された道路リンクのみを示している。ここでの境界道路リンクは、他の道路リンクとの接続点が、隣接する分割領域同士の境界線上に存在するものをいう。
【０１０６】
図２０に示すように、境界道路リンクの番号は、分割領域の領域番号（メッシュ番号；１〜４の値）を示す［領域番号］と道路リンク番号との組み合わせによって示される。図２０において、境界道路リンク番号の後の括弧付き番号は、各分割領域における推定順位（分割領域推定データベース１３の「チェック」３１欄に記憶されている推定順位（更新順位））を示している。
なお、分割領域の領域番号（メッシュ番号）や推定順位は、境界道路リンクの速度情報とともに、分割領域用交通情報推定装置１から、境界用の交通情報推定装置１Ａに送信される。
【０１０７】
図２１は、境界領域における道路リンクの速度情報の推定（二次推定）を行う境界用交通情報推定装置１Ａを示している。境界用交通情報推定装置１Ａは、各分割領域交通情報推定装置１にて更新（一次推定）された分割領域推定データベース１３における境界道路リンクの速度情報を、他の分割領域の境界道路リンクの速度情報を用いて更新（二次推定）する処理を行う。また、境界用交通情報推定装置１Ａでは、二次推定のための推定パラメータの学習処理も行われる。
【０１０８】
この推定装置１Ａは、境界領域における推定対象道路リンクの交通情報を推定するための境界用推定システム（境界用推定部）１１Ａと、当該推定に用いられるパラメータ（推定用パラメータ）を学習するための境界用学習システム（境界用学習部）１２Ａと、を備えている。
【０１０９】
また、この推定装置１は、境界用推定システム１１Ａによって推定した速度情報などを蓄積するための境界推定データベース１３Ａ、境界推定データベース１３Ａにおけるデータのうち、境界用学習システム１２Ａにおける学習に用いるデータを蓄積する境界学習用データベース１４Ａ、推定パラメータ（本実施形態では、「重み」）を蓄積するための境界重みデータベース（推定パラメータデータベース）１５Ａと、を記憶装置上に備えている。
【０１１０】
各分割領域用交通情報推定装置１から与えられた各境界道路リンクの「速度情報」及び「推定順位」は、境界推定データベース１３Ａに与えられ、設定される。なお、境界道路リンクのうち、一次推定では速度情報が推定できなかった道路リンクについては、速度情報＝０．００が設定され、推定順位＝０が設定される。
【０１１１】
図２２に示すように、境界推定データベース１３は、「推定順位」３１Ａ、「二次推定」３６Ａ，「速度情報」３２Ａ、「リンク長」３４Ａ、「学習フラグ」３５Ａ、「関連道路リンク情報」３３Ａのデータ項目を有しており、「メッシュ番号−リンク番号」で示される各境界道路リンクについて、それぞれのデータ項目の値を保存可能なものである。
【０１１２】
前記データ項目のうち、「推定順位」３１Ａは、分割領域推定データベース１３における「チェック」３１に対応するものであり、同データベース１３から送信された推定順位を示す情報が、境界推定データベース１３の「推定順位」３１Ａにセットされる。
「二次推定」３６Ａの項目は、境界用推定システム１１Ａによる二次推定を行うか否かの判断に用いられる情報がセットされる項目であり、その値は、速度情報の実測値の得られた道路リンクから境界道路リンクまでの推定上の距離(リンク数)を表す。「二次推定」３６Ａの項目の詳細は後述する。
「速度情報」３２Ａの項目は、分割領域推定データベース１３から送信された速度情報がセットされる項目であり、各境界リンクにおける速度情報を示す。
【０１１３】
「リンク長」３４Ａの項目は、各境界道路リンクのリンク長を示すものである。
「学習フラグ」３５Ａの項目は、各境界道路リンクの速度情報が、境界用学習部２０Ａによる学習のためのデータ（学習用データ）となるものであるか否かを示しており、ここでは０又は１の値をとる。「０」はその道路リンクの速度情報等が境界学習用データとはならないことを示しており、「１」はその道路リンクの速度情報等が境界学習用データとなることを示している。なお、「学習フラグ」３５Ａは、分割領域推定データベース１３における「学習？」３５に対応しており、分割領域推定データベース１３から送信されたフラグ情報が、この「学習フラグ」３５Ａにセットされる。
【０１１４】
「関連道路リンク情報」３３Ａは、各境界道路リンクに相関のある他の分割領域の境界道路リンク（関連道路リンク）を示しており、ここでは、それぞれの境界道路リンクに接続されている他の境界道路リンク（メッシュ番号−リンク番号）を示している。
【０１１５】
「関連道路リンク情報」３３Ａは、分割領域推定データベース１３と同様に、「逆」、「Ａ順」、「Ａ逆」、「Ｂ順」、「Ｂ逆」の５種類に分けられているが、図２０の道路リンク構造では、「Ａ順」、「Ｂ順」、「Ａ逆」、「Ｂ逆」の４種類しか存在しないため、図２２等では、「逆」については省略している。
【０１１６】
図２２に示す境界推定データベース１３Ａの内容は、境界道路リンクの速度情報等の情報が、各分割領域用の交通情報推定装置１から、境界用の交通情報推定装置１へ与えられ、境界推定データベース１３Ａにセットされた状態を示している。つまり、同データベース１３Ａには、分割領域用交通情報推定装置１から送信された「推定順位」３１、「速度情報」３２Ａ、「学習フラグ」３５の各情報がセットされている。また、「推定順位」３１、「速度情報」３２Ａ、「学習フラグ」３５の各情報がセットされる度に、「二次推定」３６Ａの各値は、リセットされて「０」となる。
【０１１７】
なお、「リンク長」３４Ａや「関連道路リンク情報」３３Ａは、予め設定された値が用いられ、「推定順位」３１、「速度情報」３２Ａ、「学習フラグ」３５の各情報がセット
されても更新されない。
【０１１８】
図２３に示すように、境界重みデータベース１５Ａには、境界領域における各境界道路リンクの速度情報の推定値を、他の境界道路リンク（関連道路リンク）の速度情報から求める際に用いる重みｗｉが、セットされる。重みｗｉは、各境界道路リンクについて、「関連道路リンクの数＋１」ほど設定される。図２３において、ｗ0は独立パラメータであり、ｗ1以降は関連道路リンクの速度情報それぞれに乗じられる重みである。
【０１１９】
図２３の境界重みデータベース１５Ａにおける重みｗｉの値は、システムＳ起動時に初期設定された初期状態であるが、この重みｗｉの値は、分割領域用学習システム１２における学習と同様に、境界用学習システム１２Ａによる学習によって、より適切な値へと自動的に更新されるため、初期値としては、適当な値を設定してもよい。したがって、初期設定が容易である。
【０１２０】
図２４は、境界用交通情報推定装置１Ａによって行われる、境界領域における交通情報推定処理（ステップＳ１０３における推定処理；二次推定）を示している。
まず、分割領域用交通情報推定装置１それぞれから、境界道路リンクの速度情報等を、取得し、境界推定データベース１３Ａにセットする（ステップＳ２１）。なお、図２２に示すように、一次推定で速度情報を推定できなかった境界道路リンクについては、速度情報として、「０．００」がセットされる。
【０１２１】
続いて、全境界道路リンクのうち、二次推定の対象となる境界道路リンクを決定する（ステップＳ２２）。二次推定の対象となる境界道路リンクを決定するには、境界推定データベース１３Ａにおける「推定順位」３１Ａと「二次推定」３６Ａの値が用いられる。
【０１２２】
図２５〜図３２は、境界用推定システム１１Ａが、「二次推定」３６Ａの値を決定するための手順を示している。
まず、「推定順位」３１Ａが「１」である境界道路リンク、つまりプローブ情報又はＶＩＣＳ情報などの実測値に基づく速度情報が得られている道路リンクが、境界推定データベース１３Ａ内で検索され、図２５に示すように、当該検索によってヒットした境界道路リンク１−４，４−５の「二次推定」３６Ａの値が「１」にセットされる。
【０１２３】
さらに、「推定順位」３１Ａが「１」である境界道路リンクに接続された境界道路リンク（関連道路リンク）が検索され、図２６に示すように、当該検索によってヒットした境界道路リンク２−４，３−４，４−３の「二次推定」３６Ａの値が「２」にセットされる。
【０１２４】
続いて、「二次推定」３６Ａの値が「２」となった境界道路リンク２−４，３−４，４−３に接続された境界道路リンク（関連道路リンク）が検索される。当該検索によってヒットした境界道路リンクの「二次推定」３６Ａの値が「３」にセットされる。
ただし、境界道路リンク２−４，３−４，４−３に接続された境界道路リンクとして、境界道路リンク１−４，３−１，４−５，３−１，１−４が存在するが、境界道路リンク１−４，４−５，３−１，１−４の４つについては、既に、１以上３以下の二次推定の値が設定されているため、これらの道路リンク１−４，４−５，３−１，１−４については、「二次推定」３６Ａの値は変更されない。したがって、図２７に示すように、境界道路リンク３−１の「二次推定」３６Ａの値だけが「３」にセットされる。
【０１２５】
さらに、続いて、「二次推定」３６Ａの値が「３」となった境界道路リンク３−１に接続された境界道路リンク（関連道路リンク）が検索される。当該検索によってヒットした境界道路リンクの「二次推定」３６Ａの値が「４」にセットされる。
ただし、境界道路リンク３−１に接続された境界道路リンクとして、境界道路リンク２−４，４−３が存在するが、これらの境界道路リンク２−４，４−３については、既に、１以上４以下の二次推定の値が設定されているため、図２８に示すように、これらの道路リンク２−４，４−３については、「二次推定」３６Ａの値は変更されない。以上で、「推定順位」３６Ａの値が「１」である境界道路リンクに直接又は間接的に接続された境界道路リンクについての「二次推定」３６Ａの値の設定を終了する。
【０１２６】
このように、「推定順位」３１Ａの値が「１」である境界道路リンク１−４，４−５に直接又は間接的に接続された境界道路リンクついては、「推定順位」３１Ａの値が「１」である境界道路リンク１−４，４−５の速度情報（実測値に基づく速度情報であり最も信頼できる速度情報）を、関連する他の境界道路リンクに順次波及させるため、「二次推定」３６Ａに「１」以上の値がセットされる。
【０１２７】
引き続き、「推定順位」３６Ａの値が「２」である境界道路リンクに直接接続された境界道路リンクについての「二次推定」３６Ａの値の設定を行う。本実施形態では、「推定順位」３６Ａの値が「２」以上である境界道路リンクについては、処理の簡単化のため、当該境界道路リンクに直接接続された境界道路リンクの二次推定だけを行い、当該境界道路リンクに間接的に接続された境界道路リンクは二次推定の対象としない。これにより、二次推定から再度、二次推定をおこなうことを回避できる。
【０１２８】
具体的には、図２９に示すように、「推定順位」３１Ａの値が「２」である境界道路リンク１−１，１−２，４−１，４−４に接続された境界道路リンクの検索が行われる。当該検索によってヒットした境界道路リンク２−１，２−２，２−３，１−３，１−５，３−３の「二次推定」３６Ａの値が「３」にセットされる。
【０１２９】
次に、図３０に示すように、「推定順位」３１Ａの値が「３」である境界道路リンク１−３，２−１，２−２，３−４，４−２に接続された境界道路リンクの検索が行われる。当該検索によってヒットした境界道路リンク１−１，１−２，１−３，１−５，２−１，２−２，２−３，４−５のうち、二次推定の値が１以上４以下の値ではない境界道路リンク１−１，１−２の「二次推定」３６Ａの値が「４」にセットされる。
【０１３０】
続いて、「推定順位」３６Ａの値が「４」である境界道路リンクに接続された境界道路リンクの検索が行われるのであるが、「推定順位」３６Ａの値が「４」である境界道路リンクは存在しないので、この処理は行われない。
【０１３１】
さらに続いて、「推定順位」３１Ａの値が「５」である境界道路リンク２−５に接続された境界道路リンクの検索が行われる。図３１に示すように、当該検索によってヒットした境界道路リンク３−２の「二次推定」３６Ａの値が「６」にセットされる。
【０１３２】
以上の処理によって、「二次推定」３６Ａの値の設定が終了する。境界用推定システム１２Ａは、これらの「二次推定」３６Ａの値と「推定順位」３１Ａの値とに基づいて、二次推定を行うべき境界道路リンクの抽出と、二次推定を行う境界道路リンクの順番を決定する。
【０１３３】
具体的には、「二次推定」３６Ａの値が、「０」又は「１」である境界道路リンクについては、二次推定の対象から除外される。「二次推定」３６Ａの値が「０」である場合、関連道路リンクとなる他の境界道路リンクには信頼できる速度情報が無いことを示しており、二次推定を行わない方がよいからである。「二次推定」３６Ａの値が「１」である場合は、その境界道路リンクの速度情報は実測値に基づくものであり、信頼性が高く、二次推定を行う必要がないからである。
【０１３４】
そして、境界用推定システム１２Ａは、二次推定の対象から除外されていない境界道路リンクについては、「二次推定」３６Ａの値が小さい順に、二次推定を行う。推定の仕方は、一次推定と同様であり、関連道路リンクの速度情報と重みとから、推定対象となった境界道路リンクの速度情報を算出する。
