渋滞判定装置、渋滞判定方法及びコンピュータプログラム
【課題】プローブ情報に基づく渋滞判定を簡単な判定ロジックで行うことができる渋滞判定装置を提供する。
【解決手段】プローブ車両が生成したプローブ情報に基づいて道路が渋滞か否かを判定するための渋滞判定装置に関する。この判定装置は、プローブ情報に基づいてプローブ車両の走行速度、走行位置及び走行時刻を取得する取得手段と、プローブ車両の走行経路に含まれる複数の判定区間ＭＳｉのうち、低速閾値以下である走行速度Ｖでのプローブ車両の走行が特定の判定区間ＭＳｉにおいて継続する場合に、当該判定区間ＭＳｉを渋滞区間と判定する判定手段とを備える。
【解決手段】プローブ車両が生成したプローブ情報に基づいて道路が渋滞か否かを判定するための渋滞判定装置に関する。この判定装置は、プローブ情報に基づいてプローブ車両の走行速度、走行位置及び走行時刻を取得する取得手段と、プローブ車両の走行経路に含まれる複数の判定区間ＭＳｉのうち、低速閾値以下である走行速度Ｖでのプローブ車両の走行が特定の判定区間ＭＳｉにおいて継続する場合に、当該判定区間ＭＳｉを渋滞区間と判定する判定手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブ車両が生成した走行位置等を含むプローブ情報に基づいて、道路の渋滞を判定する渋滞判定装置、この装置が行う渋滞判定方法、及び、この方法を実行するためのコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
地上に設置された計測装置で交通情報を計測する機器として、光ビーコン、超音波式車両感知器、ループ式車両感知器、画像感知器及び遠赤外センサが知られている。特に一般道路では、超音波式感知器が広く利用されており、幹線道路では、交差点からの距離をベースとした設置基準が決められている。
しかし、より詳細な情報をドライバに提供するという観点からすると、この設置基準は十分ではなく、特に道路の渋滞情報を上記機器で正確に計測するのは困難である。
【０００３】
そこで、道路の渋滞情報を求める交通情報算出システムとして、動画撮影が可能なカメラを道路に設置し、このカメラで取得した道路の所定範囲の撮影画像を画像処理することにより、道路に発生した交通渋滞の状態や、交通渋滞の列の末尾を経時的に判定したり、その検出結果の経時変化に基づいて、交通渋滞の列が延伸するか減縮するかを判定したりするシステムが、既に知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、この従来の交通情報算出システムでは、撮影画像を画像処理して交通渋滞の状況等を判定するので、インフラ側にカメラの設置が必須な高価なシステムとなるし、カメラを設置していない道路の状況が分からないため、限られた場所での渋滞状況しか把握できない。
【特許文献１】特開２００１−１０１５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、地上の計測機器を利用しない交通情報の収集方法として、プローブ車両が生成したプローブ情報を光ビーコンや携帯電話機等を通じて交通管制センタに送信し、このセンタにおいてリンク旅行時間を推定する技術が検討及び実験され、その一部が既に実用化されている。
上記プローブ情報には、プローブ車両の走行速度、走行位置及び走行時刻が含まれているため、例えば、プローブ車両の平均速度が、ある特定の区間において所定の閾値以下になる場合には、一応、この区間で渋滞が発生している可能性があると推定できる。
【０００６】
しかし、ある区間でのプローブ車両の平均速度の低下は、走行途中で遭遇した交差点での信号待ちが原因であることもあり得るので、プローブ車両の平均速度に基づいて渋滞か否かを正確に判定するためには、交差点の信号切り替えタイミングとの関係を判定ロジックに含める必要があり、その判定ロジックが非常に複雑になる。
本発明は、このような問題点に鑑み、プローブ情報に基づく渋滞判定を簡単な判定ロジックで行うことができる渋滞判定装置等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】
【０００７】
本発明の渋滞判定装置（請求項１）は、プローブ車両が生成したプローブ情報に基づいて道路が渋滞か否かを判定するための渋滞判定装置であって、前記プローブ情報に基づいて前記プローブ車両の走行速度、走行位置及び走行時刻を取得する取得手段と、前記プローブ車両の走行経路に含まれる複数の判定区間のうち、低速閾値以下の前記走行速度での前記プローブ車両の走行が特定の前記判定区間において継続する場合に、当該判定区間を渋滞区間と判定する判定手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の渋滞判定装置によれば、上記判定手段が、低速閾値以下の走行速度でのプローブ車両の走行（低速走行）が特定の判定区間において継続するか否かにより、当該判定区間が渋滞区間であるか否かを判定する。この場合、特定の判定区間の全域に渡ってプローブ車両の低速走行が継続しているなら、交差点の信号待ちが原因かどうかを判断するまでもなく、当該判定区間において渋滞が生じている蓋然性が高いと言える。