ここで、「推定順位」３１Ａの値＜「二次推定」３６Ａの値、となっている境界道路リンクについては、二次推定は行われない。すなわち、他の分割領域に含まれる実測値の得られた道路リンクから境界道路リンクまでの推定上の距離が、同一の分割領域に含まれる実測値の得られた道路リンクから当該境界道路リンクまでの推定上の距離よりも大きい場合には、二次推定は行われない。二次推定を行うと、速度情報の信頼性が却って低下するからである。ただし、「推定順位」３１Ａの値＜「二次推定」３６Ａの値、となっていても、「推定順位」３１Ａの値＝０である境界道路リンクの場合には、必ず推定を行う。「推定順位」３１Ａの値＝０である境界道路リンクについては、速度情報が未だ得られておらず、必ず推定すべきだからである。
【０１３５】
具体的には、図３２に示すように、境界道路リンク１−４，２−５，４−１，４−２，４−４，４−５については、「二次推定」３６Ａの値が「０」又は「１」であるため、二次推定の対象から除外される。また、境界道路リンク１−１，１−２については、「推定順位」３１Ａの値＜「二次推定」３６Ａの値となっているため、二次推定の対象から除外される。
【０１３６】
残りの境界道路リンクについては、図３２に示すように、「速度情報」３２Ａの値が、推定後の値に更新される。
【０１３７】
そして、二次推定が終了した境界推定データベース１３Ａの各境界道路リンクのデータのうち、「学習フラグ」３５Ａに「１」が設定された境界道路リンク１−４，４−５のスナップショットが、境界学習用データとして、境界学習用データベース１４Ａに追加される。このスナップショットも、「学習フラグ」３５Ａに「１」が設定された境界道路リンクの「速度情報」、当該境界道路リンクの関連道路リンクの「速度情報」と、の組み合わせを記憶したものである。
【０１３８】
スナップショットは、境界学習用データベース１４Ａに蓄積され、重みの学習処理（ステップＳ１０３の学習処理）に用いられる。境界領域の学習システム１２Ａは、分割領域の学習システムシステム１２と同様の方法で、境界重みデータベース１５Ａに記憶されている重み（推定用パラメータ）の学習（最適化）を行って、境界重みデータベース１５Ａの内容を更新する。
【０１３９】
図３３は、境界道路リンク１−４，４−５のスナップショットによって、学習が行われることにより更新された境界重みデータベース１５Ａの内容を示している。図３３に示すように、境界道路リンク１−４，４−５についての重みが更新されている。この重みの更新は、境界領域の推定が行われる度に行われるため、システムＳの運用を続けると、自然に適切な値の重みが得られる。
【０１４０】
以上の処理が終了すると、境界推定データベース１３Ａの各速度情報は、各分割領域推定データベース１３に戻される。これにより、各分割領域推定データベース１３における速度情報は、他の分割領域の道路リンクの速度情報が考慮されたものとなる。
【０１４１】
なお、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。
【０１４２】
例えば、推定対象道路リンクの速度情報を推定するために用いられる他の道路リンク（関連道路リンク）は、推定対象道路リンクに接続されているものに限らず、推定対象道路リンクとは離れているが、速度情報の時間的変化の仕方が似ている道路リンク（例えば、推定対象道路リンクと並行する道路リンク）であってもよい。
【０１４３】
また、時刻の要素を速度情報の推定に反映させたい場合には、時間的に特徴的な変化をする道路リンク（例えば、朝だけ混雑する道路リンク、夜だけ混在する道路リンクなど）を他の道路リンク（関連道路リンク）に含めることもできる。この場合、時間的に特徴的な変化をする道路リンクの速度情報は、全ての推定対象道路リンクに共通して用いられる。
【０１４４】
さらに、本実施形態では、推定対象道路リンクの速度情報を推定するために用いられる他の道路リンクの速度情報として、時間的に同一の時間帯にある速度情報だけを用いたが、異なる時間帯の速度情報を用いても良い。例えば、推定対象道路リンクから遠く離れた道路リンクの場合、その道路リンクにおける交通状況が、推定対象道路リンクに反映されまでには時間遅れがある。そこで、遠く離れた道路リンクの場合、例えば、１時間前の速度情報を推定に用いることで、より適切な推定が行える。
【０１４５】
さらにまた、推定の対象となる交通情報は、速度情報に限らず、これに加えて／代えて、渋滞情報など他の交通情報とすることもできる。この場合、渋滞度は、上記速度情報の１を混雑、０を順調の２値に割り当てることで算出できる。また、渋滞度を推定対象の交通情報として扱う場合、ニューラルネットワークでは、２値のいずれかを決定するための閾値も推定用パラメータとして必要となる。この場合、閾値も学習部による学習対象となる。
【０１４６】
さらにまた、速度情報としては、規格化されたものに限らず、リンク旅行速度そのものを利用してもよい。
【０１４７】
さらにまた、本実施形態において、境界道路リンクは、分割領域の境界に位置しており他の分割領域の道路リンクに直接接続されているもの、すなわち、他の道路リンクとの接続点が、分割領域の境界上に位置するもの、を例として説明したが、これに限られない。
境界道路リンクとしては、境界付近に位置することで、他の分割領域の道路リンクとの間に、交通情報に関する一定の相関が認められるものであってもよい。
【０１４８】
また、例えば、２本の並行する幹線道路を想定すると、境界道路リンクは、必ずしも、他の分割領域の道路リンクに接続されていなくてもよい。
さらに、境界道路リンクとしては、分割領域の境界付近に位置しているが、他の分割領域の道路リンクに直接接続されてはおらず、同じ分割領域に含まれる１又は数個の道路リンクを介して、他の分割領域の道路リンクに接続されているものであってもよい。
【符号の説明】
【０１４９】
Ｓ：交通情報推定システム，１：分割領域用交通情報推定装置，２：車載装置，３：プローブ車両，４：路側通信機，５：路側センサ，６：ＶＩＣＳセンタコンピュータ，１１：分割領域用推定システム（分割領域用推定部），１２：分割領域用学習システム，１３：分割領域推定データベース，１４：分割領域学習用データベース，１５：分割領域重みデータベース，１６：入力情報処理部，１７：ＶＩＣＳ情報処理部，１７ａ：リンク旅行速度算出部，１７ｂ：速度情報変換部，１８：プローブ情報処理部，１８ａ：リンク旅行速度算出部，１８ｂ：速度情報変換部，１９：変換情報，２０：分割領域用学習部，１Ａ：境界用交通情報推定装置，１１Ａ：境界用推定システム（境界用推定部），１２Ａ：境界用学習システム，１３Ａ：境界推定データベース，１４Ａ：境界学習用データベース，１５Ａ：境界重みデータベース，
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交通情報推定システム、境界用交通情報推定装置、分割領域用交通情報推定装置、コンピュータプログラム、交通情報推定方法、境界用交通情報推定方法、及び分割領域用交通情報推定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
道路の交通情報をドライバーに提供する技術として、財団法人道路交通情報通信システムセンターによるＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：なお、「ＶＩＣＳ」は上記財団法人の登録商標）が広く知られている。
このＶＩＣＳは、各種の路側センサ（車両感知器やループコイル等）から収集した車両台数や車両速度等よりなる定点観測情報に基づいて、各路線での渋滞やリンク旅行時間を含む交通情報を集計し、その交通情報を、ビーコンによる狭域通信やＦＭ放送等の広域通信によってドライバーに提供するものである。
【０００３】
また、道路の交通情報をドライバーに提供する他の技術として、プローブカーを利用した交通情報推定システム（以下、プローブシステムという。）も知られている。
このプローブシステムは、例えば特許文献１および２に示すように、実際に道路を走行する車両（プローブ車両）を移動体センサとして利用するもので、現時点の車両位置や時刻などのプローブ情報を無線通信によって各プローブ車両から収集し、道路の交通情報を生成するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１５１４９６号公報
【特許文献２】特開２００５−４４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記ＶＩＣＳ情報は、路側センサが設置された主要幹線道路などの一部の道路に関してしか得られない。
一方、プローブシステムでは、実際に道路を走行する車両（プローブ車両）を移動体センサとして利用するため、路側センサが設置されていない道路に関しても、交通情報を取得することが可能となる。
【０００６】
しかし、現状では、プローブカーの台数は、非常に少なく、ＶＩＣＳ及びプローブシステムのいずれからもデータが得られていない道路リンクについては、交通情報を得ることができない。
【０００７】
そこで、（ＶＩＣＳ及び）プローブシステムからデータが得られていない道路リンクについては、別の道路リンクの交通情報に基づいて、交通情報を推定することが考えられる。例えば、ある道路リンクの交通情報は、当該道路リンクに接続している道路リンク又はその他関連のある道路リンクにおける交通情報との相関が認められる。このような相関関係を利用すれば、別の道路リンクの交通情報を用いて、推定対象となる道路リンクの交通情報を補完することができる。
【０００８】
しかし、上記のような推定を、非常に広範な領域で行おうとすると、推定の必要な道路リンクの数が非常に多くなり、推定の演算負荷が増大する。
このため、領域を複数に分割した分割領域を設定し、分割領域毎に交通情報の推定を行うことが考えられる。この場合、比較的狭い分割領域毎に推定の演算を行うことが可能であるため、処理を分散化するのが容易となる。
【０００９】
ところが、分割領域毎に交通情報の推定を行う場合、分割領域の境界付近における道路リンクは、他の分割領域の道路リンクとの相関が高い場合があるにもかかわらず、当該他の分割領域の道路リンクの交通情報を考慮できない、という事態が生じる。このため、分割領域の境界付近の推定精度が低下する。
【００１０】
そこで、本発明は、広範な領域で交通情報の推定を適切に行うための新たな技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）本発明は、複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域に含まれる他の道路リンクの交通情報に基づいて推定可能な交通情報推定システムであって、前記領域を複数に分割した各分割領域に含まれる推定対象の道路リンクの交通情報の推定を、当該推定対象の道路リンクが含まれる分割領域以外の他の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いずに、当該推定対象の道路リンクが含まれる分割領域と同一の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いて行う分割領域用推定部と、前記領域に含まれる道路リンクのうち前記分割領域の境界又は境界付近に位置している境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を用いて、推定する境界用推定部と、を備えていることを特徴とする交通情報推定システムである。
【００１２】
上記本発明によれば、分割領域毎に道路リンクの交通情報の推定を行えるため、処理の分散化が可能である。しかも分割領域の境界又は境界付近に位置している境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を用いて推定する境界用推定部を備えているため、境界道路リンクにおける交通情報の推定精度低下を防止できる。
【００１３】
（２）前記境界用推定部は、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を、前記分割領域用推定部から取得するのが好ましい。この場合、分割領域用推定部によって推定された境界道路リンクの交通情報を用いて、境界道路リンクの推定を行うことができる。
【００１４】
（３）前記境界用推定部は、他の分割領域に含まれる境界道路リンクの交通情報を用いて交通情報を推定する境界道路リンクを、交通情報の実測値が得られた道路リンクから当該境界道路リンクまでの推定上の距離に基づいて抽出することができる。これによって、分割領域毎に交通情報の推定を行う場合でも、他の分割領域に含まれる道路リンクの交通情報の実測値を適切に活用して、分割領域の境界付近の推定精度が低下するのを抑制することができる。
【００１５】
（４）境界用推定部によって推定対象となり得る境界道路リンクにおける実測値に基づく交通情報と、当該推定対象となり得る境界道路リンクの交通情報を推定するために用いられる前記他の分割領域における境界道路リンクの交通情報との組み合わせを境界学習用データとして蓄積し、蓄積された境界学習用データを用いて、当該推定対象となり得る境界道路リンクの交通情報を推定するための推定パラメータを最適化する境界用学習部を更に備えているのが好ましい。この場合、境界道路リンクの交通情報を推定するための推定パラメータを最適化することができる。
【００１６】
（５）分割領域用推定部によって推定対象となり得る道路リンクにおける実測値に基づく交通情報と、当該推定対象となり得る道路リンクの交通情報を推定するために用いられる前記他の道路リンクの交通情報との組み合わせを分割領域学習用データとして蓄積し、蓄積された分割領域学習用データを用いて、当該推定対象となり得る道路リンクの交通情報を推定するための推定パラメータを最適化する分割領域用学習部を更に備えているのが好ましい。この場合、分割領域において道路リンクの交通情報を推定するための推定パラメータを最適化することができる。
【００１７】
（６）他の観点からみた本発明は、複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域を複数に分割した分割領域毎に推定する交通情報推定システムに用いられる境界用交通情報推定装置であって、前記領域に含まれる道路リンクのうち前記分割領域の境界又は境界付近に位置している境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を用いて、推定する境界用推定部を備えていることを特徴とする境界用交通情報推定装置である。
【００１８】
（７）更に他の観点から見た本発明は、複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域を複数に分割した分割領域毎に推定する交通情報推定システムに用いられる分割領域用交通情報推定装置であって、一の分割領域に含まれる推定対象の道路リンクの交通情報の推定を、他の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いずに、当該一の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いて行う分割領域用推定部を備え、前記分割領域用推定部は、前記一の分割領域の境界又は境界付近に位置している境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を推定するための境界用推定部に与えるよう構成されていることを特徴とする分割領域用交通情報推定装置である。
【００１９】
（８）更に他の観点から見た本発明は、コンピュータを、前記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の交通情報推定システムとして機能させるためのコンピュータプログラムである。
【００２０】
（９）更に他の観点からみた本発明は、コンピュータを、前記（６）記載の境界用交通情報推定装置として機能させるためのコンピュータプログラムである。
【００２１】
（１０）更に他の観点から見た本発明は、コンピュータを、前記（７）記載の分割領域用交通情報推定装置として機能させるためのコンピュータプログラムである。
【００２２】
（１１）更に他の観点から見た本発明は、複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域に含まれる他の道路リンクの交通情報に基づいて推定する交通情報推定方法であって、前記領域を複数に分割した各分割領域に含まれる推定対象の道路リンクの交通情報の推定を、当該推定対象の道路リンクが含まれる分割領域以外の他の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いずに、当該推定対象の道路リンクが含まれる分割領域と同一の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いて行う分割領域用推定ステップと、前記領域に含まれる道路リンクのうち前記分割領域の境界又は境界付近に位置する境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を用いて、推定する境界用推定ステップと、を含むことを特徴とする交通情報推定方法である。
【００２３】
（１２）更に他の観点から見た本発明は、複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域を複数に分割した分割領域毎に推定する交通情報推定システムにおける境界用交通情報推定方法であって、前記領域に含まれる道路リンクのうち前記分割領域の境界又は境界付近に位置する境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を用いて、推定する境界用推定ステップを含むことを特徴とする境界用交通情報推定方法である。
【００２４】
（１３）更に他の観点からみた本発明は、複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域を複数に分割した分割領域毎に推定する交通情報推定システムにおける分割領域用交通情報推定方法であって、一の分割領域に含まれる推定対象の道路リンクの交通情報の推定を、他の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いずに、当該一の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いて行うステップと、前記一の分割領域の境界又は境界付近に位置する境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報の推定において利用可能とするステップと、を含むことを特徴とする分割領域用交通情報推定方法である。
【発明の効果】
【００２５】
上記本発明によれば、広範な領域で交通情報の推定を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】交通情報システムの全体構成図である。
【図２】対象領域を複数の分割領域に分割した状態を示す図である。
【図３】交通情報推定システムの全体構成図である。
【図４】交通情報推定システムの推定／学習処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】分割領域用交通情報推定装置の全体構成図である。
【図６】入力情報処理部の構成図である。
【図７】変換情報を示す図である。
【図８】分割領域における交通情報推定処理手順を示すフローチャートである。
【図９】ニューラルネットワークの構成図である。
【図１０】一の分割領域における道路リンクの例を示す図である。
【図１１】分割領域推定データベースの初期状態を示す図である。
【図１２】分割領域重みデータベースの初期状態を示す図である。
【図１３】入力情報として取得したＶＩＣＳ情報及びプローブ情報を示す図である。
【図１４】１回目の更新後の分割領域推定データベースを示す図である。
【図１５】２回目の更新後の分割領域推定データベースを示す図である。
【図１６】３回目の更新後の分割領域推定データベースを示す図である。
【図１７】スナップショットとして抽出される部分を示す図である。
【図１８】分割領域学習用データベースを示す図である。
【図１９】学習処理を示すフローチャートである。
【図２０】対象領域のうちの境界領域に含まれる境界道路リンクを示す図である。
【図２１】境界用交通情報推定装置の全体構成を示す図である。
【図２２】分割領域用交通情報推定装置から取得した速度情報がセットされた境界推定データベースを示す図である。
【図２３】境界重みデータベースの初期状態を示す図である。
【図２４】境界推定データベースを示す図である。
【図２５】境界推定データベースを示す図である。
【図２６】境界推定データベースを示す図である。
【図２７】境界推定データベースを示す図である。
【図２８】境界推定データベースを示す図である。
【図２９】境界推定データベースを示す図である。
【図３０】境界推定データベースを示す図である。
【図３１】境界推定データベースを示す図である。
【図３２】二次推定完了後の境界推定データベースを示す図である。
【図３３】学習後の境界重みデータベースを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
［１．全体構成］
図１は、交通情報推定システム１を有する交通情報システムを示している。この交通情報システムは、交通情報推定システム１のほか、車載装置２を搭載したプローブ車両３、車載装置２と無線通信する路側通信機４、及び路側センサ５などを含む。
【００２８】
前記交通情報推定システム１は、ＶＩＣＳ情報及びプローブ情報などの交通情報（観測情報）を取得し、車両に提供するための提供用の交通情報を生成する機能を有している。なお、交通情報推定システム１は、交通情報に基づいて、信号機制御や交通管制などの各種の交通用処理を行う交通管制システムの一部として構成することもできる。
【００２９】
この交通情報推定システム１は、処理装置（ＣＰＵ）及び記憶装置を有するコンピュータによって構成されている。このシステム１は、複数のコンピュータによって構成されるのが好ましいが、１台のコンピュータによって構成されていてもよい。１又は複数のコンピュータの記憶装置には、当該コンピュータを、交通情報推定システムとして機能させるためのコンピュータプログラムが記憶されている。このコンピュータプログラムは、前記処理装置によって実行され、前記処理装置が前記記憶装置等に対し入出力を行うことで、交通情報推定システム１としての機能を実現する。なお、以下に説明する交通情報推定システム１の機能は、特に断らない限り、前記コンピュータプログラムによって実現されるものである。
【００３０】
前記車載装置２は、プローブ車両３の観測情報としてプローブ情報を生成し、路側通信機４に無線送信する。プローブ情報は、プローブ車両の位置、当該位置の通過速度、当該位置の通過時刻及びプローブ車両の車両ＩＤなどを含む交通情報である。また、プローブ情報には、その他の情報を含めても良い。なお、プローブ車両の位置は、車載装置２が有するＧＰＳ受信機によって受信したＧＰＳ信号に基づいて算出される。
【００３１】
前記路側通信機４は、車載装置２との間で無線通信によって情報の送受信を行うものである。具体的には、路側通信機４は、車載装置２が送信した観測情報としてのプローブ情報を受信し、交通情報推定装置（中央装置）１に転送する。また、路側通信機４は、交通情報推定装置（中央装置）１から、車両への提供用の交通情報を取得し、その交通情報を、車載装置２に送信することができる。なお、路側通信機４と交通情報推定装置１との間は、通信回線によって接続されている。
【００３２】
前記路側センサ５は、観測情報（実測値）としての交通情報を検出するためのものであり、例えば、直下を通行する車両を超音波感知する車両感知器や、インダクタンス変化で車両を感知するループコイル、或いは、カメラの映像を画像処理して交通量や車両速度する計測する画像感知器よりなり、交差点に流入する車両台数や車両速度を計測する目的で、高速道路や主要な幹線道路などに設置されている。
【００３３】
路側センサ５によって検出した観測情報は、通信回線を介して、ＶＩＣＳセンタサーバ６に送信され、このＶＩＣＳセンタサーバ６では、路側センサ５の観測情報に基づいて、ＶＩＣＳ情報を生成する。このＶＩＣＳ情報は、通信回線を介して、交通情報推定装置１に送信される。
【００３４】
前記ＶＩＣＳ情報は、各道路リンクでの渋滞やリンク旅行時間を含む交通情報である。ＶＩＣＳ情報は、路側センサ５から５分ごとに観測情報を取得して、情報更新されるため、時間的に高密度な情報が得られる。しかし、路側センサ５はすべての道路に設置されているわけではなく（主要道路でも２０％以下）、エリアカバー率が低い。
一方、前記プローブ情報は、道路を走行するプローブ車両３から取得するため、エリアカバー率を高くすることが可能である。ただし、プローブ車両３となるための車載装置２の普及率がまだ低いため、時間的に低密度のデータしか得られない。
【００３５】
つまり、所定エリア内の道路に、道路リンクを設定した場合、ＶＩＣＳ情報が得られる道路リンクについては、ＶＩＣＳ情報の更新単位時間ごとに常に交通情報（ＶＩＣＳ情報）が得られる。一方、ＶＩＣＳ情報が得られない道路リンクについては、ＶＩＣＳ情報の更新単位時間ごとにみると、プローブ情報が交通情報として得られる道路リンクがある一方、プローブ情報も得られない道路リンクが混在することになる。
【００３６】
［２．交通情報推定システムの詳細］
［２．１ はじめに］
本実施形態に係る交通情報推定システムは、ＶＩＣＳ情報及び／又はプローブ情報を取得するとともに、ＶＩＣＳ情報もプローブ情報も得られない道路リンクの交通情報を推定して、当該道路リンクの交通情報を補完することで、交通情報の生成が必要とされる領域（対象領域）内の全道路リンクの交通情報を生成する。
このように、ＶＩＣＳ情報もプローブ情報も得られない道路リンクの交通情報を補完することで、より精度が高い交通情報を車両（ナビゲーションシステム）に提供したり、精度良く交通管制を行ったりすることが可能となる。
なお、以下では、ＶＩＣＳ情報もプローブ情報も得られず交通情報を推定して補完する必要がある道路リンクを、「推定対象道路リンク」という。
【００３７】
［２．２ 分割領域と境界領域］
本実施形態では、複数の道路リンクを含んでおり、交通情報の生成が必要とされる領域（対象領域）の全体は、分割された複数の分割領域の集合によって構成されているものとみなす。なお、ここでの対象領域とは、例えば、ある国又は地域の全部又は一部の領域が相当する。したがって、分割領域の数は、現実には、数百から数万程度となるが、本実施形態では、図２に示すように、対象領域全体を、４個の分割領域（第１分割領域〜第４分割領域）に分割した場合について説明する。なお、以下では、分割領域を「メッシュ」とよぶことがある。
また、本実施形態では、対象領域のうち、分割領域同士が接する境界部分を「境界領域」とよぶ。
【００３８】
［２．３ 交通情報推定システムの全体構成］