このため、本発明の渋滞判定装置によれば、走行経路に含まれる交差点の信号切り替えタイミングを考慮しなくても、特定の判定区間が渋滞区間であるか否かを判定でき、プローブ情報に基づく渋滞判定を簡単な判定ロジックで行うことができる。
【０００９】
なお、「プローブ情報」とは、少なくとも車両の走行位置及び走行時刻を含む情報のことをいう。このプローブ情報には、走行速度が含まれていても良い。また、「プローブ車両」とは、上記プローブ情報を提供することができる車両のことをいう。
プローブ情報の生成は、例えば、ナビゲーションシステム等の車載装置や、運転者を含む搭乗者が所持する携帯電話等の携帯端末装置において行われる。
また、上記の通り、「プローブ情報」には、走行位置及び走行時刻のみが含まれ、走行速度は走行位置と走行時刻から算出する場合もある。従って、取得手段は、走行位置と走行時刻については、プローブ車両から直接取得するが、走行速度については、プローブ車両から直接取得しても良いし、走行位置と走行時刻とから算出することにより取得しても良い。
【００１０】
本発明の渋滞判定装置において、前記判定手段は、前記渋滞区間の判定条件として、更に次の（ａ）又は（ｂ）の条件、若しくは、これらの双方の条件を付加することにしてもよい（請求項２）。
（ａ） 前記判定区間を走行する前記プローブ車両による、加速閾値以上の加速回数が所定回数以上であること
（ｂ） 前記判定区間を走行する前記プローブ車両による、減速閾値以下の減速回数が所定回数以上であること
【００１１】
また、本発明の渋滞判定装置において、前記判定手段は、前記渋滞区間の判定条件として、更に次の（ｃ）の条件を付加することにしてもよい（請求項３）。
（ｃ） 前記判定区間を走行する前記プローブ車両による、加速閾値以上でかつ減速閾値以下である加減速ペアの回数が所定回数以上であること
【００１２】
上記条件（ａ）〜（ｃ）が渋滞区間の判定条件になる理由は、渋滞中の道路を低速走行する車両のドライバは、前方を走行する車両と衝突しないように、頻繁に加減速を繰り返す運転方法を採るのが経験則として認められ、この運転方法が行われる車両には、比較的短い時間内での加速度と減速度とが頻繁に発生するからである。
この場合、判定区間を走行中のプローブ車両の走行速度だけでなく、そのプローブ車両に発生した加速回数や減速回数によっても、判定区間が渋滞区間か否かを判定するので、渋滞区間の判定精度を向上することができる。
【００１３】
一方、判定された渋滞区間が、上流側から順に判定される複数の判定区間のうちで最初に検出されたものであれば、当該渋滞区間の上流端が渋滞末尾であると考えられる。
そこで、本発明の渋滞判定装置において、前記判定手段として、前記渋滞区間が、前記渋滞区間と判定されない非渋滞区間の下流側に位置する場合に、当該渋滞区間の上流端を渋滞末尾と判定するものを採用すれば（請求項４）、渋滞区間を利用して渋滞末尾を簡単に判定できるようになる。
【００１４】
また、本発明の渋滞判定装置において、前記判定手段として、前記複数の判定区間の中から、前記プローブ車両が渋滞でなく自由に走行可能な自由走行区間を判定し、前記渋滞区間が前記自由走行区間の下流側に位置する場合に、当該渋滞区間の上流端を渋滞末尾と判定するものを採用することもできる（請求項５）。
具体的には、前記判定手段は、前記複数の判定区間のうち、前記プローブ車両の平均速度が高速閾値以上となる当該判定区間を前記自由走行区間であると判定することができる（請求項６）。
【００１５】
本発明の渋滞判定装置において、前記判定手段において、前記低速閾値は、前記判定区間における前記プローブ車両の平均速度に基づいて設定することが好ましく（請求項７）、また、前記高速閾値についても、前記判定区間における前記プローブ車両の平均速度に基づいて設定することが好ましい（請求項８）。
その理由は、ある道路を走行する車両の平均速度は、道路の車線数や幅員、或いは、近隣施設の有無や都心又は地方などの道路条件の違いによって変化するので、判定区間における平均速度に基づいて閾値を設定すれば、その閾値を一律に設定する場合に比べて、判定区間となった道路固有の閾値を個別にかつ適切に設定することができ、渋滞区間や自由走行区間の判定をより正確に行うことができるからである。
【００１６】
ところで、プローブ車両の平均速度と高速閾値とを対比して前記自由走行区間を判定する場合において、交通信号による停止のために走行速度がゼロとなる場合をプローブ車両の平均速度の算出データとして使用すると、信号待ち等の渋滞以外の原因のためにプローブ車両の平均速度が低くなり、自由走行区間の判定精度に影響が生じる。
そこで、前記判定手段は、交通信号による停止のためにゼロとなった前記走行速度による影響を軽減するように、前記自由走行区間の判定のための平均速度を算出することが好ましい（請求項９）。
【００１７】
また、実際に渋滞が生じている場合であっても、プローブ車両の走行速度が瞬間的に低速閾値を超えてから低速閾値以下に戻る急変動が生じる現象が、経験的に認められる。従って、このような走行速度の急変動については、渋滞区間の判定の際に除外しないと、実際に渋滞している判定区間を渋滞でないと誤判定することになる。