図３に示すように、交通情報推定システムＳは、第１分割領域〜第４分割領域の各分割領域に対応して設けられた複数の（４個の）分割領域用の交通情報推定装置１と、境界領域用の境界用交通情報推定装置１Ａと、を備えている。
【００３９】
複数の分割領域用交通情報推定装置１それぞれは、対応する分割領域に含まれる道路リンクの交通情報を取得・推定する。また、境界用交通情報推定装置１Ａは、境界領域に含まれる道路リンクの交通情報を取得・推定する。したがって、境界領域に含まれる道路リンクの交通情報については、分割領域用交通情報推定装置１によって推定可能であるとともに、境界用交通情報推定装置１Ａによっても推定可能である。
【００４０】
なお、本実施形態の交通情報推定システムＳは、推定装置１，１Ａが５個存在することに対応して、５個のコンピュータによって構成することができるが、５個より少ない数のコンピュータによって構成してもよい。
つまり、図３に示す５個の装置１，１Ａは、それぞれの装置１，１Ａの機能を発揮するためのコンピュータプログラム（分割領域用交通情報推定コンピュータプログラム又は境界用交通情報推定コンピュータプログラム）に対応していると考えることができ、ハードウェアとしてのコンピュータに対応する必要はない。
したがって、１個のコンピュータに、複数の推定装置１，１Ａの機能を担わせても良い。本システムＳを構成するために、何個のコンピュータを使用するかは、コンピュータの処理速度や記憶容量によって適宜決定すればよく、図示した装置数に限定されるものではない。
【００４１】
各推定装置１，１Ａそれぞれは、推定対象道路リンクの交通情報を推定する機能と、推定に用いられるパラメータ（推定用パラメータ）を学習する機能と、を備えている。
本推定システムＳでは、各分割領域用の推定装置１それぞれが、分割領域毎に、分割領域に含まれる道路リンクの交通情報の推定及び推定用パラメータの学習を行うとともに、境界領域用の推定装置１Ａが、境界領域に含まれる道路リンク（境界道路リンク）についての交通情報の推定（再推定）及び推定用パラメータの学習を行う。
【００４２】
図４は、交通情報推定システムＳにおける推定／学習処理の手順を示している。まず、システムの起動時には、各推定装置１，１Ａが備えている推定データベース（後述）１３，１３Ａ及び重みデータベース（後述）１５，１５に対し、必要に応じて初期値を設定しておく。
【００４３】
そして、交通情報推定システムＳの各分割領域用交通情報推定装置１が、ＶＩＣＳ情報やプローブ情報を取得し、そのＶＩＣＳ情報やプローブ情報から各道路リンクの速度情報（交通情報）を生成する。ただし、速度情報が取得できる道路リンクは、各分割領域内の道路リンクのうちの一部であり、速度情報が得られない道路リンクがある。
そこで、各分割領域用交通情報推定装置１は、速度情報が得られていない道路リンクの速度情報を推定するとともに、推定用パラメータの学習を行う（ステップＳ１０１）。
なお、他の分割領域の道路リンクにしか接続されていない等の理由で、分割領域毎の速度情報の推定（ステップＳ１０１）では、速度情報を推定できない道路リンク（境界道路リンク）が生じることがある。また、同一の分割領域の道路リンクに接続されているが、他の分割領域の道路リンクにも接続されているため、適切な速度情報の推定には、他の分割領域の道路リンクの速度情報も考慮すべき道路リンク（境界道路リンク）が生じることもある。
【００４４】
これらの道路リンク（境界道路リンク）の速度情報を推定するため、分割領域用の交通情報推定装置１それぞれは、各分割領域における道路リンクの速度情報を取得・推定すると、分割領域のうち境界領域に含まれる全道路リンク（境界道路リンク）の速度情報を、境界用交通情報推定装置１Ａに送信する（ステップＳ１０２）。
【００４５】
この結果、境界用交通情報推定装置１Ａには、境界領域に含まれる全ての境界道路リンクの速度情報が集約される。境界用交通情報推定装置１Ａは、異なる分割領域の境界道路リンクの速度情報を用いて、各境界道路リンクの速度情報を推定する（ステップＳ１０３）。また、境界道路リンクの速度情報を推定するための推定パラメータの学習も行われる（ステップＳ１０３）。
なお、分割領域用交通情報推定装置１による推定を「一次推定」とすると、境界用交通情報推定装置１Ａによる推定は、「二次推定」ということができる。
【００４６】
二次推定によって更新された境界道路リンクの速度情報は、境界用交通情報推定装置１Ａから、各分割領域用交通情報推定装置１へ戻すべく、送信される（ステップＳ１０４）。
【００４７】
以上のステップＳ１０１〜Ｓ１０４の処理によって、対象領域全体の各道路リンクの速度情報が得られる。
本実施形態によれば、対象領域が広範で、対象領域に含まれる道路リンクの数が非常に多くなっても、分割領域毎に速度情報を推定／学習することで、分割領域単位で処理を分散化することができる。また、分割領域単位で推定すると、分割領域の境界又は境界付近に位置する境界道路リンクの速度情報の推定精度が低下するが、二次推定によって、境界道路リンクの推定／再推定を行うことで、境界道路リンクの速度情報の推定精度低下を防止できる。
【００４８】
また、以上のステップＳ１０１〜ステップＳ１０４の処理は、速度情報が取得・生成される度に繰り返し実行される。本推定システムＳでは、ＶＩＣＳ情報の更新周期（例えば５分）に合わせて、ＶＩＣＳ情報及びプローブ情報を取得して、速度情報を生成するため、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４の処理は、ＶＩＣＳ情報の更新周期（例えば５分）に合わせて繰り返し実行されることになる。
【００４９】
［２．４ 分割領域用の交通情報推定装置の構成］
図５は、分割領域用の交通情報推定装置１を示している。この推定装置１は、第１分割領域〜第４分割領域のうちのいずれか１つの分割領域における推定／学習処理を行うものである。
この推定装置１は、対応する分割領域における推定対象道路リンクの交通情報を推定するための分割領域用推定システム（分割領域用推定部）１１と、当該推定に用いられるパラメータ（推定用パラメータ）を学習するための分割領域用学習システム（分割領域用学習部）１２と、を備えている。
【００５０】
また、交通情報推定装置１は、分割領域用推定システム１１によって推定した交通情報等を蓄積するための分割領域推定データベース（交通情報データベース）１３、推定データベース１３におけるデータのうち、分割領域用学習システム１２における学習に用いるデータを蓄積する分割領域学習用データベース１４、推定パラメータ（本実施形態では、「重み」）を蓄積するための分割領域重みデータベース（推定パラメータデータベース）１５と、を記憶装置上に備えている。
【００５１】
さらに、分割領域用交通情報推定装置１は、当該分割領域用交通情報推定装置１が取得したＶＩＣＳ情報及びプローブ情報（以下、両情報を総称する場合、「入力情報」という）に対する処理を行う入力情報処理部１６を備えている。
【００５２】
前記入力情報処理部１６は、入力情報から、各リンクの「速度情報」を生成する処理を行うものであり、生成した「速度情報」は、分割領域推定データベース１３に与えられ、分割領域推定データベース１３の更新に用いられる。
【００５３】
図６に示すように、入力情報処理部１６は、取得したＶＩＣＳ情報から「速度情報」を生成するＶＩＣＳ情報処理部１７と、取得したプローブ情報から、「速度情報」を生成するプローブ情報処理部１８と、を備えている。
ＶＩＣＳ情報処理部１７は、ＶＩＣＳ情報に含まれるリンク旅行時間から、当該道路リンクのリンク旅行速度を算出するリンク旅行速度算出部１７ａと、リンク旅行速度を当該リンクの「速度情報」に変換する速度情報変換部１７ｂとを備えている。
【００５４】
ＶＩＣＳ情報処理部１７のリンク旅行速度算出部１７ａは、リンク旅行速度を算出しようとする道路リンクのリンク長を、当該道路リンクのリンク旅行時間で除することで、リンク旅行速度［ｋｍ／ｈ］を算出する。なお、対象エリア内の全道路リンクのリンク長は、予め、装置１の記憶装置に格納されている。
【００５５】
ＶＩＣＳ情報処理部１７の速度情報変換部１７ｂは、リンク旅行速度算出部１７ａで求めたリンク旅行速度を、「速度情報」（規格化速度）という指標値（速度指標情報）に変換する。この変換は、速度情報変換部１７ｂが、装置１に予め設定された「速度−速度情報」変換情報１９を参照することで行われる。「速度−速度情報」変換情報１９は、例えば、図７に示すように設定されたものであるが、詳細については後述する。
【００５６】
プローブ情報処理部１８のリンク旅行速度算出部１８ｂは、プローブ情報に含まれる位置及び時刻に基づいて、リンク旅行速度を算出しようとする道路リンクのリンク旅行速度を算出する。
【００５７】
プローブ情報処理部１８の速度情報変換部１８ｂは、ＶＩＣＳ情報処理部１７の速度情報変換部１７ｂと同様に、リンク旅行速度を「速度情報」に変換する。その処理内容は、速度情報変換部１７ｂと同様である。
【００５８】
前述の「速度情報」は、リンク旅行速度の大小に応じた値をとる指標値である。本実施形態では、図７に示すように、速度情報は、０から１までの値をとり、リンク旅行速度が１００［ｋｍ／ｈ］付近でほぼ「０」に近くなり、リンク旅行速度が０［ｋｍ／ｈ］のときに１の値をとる。図７に示す変換情報１９は、自然対数を利用しており、具体的には、リンク旅行速度（図７の横軸）をｘとし、速度情報（図７の縦軸）をｙとすると、ｙ＝ｅｘｐ（−（ｘ／２０））の関数となっている。なお、この式中の「２０」という値は、好ましい例であり、「２０」に限定されるものではなく、任意の正数ａを採用することができる。
【００５９】
このｙ＝ｅｘｐ（−（ｘ／２０））の関数において、ｘからみた傾きは、この式をｘで微分したものとなり、下記の通りである。
【数１】
【００６０】
このように、図７の変換情報は、リンク旅行速度ｘが大きくなるほど、リンク旅行速度ｘの変化に対する速度情報（規格化速度）ｙの変化の割合（ｘからみた傾き）が小さくなるように設定されている。
【００６１】
ここで、図７の関数を、ｙについての関数として表すと、ｘ＝−２０×ｌｎ（ｙ）となり、この場合、ｙからみた傾きは、この式をｙで微分したものとなり、下記の通りである。
【数２】
この場合、ｙからみた傾きは、ｙの逆数に比例することになる。
【００６２】
図７のように、変換情報を設定することで、速度情報（規格化速度）が同じ値ほど変化しても、実際のリンク旅行速度への影響は、速度情報（規格化速度）の大小によって異なる。
例えば、速度情報が、０．１の場合と、０．５の場合を考える。この場合、ｙからみた傾きは、ｙの逆数に比例するため、ｄｘ／ｄｙ＝−２０／０．１＝−２００、ならびに、ｄｘ／ｄｙ＝−２０／０．５＝−４０となる。
【００６３】
したがって、速度情報が０．０１ほど変化した場合、より高速である速度情報＝０．１の場合には、リンク旅行速度の変化は、−０．０１（ｄｘ／ｄｙ）＝２［ｋｍ／ｈ］となって比較的大きく、比較的低速である速度情報＝０．５である場合には、リンク旅行速度の変化は、−０．０１（ｄｘ／ｄｙ）＝０．４［ｋｍ／ｈ］となって比較的小さくなる。
【００６４】
つまり、速度情報（規格化速度）が同じ値変化しても、実際のリンク旅行速度への影響は、速度情報（規格化速度）の逆数によって決まる。傾きである速度情報の逆数は、単位距離（例えば、１ｋｍ）を移動するリンク旅行時間に比例するので、旅行時間を評価する際には、図７のような変換情報を用いると有効である。
【００６５】
以上のように設定された変換情報１９によれば、速度情報という指標に、単なる「速度」という要素以外に、道路が混雑していて渋滞気味であるか、それとも道路が空いており車両が順調に流れているのかという渋滞度（交通流の度合）の要素も、持たせることができる。なお、変換情報は、図７に示すものに限定されるものではない。また、速度情報として、指標値を用いる必要はなく、「速度情報」を「速度」そのものとしてもよい。
【００６６】
図８は、分割領域用交通情報推定装置１によって行われる、分割領域における交通情報推定処理（ステップＳ１０１における推定処理）を示している。まず、分割領域用交通情報推定装置１が、対応する分割領域についてのＶＩＣＳ情報やプローブ情報を取得すると、入力情報処理部１６がＶＩＣＳ情報やプローブ情報から各道路リンクの速度情報を生成する（ステップＳ１）。ただし、ステップＳ１において速度情報が取得できる道路リンクは、対象エリア内の全道路リンクのうちの一部であり、ステップＳ１では速度情報が得られない道路リンクがある。
【００６７】
続いて、ステップＳ１で得られた速度情報を、分割領域推定データベース１３にセットし、分割領域推定データベースＤＢ４を更新する（ステップＳ２）。そして、分割領域用推定システム１１は、ステップＳ２で更新された分割領域推定データベース１３の内容に基づいて、速度情報が得られていない道路リンクについての速度情報を推定し、推定した速度情報を、分割領域推定データベース１３にセットし、分割領域推定データベース１３を更新する（ステップＳ３）。このステップＳ４により、分割領域用交通情報推定装置１が担当する分割領域内の全道路リンクについての速度情報（実測値に基づく速度情報と推定値である速度情報とが混在したもの）が得られる。
【００６８】
ステップＳ３にて得られた全道路リンクについての速度情報は、装置１外部に出力される（ステップＳ４）。具体的には、推定システムＳのディスプレイに表示されるか、車載装置２への提供情報として出力される。
また、ステップＳ３で更新された分割領域推定データベース１３の内容の一部は、分割領域学習用データベース１４にスナップショットとして蓄積され、分割領域用学習システム１２による学習用データとして用いられる（ステップＳ５）。
【００６９】
図９は、推定システム１１が、推定対象道路リンクの速度情報を推定するためのニューラルネットワークを示している。図示のニューラルネットワークは、０〜１の値をとるＮ個の入力信号ｘi（ｉ：１〜Ｎ）それぞれに、重みｗiを（ｗi：０〜１）乗じて、出力値ｙを生成する単純パーセプトロンとして構成されている。
ここで、入力信号ｘiは、推定対象道路リンク以外の他の道路リンク（推定対象道路リンクに接続された道路リンク）の速度情報であり、出力値ｙは推定対象道路リンクの速度情報である。
【００７０】
また、重みｗiは、推定対象道路リンク以外の複数の道路リンクそれぞれの速度情報を、どの程度の割合で反映させるかという値であり、推定対象道路リンクとの相関の高い道路リンク（例えば、推定対象道路リンクと同じ道路を構成し、推定対象道路リンクに隣接する道路リンク）ほど大きな値に設定されるべきであり、相関が低い道路リンクほど小さな値に設定されるべきものである。
【００７１】
ただし、図９のものでは、一般的な単純パーセプトロンとは異なり、入力信号ｘiに乗じられることなくノードに加算される独立パラメータｗ0が設けられている。この独立パラメータｗ0は、推定対象道路リンク以外の道路リンクにおける速度情報以外の要因が、推定対象道路リンクの速度情報に与える要因（例えば、道路リンク間での制限速度の差）を表現することができ、速度情報を精度良く推定することができる。また、推定用パラメータ（重み）の学習の際に、推定用パラメータを最適値に収束させやすくなって、学習処理を容易又は高速に行える。
【００７２】
以上のように、推定システム１１が、ある推定対象道路リンクの速度情報を求めるには、当該推定対象道路リンクとの相関が多少なりとも認められる他の道路リンクの速度情報と、当該他の道路リンクの速度情報をどの程度ほど推定対象道路リンクの速度情報に反映させるかを示す重みと、が得られればよい。そのような他の道路リンクの速度情報は、推定データベース（交通情報データベース）１３に蓄積され、重みは重みデータベース１５に蓄積されており、推定システム１１は、両データベース１３，１５から必要な情報を取得する。
【００７３】
上記のようなニューラルネットは、各道路リンクについて設けられることになるため、推定システム１１は、複数の道路リンクそれぞれに関する速度情報を、他の道路リンクに関する速度情報及びその寄与度を表す推定パラメータ（重み）を用いて推定可能に構成されていることになる。
【００７４】
なお、速度情報を推定するためのニューラルネットワークとしては、図９のような単層のパーセプトロンに限られるものではなく、入力層、中間層、出力層を有する多層パーセプトロンであってもよい。多層パーセプトロンとして構成すると、推定対象道路リンクと他の道路との間で、速度情報が非線形関係を持つ場合であっても、推定対象道路リンクの速度情報を適切に求めることができる。
【００７５】
本実施形態では、分割領域内での速度情報の推定に関しては、図１０のように接続された道路リンクを想定する。図１０は、ある１つの分割領域内の全道路リンクを示しているものとする。
図１０において、Ｖｘは、道路リンクの速度情報（０〜１の値）を示している。また、Ｖｘにおける添え字ｘは、道路リンクのリンク番号を示しており、１〜２４の値をとる。つまり、図７では、リンク番号１〜２４までの２４個の道路リンクが存在する。また、各リンクの矢印方向は、車両の進行方向を示す。
【００７６】
図１０において、実線の矢印で示す道路リンク（リンク番号ｘ＝１〜１０）は、ＶＩＣＳ情報が取得可能なリンクであり、例えば、高速道路や主要幹線道路に対応する道路リンクである。また、点線の矢印で示す道路リンク（リンク番号ｘ＝１１〜２４）は、ＶＩＣＳ情報が取得できないリンクであり、例えば、高速道路や主要幹線道路以外の一般道路である。点線の矢印で示す道路リンクは、速度情報の推定対象道路リンクとなる可能性がある。つまり、点線の矢印で示す道路リンクについては、標本情報であるプローブ情報が得られた場合には、推定対象道路リンクとはならず、プローブ情報が得られなかった場合には、推定対象道路リンクとなり、速度情報の推定処理が実行される。
なお、ＶＩＣＳ情報が取得可能な道路リンクであっても、何らかの事情でＶＩＣＳ情報が取得できない場合には、推定対象道路リンクとして扱われる。
【００７７】
以下、図１０の道路リンクを前提とし、図４及び図８も再度参照しつつ、速度情報の推定手順について詳細に説明する。
まず、分割領域推定データベース（交通情報データベース）１３及び分割領域重みデータベース１５には、装置管理者によって、初期値が入力されている（ステップＳ１０１）。
【００７８】
図１１に示すように、分割領域推定データベース１３は、「チェック」３１、「速度情報」３２、「関連道路リンク情報」３３、「リンク長」３４、「学習？」のデータ項目を有しており、各道路リンク（リンク番号）についてそれぞれのデータ項目の値を保存可能なものである。
【００７９】
前記データ項目のうち、「チェック」３１は、各道路リンクの速度情報の更新の有無及び更新された順番（更新順位；推定順位）を示す項目である。「速度情報」３２は、各道路リンクの速度情報がセットされる項目である。
「関連道路リンク情報」３３は、各道路リンクに相関のある道路リンク（関連道路リンク）を示しており、ここでは、それぞれの道路リンクに接続されている道路リンク（リンク番号）を示している。分割領域推定データベース１３における関連道路リンクは、同一の分割領域に限られており、他の分割領域の道路リンクは、実際には相関があったとしても、ここでの関連道路リンクとはならない。
【００８０】
「関連道路リンク情報」３３は、「逆」、「Ａ順」、「Ａ逆」、「Ｂ順」、「Ｂ逆」の５種類に分けられている。
「逆」は、任意の道路リンクと逆方向の道路リンクのリンク番号を示し、例えばリンク番号１の道路リンクについては、リンク番号８の道路リンクが「逆」の道路リンクとなる。
「Ａ順」は、ある道路リンクの後方で順方向に接続している道路リンクであり、例えば、リンク番号１の道路リンクについては、リンク番号１２，７，１５の道路リンクが「Ａ順」の道路リンクとなる。
「Ａ逆」は、ある道路リンクの後方で逆方向に接続している道路リンクであり、例えば、リンク番号１の道路リンクについては、リンク番号１１，１５，１３の道路リンクが「Ａ逆」の道路リンクとなる。
【００８１】
「Ｂ順」は、ある道路リンクの前方で順方向に接続している道路リンクであり、例えば、リンク番号１の道路リンクについては、リンク番号４，９の道路リンクが「Ｂ順」の道路リンクとなる。
「Ｂ逆」は、ある道路リンクの前方で逆方向に接続している道路リンクであり、例えば、リンク番号１の道路リンクについては、リンク番号３，６の道路リンクが「Ｂ逆」の道路リンクとなる。
【００８２】
また、前記データ項目のうち「リンク長」３４は、各道路リンクのリンク長を示すものである。「学習？」３５は、各道路リンクの速度情報等が分割領域用学習部２０（学習システム１２）による学習のためのデータ（学習用データ）となるものであるか否かを示しており、ここでは０又は１の値をとる。「０」はその道路リンクの速度情報等が分割領域学習用データとはならないことを示しており、「１」はその道路リンクの速度情報等が分割領域学習用データとなることを示している。
【００８３】
ステップＳ１０１の初期値入力は、システムＳの運用開始時やリセット時に行われ、分割領域推定データベース１１については、上記データ項目のうち、「速度情報」３２、「関連道路リンク情報」３３、「リンク長」３４について初期値が設定される。「速度情報」３２の初期値としては、例えば、全道路リンクについて０を設定すればよい。「関連道路リンク情報」３３及び「リンク長」３４の初期値については、対象エリアの道路構成に従って設定される。「関連道路リンク情報」３３及び「リンク長」３４の初期値は、ＶＩＣＳ情報及びプローブ情報からなる交通情報（速度情報）を取得しても更新されることはない。
【００８４】
一方、「速度情報」３４の値は、ＶＩＣＳ情報及びプローブ情報からなる交通情報（速度情報）を取得する度に、全道路リンクについて更新される（ステップＳ２，Ｓ３）。
また、「チェック」３１については、交通情報（速度情報）を取得する度に（ステップＳ１）、０に初期化される。「学習？」３５についても、交通情報（速度情報）を取得する（ステップＳ１）度に、各道路リンクの速度情報等を学習データとすべきか否かに応じて０又は１に設定される。
【００８５】
図１２に示すように、分割領域重みデータベース１５には、分割領域における各道路リンクにおける速度情報の推定値を他の道路リンクの速度情報から求める際に用いる重みｗｉが、初期値として設定される。重みｗｉは、各道路リンクについて、「関連道路リンクの数＋１」ほど設定される。図１２において、ｗ0は独立パラメータであり、ｗ1以降は関連道路リンクの速度情報それぞれに乗じられる重みである。
【００８６】
推定用パラメータである重みｗｉは、分割領域用学習システム１２による学習によって、より適切な値へと自動的に更新されるため、初期値としては、適当な値を設定してもよい。したがって、初期設定が容易である。
【００８７】
さて、分割領域推定データベース及び分割領域重みデータベースについて、上記の初期化を行ったのち、図１０に示す道路リンクに関し、ある時点において、図１３のようなＶＩＣＳ情報及びプローブ情報（交通情報）が得られたものとする。
図１３では、リンク番号１〜１０の道路リンクについてのＶＩＣＳ情報（リンク旅行時間）が得られ、リンク番号２０の道路リンクについてのプローブ情報が得られている。他の道路リンクについてはＶＩＣＳ情報もプローブ情報も得られていない。なお、図１３では、表記の容易化のため、リンク番号２０の道路リンクについてのプローブ情報を、ＶＩＣＳ情報と同様に「リンク旅行時間」で示した。
【００８８】
また、図１３の情報では、プローブ情報が存在する道路リンク（リンク番号２０）については、学習対象となることを示す値「１」が設定されており、ＶＩＣＳ情報が存在する道路リンク（リンク番号１〜１０）については、学習対象ではないことを示す値「０」が設定されている。
【００８９】
図１３のような入力情報が取得された場合、この情報における「旅行時間」は、入力情報処理部１６によって「速度情報」に変換され（ステップＳ１）、その速度情報によって、推定データベース１３の対応する道路リンクの「速度情報」３２が更新される（第１回目の更新；ステップＳ２）。更新された道路リンクについては、「チェック」３１に、第１回目の更新で速度情報が更新されたことを示す「１」が設定される。また、図１３の入力情報の「学習対象」が「１」である道路リンク（ここでは、リンク番号２０の道路リンク）については、学習フラグである「学習？」３５が「１」に設定される。
【００９０】
以上のようにして第１回目の更新（入力情報のセット）が行われた後の推定データベース１３の内容を、図１４に示す。
【００９１】
続いて、速度情報が未更新の道路リンク（リンク番号１１〜１９，２１〜２４）についての速度情報の推定を行って、当該推定値により推定データベース１３の更新を行う（ステップＳ３）。
具体的には、まず、「チェック」３１項目に、前回の更新を示す「１」が設定されている道路リンク（リンク番号１〜１０，２０）の関連道路リンク（隣接道路リンク）のうち、今回の入力情報（図１３）に基づく速度情報の更新が未だなされていない道路リンク（チェック＝０）を抽出する。ここでは、リンク番号１２，１５，１１，１３，１９，１８，１７，２１，２４，１４，１６の１１個の道路リンクが抽出される（図１５参照）。これら１１個の道路リンクが、ここでの推定対象道路リンクとなる。
【００９２】
そして、分割領域用推定システム１１は、１１個の推定対象道路リンクそれぞれについての関連道路リンクを、分割領域推定データベース１３から読み出すとともに、１１個の推定対象道路リンクそれぞれについて設定された重み（推定用パラメータ）を、分割領域重みデータベース１５から読み出し、これらを用いて、各推定対象道路リンクの速度情報の推定値を算出する。算出された、速度情報の推定値は、分割領域推定データベース１３の「速度情報」にセットされ、速度情報についての第２回目の更新が行われる。なお、更新された道路リンクについては、「チェック」３１に、第２回目の更新で速度情報が更新されたことを示す「２」が設定される。
【００９３】
上記推定対象道路リンクのうち、例えば、リンク番号１２，１５，１１，１３の道路リンクの速度情報の推定値（Ｖ12，Ｖ15，Ｖ11，Ｖ13）を求めるための演算式は、下記のとおりである。
Ｖ12＝ｗ0＋ｗ1Ｖ11＋ｗ2Ｖ1＋ｗ3Ｖ5＋ｗ4Ｖ13＋ｗ5Ｖ8＋ｗ6Ｖ7＋ｗ7Ｖ15
Ｖ15＝ｗ0＋ｗ1Ｖ13＋ｗ2Ｖ20＋ｗ3Ｖ16＋ｗ4Ｖ17＋ｗ5Ｖ14＋ｗ6Ｖ1＋ｗ7Ｖ11
＋ｗ8Ｖ5＋ｗ9Ｖ8＋ｗ10Ｖ12＋ｗ11Ｖ5
Ｖ11＝ｗ0＋ｗ1Ｖ12＋ｗ2Ｖ8＋ｗ3Ｖ15＋ｗ4Ｖ7＋ｗ5Ｖ1＋ｗ6Ｖ11＋ｗ7Ｖ5
Ｖ13＝ｗ0＋ｗ1Ｖ15＋ｗ2Ｖ8＋ｗ3Ｖ12＋ｗ4Ｖ7＋ｗ5Ｖ1＋ｗ6Ｖ11＋ｗ7Ｖ5
＋ｗ8Ｖ14＋ｗ9Ｖ17＋ｗ10Ｖ16＋ｗ11Ｖ20
【００９４】
そして、「チェック」３１項目に、前回の更新を示す「２」が設定されている道路リンク（リンク番号１１〜１９，２１，２４）の関連道路リンク（隣接道路リンク）のうち、今回の入力情報（図１３）に基づく速度情報の更新が未だなされていない道路リンク（チェック＝０）を抽出する。ここでは、リンク番号２２，２３の２個の道路リンクが抽出される（図１６参照）。これら２個の道路リンクが、次の推定対象道路リンクとなる。
【００９５】
そして、分割領域用推定システム１１は、２個の推定対象道路リンクそれぞれについての関連道路リンクを、推定データベース１３から読み出すとともに、２個の推定対象道路リンクそれぞれについて設定された重み（推定用パラメータ）を、重みデータベース１５から読み出し、これらを用いて、各推定対象道路リンクの速度情報の推定値を算出する。算出された、速度情報の推定値は、推定データベース１３の「速度情報」にセットされ、速度情報についての第３回目の更新が行われる。なお、更新された道路リンクについては、「チェック」３１に、第３回目の更新で速度情報が更新されたことを示す「３」が設定される。
【００９６】
上記のような処理は、全ての道路リンクについての速度情報が推定されるまで繰り返される（ステップＳ３）。ここでは、３回の更新により全ての速度情報が補完されたため、推定処理を終了する。
【００９７】
すると、推定データベースの内容の出力が行われる（ステップＳ４）。
さらに、今回の入力情報（図１３）に基づく、推定処理が終了した推定データベース１３の各道路リンクのデータのうち、「学習？」３５に「１」が設定されたリンク番号２０の道路リンクのスナップショット（図１７参照）を、学習用データベース１４に追加する。ここで、スナップショットとは、「学習？」３５に「１」が設定されたリンク番号の道路リンクの「速度情報」、当該道路リンクの関連道路リンクの「速度情報」と、の組み合わせを記憶したものである。ここで、「学習？」３５に「１」が設定されたリンク番号の道路リンクの速度情報は、プローブ情報から得られた値であるから実測値に基づく速度情報（交通情報）である。また、当該道路リンクの関連道路リンクの「速度情報」には、ＶＩＣＳ情報から得た実測値と推測値とが混在している。
【００９８】
スナップショットは、入力情報が取得されて、推定データベースの全道路リンクの更新（ステップＳ２，Ｓ３）が行われる度に発生する。このスナップショットは、プローブ情報を取得できた道路リンクについて発生する。
したがって、上記の例では、リンク番号２０の道路リンクのみスナップショットが発生したが、推定データベースの全道路リンクの更新（ステップＳ２，Ｓ３）が何度も行われると、他の道路リンクについてもスナップショットが蓄積される。また、入力情報が繰り返し発生するほどの十分な時間が経過すると、一つの道路リンクについて複数のスナップショットが蓄積される。
【００９９】
図１８は、複数の道路リンクについて、それぞれ複数のスナップショットが蓄積された分割領域学習用データベース１４の内容を示している。
このようにして多数のスナップショットが蓄積された分割領域学習用データベース１４に基づいて、分割領域用学習システム１２が、分割領域重みデータベース１５に記憶されている重み（推定用パラメータ）の学習（最適化）を行って、分割領域重みデータベース１５の内容を更新する。
【０１００】
図１９は、分割領域用学習システム１２による学習処理（ステップＳ１０１）の手順を示している。まず、分割領域用学習システム１２は、誤差判定のための許容誤差、ニューラルネットワーク（図９）を構成する中間層の数、学習計数などの学習用のパラメータ設定を行う（ステップＳ１１）。
分割領域用学習システム１２は、図９に示すようなニューラルネットワークを最適化（学習）するニューロエンジンとして構成されている。つまり、分割領域用学習システム１２は、分割領域学習用データベース１４に蓄積されているスナップショットのうち、実測値である速度情報を教師信号とし、教師信号となる速度情報を持つ道路リンクの関連道路リンクについての速度情報から、この教師信号を出力するための適切なニューラルネットワークを再構築する。すなわち、分割領域用学習システム１２は、実測値に基づく速度情報と、当該速度情報を持つ道路リンクの関連道路リンクについての速度情報とからなる学習用データから、重みの最適値を算出する。重みの最適値の算出は、例えば、最小自乗法などによって行える。
【０１０１】
重みの最適値の算出は、関連道路リンクについての速度情報から算出される速度情報が、教師信号に近づいて、教師信号との誤差が、設定された許容誤差未満になるまで行われる（ステップＳ１３）。
【０１０２】
重みが収束して分割領域における学習処理が終了すると、得られた重みは、分割領域重みデータベース１５に反映され、分割領域重みデータベース１５が更新される。
【０１０３】
分割領域重みデータベース１５が更新された後に、ＶＩＣＳ情報及びプローブ情報からなる入力情報が発生すると、分割領域用推定システム１１による速度情報の推定は、新たな重みを用いて、より精度良く行われる。このように、本実施形態の交通情報推定システムＳでは、運用を続けることで、交通情報（速度情報）の推定精度が自然に向上する。
【０１０４】
以上のようにして、各分割領域用の交通情報推定装置１が、対応する分割領域における速度情報の推定を完了すると、各交通情報推定装置１は、分割領域用推定データベース１３に記憶されている各道路リンクの速度情報のうち、境界道路リンクとして設定されている道路リンクの速度情報を、境界用の交通情報推定装置１Ａに送信する。
【０１０５】
［２．５ 境界用の交通情報推定装置の構成］
本実施形態では、第１分割領域〜第４分割領域における境界道路リンクは、図２０に示すように存在するものとする。図２０は、第１分割領域〜第４分割領域における全道路リンクのうち、境界道路リンクとして設定された道路リンクのみを示している。ここでの境界道路リンクは、他の道路リンクとの接続点が、隣接する分割領域同士の境界線上に存在するものをいう。
【０１０６】
図２０に示すように、境界道路リンクの番号は、分割領域の領域番号（メッシュ番号；１〜４の値）を示す［領域番号］と道路リンク番号との組み合わせによって示される。図２０において、境界道路リンク番号の後の括弧付き番号は、各分割領域における推定順位（分割領域推定データベース１３の「チェック」３１欄に記憶されている推定順位（更新順位））を示している。
なお、分割領域の領域番号（メッシュ番号）や推定順位は、境界道路リンクの速度情報とともに、分割領域用交通情報推定装置１から、境界用の交通情報推定装置１Ａに送信される。
【０１０７】
図２１は、境界領域における道路リンクの速度情報の推定（二次推定）を行う境界用交通情報推定装置１Ａを示している。境界用交通情報推定装置１Ａは、各分割領域交通情報推定装置１にて更新（一次推定）された分割領域推定データベース１３における境界道路リンクの速度情報を、他の分割領域の境界道路リンクの速度情報を用いて更新（二次推定）する処理を行う。また、境界用交通情報推定装置１Ａでは、二次推定のための推定パラメータの学習処理も行われる。
【０１０８】
この推定装置１Ａは、境界領域における推定対象道路リンクの交通情報を推定するための境界用推定システム（境界用推定部）１１Ａと、当該推定に用いられるパラメータ（推定用パラメータ）を学習するための境界用学習システム（境界用学習部）１２Ａと、を備えている。
【０１０９】
また、この推定装置１は、境界用推定システム１１Ａによって推定した速度情報などを蓄積するための境界推定データベース１３Ａ、境界推定データベース１３Ａにおけるデータのうち、境界用学習システム１２Ａにおける学習に用いるデータを蓄積する境界学習用データベース１４Ａ、推定パラメータ（本実施形態では、「重み」）を蓄積するための境界重みデータベース（推定パラメータデータベース）１５Ａと、を記憶装置上に備えている。
【０１１０】
各分割領域用交通情報推定装置１から与えられた各境界道路リンクの「速度情報」及び「推定順位」は、境界推定データベース１３Ａに与えられ、設定される。なお、境界道路リンクのうち、一次推定では速度情報が推定できなかった道路リンクについては、速度情報＝０．００が設定され、推定順位＝０が設定される。
【０１１１】
図２２に示すように、境界推定データベース１３は、「推定順位」３１Ａ、「二次推定」３６Ａ，「速度情報」３２Ａ、「リンク長」３４Ａ、「学習フラグ」３５Ａ、「関連道路リンク情報」３３Ａのデータ項目を有しており、「メッシュ番号−リンク番号」で示される各境界道路リンクについて、それぞれのデータ項目の値を保存可能なものである。
【０１１２】
前記データ項目のうち、「推定順位」３１Ａは、分割領域推定データベース１３における「チェック」３１に対応するものであり、同データベース１３から送信された推定順位を示す情報が、境界推定データベース１３の「推定順位」３１Ａにセットされる。
「二次推定」３６Ａの項目は、境界用推定システム１１Ａによる二次推定を行うか否かの判断に用いられる情報がセットされる項目であり、その値は、速度情報の実測値の得られた道路リンクから境界道路リンクまでの推定上の距離(リンク数)を表す。「二次推定」３６Ａの項目の詳細は後述する。
「速度情報」３２Ａの項目は、分割領域推定データベース１３から送信された速度情報がセットされる項目であり、各境界リンクにおける速度情報を示す。
【０１１３】
「リンク長」３４Ａの項目は、各境界道路リンクのリンク長を示すものである。
「学習フラグ」３５Ａの項目は、各境界道路リンクの速度情報が、境界用学習部２０Ａによる学習のためのデータ（学習用データ）となるものであるか否かを示しており、ここでは０又は１の値をとる。「０」はその道路リンクの速度情報等が境界学習用データとはならないことを示しており、「１」はその道路リンクの速度情報等が境界学習用データとなることを示している。なお、「学習フラグ」３５Ａは、分割領域推定データベース１３における「学習？」３５に対応しており、分割領域推定データベース１３から送信されたフラグ情報が、この「学習フラグ」３５Ａにセットされる。
【０１１４】
「関連道路リンク情報」３３Ａは、各境界道路リンクに相関のある他の分割領域の境界道路リンク（関連道路リンク）を示しており、ここでは、それぞれの境界道路リンクに接続されている他の境界道路リンク（メッシュ番号−リンク番号）を示している。
【０１１５】
「関連道路リンク情報」３３Ａは、分割領域推定データベース１３と同様に、「逆」、「Ａ順」、「Ａ逆」、「Ｂ順」、「Ｂ逆」の５種類に分けられているが、図２０の道路リンク構造では、「Ａ順」、「Ｂ順」、「Ａ逆」、「Ｂ逆」の４種類しか存在しないため、図２２等では、「逆」については省略している。
【０１１６】
図２２に示す境界推定データベース１３Ａの内容は、境界道路リンクの速度情報等の情報が、各分割領域用の交通情報推定装置１から、境界用の交通情報推定装置１へ与えられ、境界推定データベース１３Ａにセットされた状態を示している。つまり、同データベース１３Ａには、分割領域用交通情報推定装置１から送信された「推定順位」３１、「速度情報」３２Ａ、「学習フラグ」３５の各情報がセットされている。また、「推定順位」３１、「速度情報」３２Ａ、「学習フラグ」３５の各情報がセットされる度に、「二次推定」３６Ａの各値は、リセットされて「０」となる。
【０１１７】
なお、「リンク長」３４Ａや「関連道路リンク情報」３３Ａは、予め設定された値が用いられ、「推定順位」３１、「速度情報」３２Ａ、「学習フラグ」３５の各情報がセット
されても更新されない。
【０１１８】
図２３に示すように、境界重みデータベース１５Ａには、境界領域における各境界道路リンクの速度情報の推定値を、他の境界道路リンク（関連道路リンク）の速度情報から求める際に用いる重みｗｉが、セットされる。重みｗｉは、各境界道路リンクについて、「関連道路リンクの数＋１」ほど設定される。図２３において、ｗ0は独立パラメータであり、ｗ1以降は関連道路リンクの速度情報それぞれに乗じられる重みである。
【０１１９】
図２３の境界重みデータベース１５Ａにおける重みｗｉの値は、システムＳ起動時に初期設定された初期状態であるが、この重みｗｉの値は、分割領域用学習システム１２における学習と同様に、境界用学習システム１２Ａによる学習によって、より適切な値へと自動的に更新されるため、初期値としては、適当な値を設定してもよい。したがって、初期設定が容易である。
【０１２０】
図２４は、境界用交通情報推定装置１Ａによって行われる、境界領域における交通情報推定処理（ステップＳ１０３における推定処理；二次推定）を示している。
まず、分割領域用交通情報推定装置１それぞれから、境界道路リンクの速度情報等を、取得し、境界推定データベース１３Ａにセットする（ステップＳ２１）。なお、図２２に示すように、一次推定で速度情報を推定できなかった境界道路リンクについては、速度情報として、「０．００」がセットされる。
【０１２１】
続いて、全境界道路リンクのうち、二次推定の対象となる境界道路リンクを決定する（ステップＳ２２）。二次推定の対象となる境界道路リンクを決定するには、境界推定データベース１３Ａにおける「推定順位」３１Ａと「二次推定」３６Ａの値が用いられる。
【０１２２】
図２５〜図３２は、境界用推定システム１１Ａが、「二次推定」３６Ａの値を決定するための手順を示している。
まず、「推定順位」３１Ａが「１」である境界道路リンク、つまりプローブ情報又はＶＩＣＳ情報などの実測値に基づく速度情報が得られている道路リンクが、境界推定データベース１３Ａ内で検索され、図２５に示すように、当該検索によってヒットした境界道路リンク１−４，４−５の「二次推定」３６Ａの値が「１」にセットされる。
【０１２３】
さらに、「推定順位」３１Ａが「１」である境界道路リンクに接続された境界道路リンク（関連道路リンク）が検索され、図２６に示すように、当該検索によってヒットした境界道路リンク２−４，３−４，４−３の「二次推定」３６Ａの値が「２」にセットされる。
【０１２４】
続いて、「二次推定」３６Ａの値が「２」となった境界道路リンク２−４，３−４，４−３に接続された境界道路リンク（関連道路リンク）が検索される。当該検索によってヒットした境界道路リンクの「二次推定」３６Ａの値が「３」にセットされる。
ただし、境界道路リンク２−４，３−４，４−３に接続された境界道路リンクとして、境界道路リンク１−４，３−１，４−５，３−１，１−４が存在するが、境界道路リンク１−４，４−５，３−１，１−４の４つについては、既に、１以上３以下の二次推定の値が設定されているため、これらの道路リンク１−４，４−５，３−１，１−４については、「二次推定」３６Ａの値は変更されない。したがって、図２７に示すように、境界道路リンク３−１の「二次推定」３６Ａの値だけが「３」にセットされる。
【０１２５】
さらに、続いて、「二次推定」３６Ａの値が「３」となった境界道路リンク３−１に接続された境界道路リンク（関連道路リンク）が検索される。当該検索によってヒットした境界道路リンクの「二次推定」３６Ａの値が「４」にセットされる。
ただし、境界道路リンク３−１に接続された境界道路リンクとして、境界道路リンク２−４，４−３が存在するが、これらの境界道路リンク２−４，４−３については、既に、１以上４以下の二次推定の値が設定されているため、図２８に示すように、これらの道路リンク２−４，４−３については、「二次推定」３６Ａの値は変更されない。以上で、「推定順位」３６Ａの値が「１」である境界道路リンクに直接又は間接的に接続された境界道路リンクについての「二次推定」３６Ａの値の設定を終了する。
【０１２６】
このように、「推定順位」３１Ａの値が「１」である境界道路リンク１−４，４−５に直接又は間接的に接続された境界道路リンクついては、「推定順位」３１Ａの値が「１」である境界道路リンク１−４，４−５の速度情報（実測値に基づく速度情報であり最も信頼できる速度情報）を、関連する他の境界道路リンクに順次波及させるため、「二次推定」３６Ａに「１」以上の値がセットされる。
【０１２７】
引き続き、「推定順位」３６Ａの値が「２」である境界道路リンクに直接接続された境界道路リンクについての「二次推定」３６Ａの値の設定を行う。本実施形態では、「推定順位」３６Ａの値が「２」以上である境界道路リンクについては、処理の簡単化のため、当該境界道路リンクに直接接続された境界道路リンクの二次推定だけを行い、当該境界道路リンクに間接的に接続された境界道路リンクは二次推定の対象としない。これにより、二次推定から再度、二次推定をおこなうことを回避できる。
【０１２８】
具体的には、図２９に示すように、「推定順位」３１Ａの値が「２」である境界道路リンク１−１，１−２，４−１，４−４に接続された境界道路リンクの検索が行われる。当該検索によってヒットした境界道路リンク２−１，２−２，２−３，１−３，１−５，３−３の「二次推定」３６Ａの値が「３」にセットされる。
【０１２９】
次に、図３０に示すように、「推定順位」３１Ａの値が「３」である境界道路リンク１−３，２−１，２−２，３−４，４−２に接続された境界道路リンクの検索が行われる。当該検索によってヒットした境界道路リンク１−１，１−２，１−３，１−５，２−１，２−２，２−３，４−５のうち、二次推定の値が１以上４以下の値ではない境界道路リンク１−１，１−２の「二次推定」３６Ａの値が「４」にセットされる。
【０１３０】
続いて、「推定順位」３６Ａの値が「４」である境界道路リンクに接続された境界道路リンクの検索が行われるのであるが、「推定順位」３６Ａの値が「４」である境界道路リンクは存在しないので、この処理は行われない。
【０１３１】
さらに続いて、「推定順位」３１Ａの値が「５」である境界道路リンク２−５に接続された境界道路リンクの検索が行われる。図３１に示すように、当該検索によってヒットした境界道路リンク３−２の「二次推定」３６Ａの値が「６」にセットされる。
【０１３２】
以上の処理によって、「二次推定」３６Ａの値の設定が終了する。境界用推定システム１２Ａは、これらの「二次推定」３６Ａの値と「推定順位」３１Ａの値とに基づいて、二次推定を行うべき境界道路リンクの抽出と、二次推定を行う境界道路リンクの順番を決定する。
【０１３３】
具体的には、「二次推定」３６Ａの値が、「０」又は「１」である境界道路リンクについては、二次推定の対象から除外される。「二次推定」３６Ａの値が「０」である場合、関連道路リンクとなる他の境界道路リンクには信頼できる速度情報が無いことを示しており、二次推定を行わない方がよいからである。「二次推定」３６Ａの値が「１」である場合は、その境界道路リンクの速度情報は実測値に基づくものであり、信頼性が高く、二次推定を行う必要がないからである。
【０１３４】
そして、境界用推定システム１２Ａは、二次推定の対象から除外されていない境界道路リンクについては、「二次推定」３６Ａの値が小さい順に、二次推定を行う。推定の仕方は、一次推定と同様であり、関連道路リンクの速度情報と重みとから、推定対象となった境界道路リンクの速度情報を算出する。
ここで、「推定順位」３１Ａの値＜「二次推定」３６Ａの値、となっている境界道路リンクについては、二次推定は行われない。すなわち、他の分割領域に含まれる実測値の得られた道路リンクから境界道路リンクまでの推定上の距離が、同一の分割領域に含まれる実測値の得られた道路リンクから当該境界道路リンクまでの推定上の距離よりも大きい場合には、二次推定は行われない。二次推定を行うと、速度情報の信頼性が却って低下するからである。ただし、「推定順位」３１Ａの値＜「二次推定」３６Ａの値、となっていても、「推定順位」３１Ａの値＝０である境界道路リンクの場合には、必ず推定を行う。「推定順位」３１Ａの値＝０である境界道路リンクについては、速度情報が未だ得られておらず、必ず推定すべきだからである。
【０１３５】
具体的には、図３２に示すように、境界道路リンク１−４，２−５，４−１，４−２，４−４，４−５については、「二次推定」３６Ａの値が「０」又は「１」であるため、二次推定の対象から除外される。また、境界道路リンク１−１，１−２については、「推定順位」３１Ａの値＜「二次推定」３６Ａの値となっているため、二次推定の対象から除外される。
【０１３６】
残りの境界道路リンクについては、図３２に示すように、「速度情報」３２Ａの値が、推定後の値に更新される。
【０１３７】
そして、二次推定が終了した境界推定データベース１３Ａの各境界道路リンクのデータのうち、「学習フラグ」３５Ａに「１」が設定された境界道路リンク１−４，４−５のスナップショットが、境界学習用データとして、境界学習用データベース１４Ａに追加される。このスナップショットも、「学習フラグ」３５Ａに「１」が設定された境界道路リンクの「速度情報」、当該境界道路リンクの関連道路リンクの「速度情報」と、の組み合わせを記憶したものである。
【０１３８】
スナップショットは、境界学習用データベース１４Ａに蓄積され、重みの学習処理（ステップＳ１０３の学習処理）に用いられる。境界領域の学習システム１２Ａは、分割領域の学習システムシステム１２と同様の方法で、境界重みデータベース１５Ａに記憶されている重み（推定用パラメータ）の学習（最適化）を行って、境界重みデータベース１５Ａの内容を更新する。
【０１３９】
図３３は、境界道路リンク１−４，４−５のスナップショットによって、学習が行われることにより更新された境界重みデータベース１５Ａの内容を示している。図３３に示すように、境界道路リンク１−４，４−５についての重みが更新されている。この重みの更新は、境界領域の推定が行われる度に行われるため、システムＳの運用を続けると、自然に適切な値の重みが得られる。
【０１４０】
以上の処理が終了すると、境界推定データベース１３Ａの各速度情報は、各分割領域推定データベース１３に戻される。これにより、各分割領域推定データベース１３における速度情報は、他の分割領域の道路リンクの速度情報が考慮されたものとなる。
【０１４１】
なお、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。
【０１４２】
例えば、推定対象道路リンクの速度情報を推定するために用いられる他の道路リンク（関連道路リンク）は、推定対象道路リンクに接続されているものに限らず、推定対象道路リンクとは離れているが、速度情報の時間的変化の仕方が似ている道路リンク（例えば、推定対象道路リンクと並行する道路リンク）であってもよい。
【０１４３】
また、時刻の要素を速度情報の推定に反映させたい場合には、時間的に特徴的な変化をする道路リンク（例えば、朝だけ混雑する道路リンク、夜だけ混在する道路リンクなど）を他の道路リンク（関連道路リンク）に含めることもできる。この場合、時間的に特徴的な変化をする道路リンクの速度情報は、全ての推定対象道路リンクに共通して用いられる。
【０１４４】
さらに、本実施形態では、推定対象道路リンクの速度情報を推定するために用いられる他の道路リンクの速度情報として、時間的に同一の時間帯にある速度情報だけを用いたが、異なる時間帯の速度情報を用いても良い。例えば、推定対象道路リンクから遠く離れた道路リンクの場合、その道路リンクにおける交通状況が、推定対象道路リンクに反映されまでには時間遅れがある。そこで、遠く離れた道路リンクの場合、例えば、１時間前の速度情報を推定に用いることで、より適切な推定が行える。
【０１４５】
さらにまた、推定の対象となる交通情報は、速度情報に限らず、これに加えて／代えて、渋滞情報など他の交通情報とすることもできる。この場合、渋滞度は、上記速度情報の１を混雑、０を順調の２値に割り当てることで算出できる。また、渋滞度を推定対象の交通情報として扱う場合、ニューラルネットワークでは、２値のいずれかを決定するための閾値も推定用パラメータとして必要となる。この場合、閾値も学習部による学習対象となる。
【０１４６】
さらにまた、速度情報としては、規格化されたものに限らず、リンク旅行速度そのものを利用してもよい。
【０１４７】
さらにまた、本実施形態において、境界道路リンクは、分割領域の境界に位置しており他の分割領域の道路リンクに直接接続されているもの、すなわち、他の道路リンクとの接続点が、分割領域の境界上に位置するもの、を例として説明したが、これに限られない。
境界道路リンクとしては、境界付近に位置することで、他の分割領域の道路リンクとの間に、交通情報に関する一定の相関が認められるものであってもよい。
【０１４８】
また、例えば、２本の並行する幹線道路を想定すると、境界道路リンクは、必ずしも、他の分割領域の道路リンクに接続されていなくてもよい。
さらに、境界道路リンクとしては、分割領域の境界付近に位置しているが、他の分割領域の道路リンクに直接接続されてはおらず、同じ分割領域に含まれる１又は数個の道路リンクを介して、他の分割領域の道路リンクに接続されているものであってもよい。
【符号の説明】
【０１４９】
Ｓ：交通情報推定システム，１：分割領域用交通情報推定装置，２：車載装置，３：プローブ車両，４：路側通信機，５：路側センサ，６：ＶＩＣＳセンタコンピュータ，１１：分割領域用推定システム（分割領域用推定部），１２：分割領域用学習システム，１３：分割領域推定データベース，１４：分割領域学習用データベース，１５：分割領域重みデータベース，１６：入力情報処理部，１７：ＶＩＣＳ情報処理部，１７ａ：リンク旅行速度算出部，１７ｂ：速度情報変換部，１８：プローブ情報処理部，１８ａ：リンク旅行速度算出部，１８ｂ：速度情報変換部，１９：変換情報，２０：分割領域用学習部，１Ａ：境界用交通情報推定装置，１１Ａ：境界用推定システム（境界用推定部），１２Ａ：境界用学習システム，１３Ａ：境界推定データベース，１４Ａ：境界学習用データベース，１５Ａ：境界重みデータベース，
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域に含まれる他の道路リンクの交通情報に基づいて推定可能な交通情報推定システムであって、
前記領域を複数に分割した各分割領域に含まれる推定対象の道路リンクの交通情報の推定を、当該推定対象の道路リンクが含まれる分割領域以外の他の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いずに、当該推定対象の道路リンクが含まれる分割領域と同一の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いて行う分割領域用推定部と、
前記領域に含まれる道路リンクのうち前記分割領域の境界又は境界付近に位置している境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を用いて、推定する境界用推定部と、
を備えていることを特徴とする交通情報推定システム。
【請求項２】
前記境界用推定部は、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を、前記分割領域用推定部から取得する
請求項１記載の交通情報推定システム。
【請求項３】
前記境界用推定部は、他の分割領域に含まれる境界道路リンクの交通情報を用いて交通情報を推定する対象となる境界道路リンクを、実測値に基づく交通情報が得られた道路リンクから当該境界道路リンクまでの推定上の距離に基づいて抽出する請求項１又は２記載の交通情報推定システム。
【請求項４】
境界用推定部によって推定対象となり得る境界道路リンクにおける実測値に基づく交通情報と、当該推定対象となり得る境界道路リンクの交通情報を推定するために用いられる前記他の分割領域における境界道路リンクの交通情報との組み合わせを境界学習用データとして蓄積し、蓄積された境界学習用データを用いて、当該推定対象となり得る境界道路リンクの交通情報を推定するための推定パラメータを最適化する境界用学習部を
更に備えている請求項１〜３のいずれか１項に記載の交通情報推定システム。
【請求項５】
分割領域用推定部によって推定対象となり得る道路リンクにおける実測値に基づく交通情報と、当該推定対象となり得る道路リンクの交通情報を推定するために用いられる前記他の道路リンクの交通情報との組み合わせを分割領域学習用データとして蓄積し、蓄積された分割領域学習用データを用いて、当該推定対象となり得る道路リンクの交通情報を推定するための推定パラメータを最適化する分割領域用学習部を
更に備えている請求項１〜４のいずれか１項に記載の交通情報推定システム。
【請求項６】
複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域を複数に分割した分割領域毎に推定する交通情報推定システムに用いられる境界用交通情報推定装置であって、
前記領域に含まれる道路リンクのうち前記分割領域の境界又は境界付近に位置している境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を用いて、推定する境界用推定部を備えている
ことを特徴とする境界用交通情報推定装置。
【請求項７】
複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域を複数に分割した分割領域毎に推定する交通情報推定システムに用いられる分割領域用交通情報推定装置であって、
一の分割領域に含まれる推定対象の道路リンクの交通情報の推定を、他の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いずに、当該一の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いて行う分割領域用推定部を備え、
前記分割領域用推定部は、前記一の分割領域の境界又は境界付近に位置している境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を推定するための境界用推定部に与えるよう構成されている
ことを特徴とする分割領域用交通情報推定装置。
【請求項８】
コンピュータを、請求項１〜５のいずれか１項に記載の交通情報推定システムとして機能させるためのコンピュータプログラム。
【請求項９】
コンピュータを、請求項６記載の境界用交通情報推定装置として機能させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１０】
コンピュータを、請求項７記載の分割領域用交通情報推定装置として機能させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１１】
複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域に含まれる他の道路リンクの交通情報に基づいて推定する交通情報推定方法であって、
前記領域を複数に分割した各分割領域に含まれる推定対象の道路リンクの交通情報の推定を、当該推定対象の道路リンクが含まれる分割領域以外の他の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いずに、当該推定対象の道路リンクが含まれる分割領域と同一の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いて行う分割領域用推定ステップと、
前記領域に含まれる道路リンクのうち前記分割領域の境界又は境界付近に位置する境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を用いて、推定する境界用推定ステップと、
を含むことを特徴とする交通情報推定方法。
【請求項１２】
複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域を複数に分割した分割領域毎に推定する交通情報推定システムにおける境界用交通情報推定方法であって、
前記領域に含まれる道路リンクのうち前記分割領域の境界又は境界付近に位置する境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を用いて、推定する境界用推定ステップ
を含むことを特徴とする境界用交通情報推定方法。
【請求項１３】
複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域を複数に分割した分割領域毎に推定する交通情報推定システムにおける分割領域用交通情報推定方法であって、
一の分割領域に含まれる推定対象の道路リンクの交通情報の推定を、他の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いずに、当該一の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いて行うステップと、
前記一の分割領域の境界又は境界付近に位置する境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報の推定において利用可能とするステップと、
を含むことを特徴とする分割領域用交通情報推定方法。
【請求項１】
複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域に含まれる他の道路リンクの交通情報に基づいて推定可能な交通情報推定システムであって、
前記領域を複数に分割した各分割領域に含まれる推定対象の道路リンクの交通情報の推定を、当該推定対象の道路リンクが含まれる分割領域以外の他の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いずに、当該推定対象の道路リンクが含まれる分割領域と同一の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いて行う分割領域用推定部と、
前記領域に含まれる道路リンクのうち前記分割領域の境界又は境界付近に位置している境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を用いて、推定する境界用推定部と、
を備えていることを特徴とする交通情報推定システム。
【請求項２】
前記境界用推定部は、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を、前記分割領域用推定部から取得する
請求項１記載の交通情報推定システム。
【請求項３】
前記境界用推定部は、他の分割領域に含まれる境界道路リンクの交通情報を用いて交通情報を推定する対象となる境界道路リンクを、実測値に基づく交通情報が得られた道路リンクから当該境界道路リンクまでの推定上の距離に基づいて抽出する請求項１又は２記載の交通情報推定システム。
【請求項４】
境界用推定部によって推定対象となり得る境界道路リンクにおける実測値に基づく交通情報と、当該推定対象となり得る境界道路リンクの交通情報を推定するために用いられる前記他の分割領域における境界道路リンクの交通情報との組み合わせを境界学習用データとして蓄積し、蓄積された境界学習用データを用いて、当該推定対象となり得る境界道路リンクの交通情報を推定するための推定パラメータを最適化する境界用学習部を
更に備えている請求項１〜３のいずれか１項に記載の交通情報推定システム。
【請求項５】
分割領域用推定部によって推定対象となり得る道路リンクにおける実測値に基づく交通情報と、当該推定対象となり得る道路リンクの交通情報を推定するために用いられる前記他の道路リンクの交通情報との組み合わせを分割領域学習用データとして蓄積し、蓄積された分割領域学習用データを用いて、当該推定対象となり得る道路リンクの交通情報を推定するための推定パラメータを最適化する分割領域用学習部を
更に備えている請求項１〜４のいずれか１項に記載の交通情報推定システム。
【請求項６】
複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域を複数に分割した分割領域毎に推定する交通情報推定システムに用いられる境界用交通情報推定装置であって、
前記領域に含まれる道路リンクのうち前記分割領域の境界又は境界付近に位置している境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を用いて、推定する境界用推定部を備えている
ことを特徴とする境界用交通情報推定装置。
【請求項７】
複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域を複数に分割した分割領域毎に推定する交通情報推定システムに用いられる分割領域用交通情報推定装置であって、
一の分割領域に含まれる推定対象の道路リンクの交通情報の推定を、他の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いずに、当該一の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いて行う分割領域用推定部を備え、
前記分割領域用推定部は、前記一の分割領域の境界又は境界付近に位置している境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を推定するための境界用推定部に与えるよう構成されている
ことを特徴とする分割領域用交通情報推定装置。
【請求項８】
コンピュータを、請求項１〜５のいずれか１項に記載の交通情報推定システムとして機能させるためのコンピュータプログラム。
【請求項９】
コンピュータを、請求項６記載の境界用交通情報推定装置として機能させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１０】
コンピュータを、請求項７記載の分割領域用交通情報推定装置として機能させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１１】
複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域に含まれる他の道路リンクの交通情報に基づいて推定する交通情報推定方法であって、
前記領域を複数に分割した各分割領域に含まれる推定対象の道路リンクの交通情報の推定を、当該推定対象の道路リンクが含まれる分割領域以外の他の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いずに、当該推定対象の道路リンクが含まれる分割領域と同一の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いて行う分割領域用推定ステップと、
前記領域に含まれる道路リンクのうち前記分割領域の境界又は境界付近に位置する境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を用いて、推定する境界用推定ステップと、
を含むことを特徴とする交通情報推定方法。
【請求項１２】
複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域を複数に分割した分割領域毎に推定する交通情報推定システムにおける境界用交通情報推定方法であって、
前記領域に含まれる道路リンクのうち前記分割領域の境界又は境界付近に位置する境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報を用いて、推定する境界用推定ステップ
を含むことを特徴とする境界用交通情報推定方法。
【請求項１３】
複数の道路リンクが含まれる領域における前記道路リンクの交通情報を、前記領域を複数に分割した分割領域毎に推定する交通情報推定システムにおける分割領域用交通情報推定方法であって、
一の分割領域に含まれる推定対象の道路リンクの交通情報の推定を、他の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いずに、当該一の分割領域に含まれる他の道路リンクの交通情報を用いて行うステップと、
前記一の分割領域の境界又は境界付近に位置する境界道路リンクの交通情報を、他の分割領域における境界道路リンクの交通情報の推定において利用可能とするステップと、
を含むことを特徴とする分割領域用交通情報推定方法。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【公開番号】特開２０１１−１１３３６２（Ｐ２０１１−１１３３６２Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７００７３（Ｐ２００９−２７００７３）
【出願日】平成２１年１１月２７日（２００９．１１．２７）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２７日（２００９．１１．２７）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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