そこで、本発明の渋滞判定装置において、前記判定手段は、瞬間的に前記低速閾値を超えかつ当該低速閾値以下に戻る急激な前記走行速度の変動値を、前記渋滞区間の判定のためのデータから除外することが好ましい（請求項１０）。
【００１８】
本発明の渋滞判定装置において、前記取得手段は、複数のプローブ車両からそれぞれプローブ情報を取得することができ、前記判定手段は、複数のプローブ情報に基づいて同じリンクについての渋滞末尾の位置と時刻を検出することができる。
そこで、本発明の渋滞判定装置は、同じリンクについて前記判定手段が判定した複数の前記渋滞末尾の位置と時刻とに基づいて、前記渋滞の伸縮の伝搬速度を求める情報生成手段を、更に備えていること好ましい（請求項１１）。
この場合、上記情報生成手段において、前記渋滞の伸縮の伝搬速度に基づいて前記リンクのリンク旅行時間を補正するようにすれば（請求項１２）、将来発生し得る渋滞の伸縮を加味した正確なリンク旅行時間を求めることができる。
【００１９】
本発明の渋滞判定方法（請求項１３）は、本発明の渋滞判定装置（請求項１）が行う渋滞の判定方法であって、当該渋滞判定装置（請求項１）と同様の作用効果を奏する。
本発明のコンピュータプログラム（請求項１４）は、本発明の渋滞判定装置（請求項１）が行う判定処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、当該渋滞判定装置（請求項１）と同様の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【００２０】
以上の通り、本発明によれば、走行経路に含まれる交差点の信号切り替えタイミングを考慮しなくても、特定の判定区間が渋滞区間であるか否かを判定できるので、プローブ情報に基づく渋滞判定を簡単な判定ロジックで行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
〔システムの全体構成〕
図１は、本発明の渋滞判定装置を有するナビゲーションシステムの全体構成を示す概略構成図であり、図２は、同システムの機能ブロック図である。
図１及び図２に示すように、本実施形態のナビゲーションシステム１は、サーバ装置２と、複数のプローブ車両３にそれぞれ搭載された車載装置４とから構成されている。
なお、本明細書において、「車両」とは、自動車、原動機付き自転車、軽車両及びトロリーバス等のことをいう。また、「車載装置」とは、車両に搭載されており、その搭乗者に対して目的地までの経路を案内するいわゆるナビゲーション装置のことをいう。
【００２２】
このナビゲーションシステム１は、予め入会登録された会員（ユーザ）のプローブ車両３自体をセンサとして、各車両３からサーバ装置２が情報収集し、メンバー間で相互に情報提供し合って運用することにより、サーバ装置２が各会員に対して有用な交通情報を提供するようにしたものである。
従って、本システム１によれば、通常のＶＩＣＳ（登録商標：Vehicle Information and Communication System）情報とともに、このＶＩＣＳ情報に含まれていないより詳細かつ動的な交通情報を、各会員の車両３に提供することができる。
【００２３】
本システム１のサーバ装置２は、専用の通信回線を介して交通情報センタ５に接続されており、必要に応じてＶＩＣＳ情報を交通情報センタ５から入手している。また、サーバ装置２は、インターネット網６を通じて携帯電話機８の無線基地局７と双方向で通信可能である。
各車両３の車両装置４は、搭乗者の携帯端末である携帯電話機８を介して、無線基地局７と双方向で通信可能であり、無線基地局７は上記インターネット網６に接続されている。このため、各車両３の車両装置４は、ほぼリアルタイムでサーバ装置２に対して情報を送受信可能となっている。
【００２４】
〔車載装置の構成〕
図３は、プローブ車両３に搭載される車載装置４の構成を示す機能ブロック図である。
各プローブ車両３の車載装置４は、車速センサ１０と、方位センサ１１と、加速度センサ１２と、ＧＰＳ（Global Positioning System ）受信機１３と、タッチパネル等よりなる入力装置１４と、ディスプレイ及びスピーカ等よりなる出力装置１５と、車載コンピュータ１６とを含む。
【００２５】
車載コンピュータ１６は、ＨＤＤやメモリ等よりなる記憶装置と、この記憶装置から各種のコンピュータプログラムを読み出して実行する演算装置とを含んでいる。
車載コンピュータ１６の記憶装置には、道路地図データを含む地図データベースが記録されており、車載コンピュータ１６は、記憶装置内の地図データを、ＧＰＳ受信機１３で検出した車両３の現在位置とマッチングさせ、出力装置１５のディスプレイ画面上に表示可能となっている。
【００２６】
車載コンピュータ１６の記憶装置には、上記地図データベースの他に、演算装置が実行する各種のコンピュータプログラムが格納されており、車載コンピュータ１６は、当該コンピュータプログラムを用いて演算装置が実行する機能部として、車両３の最適経路の探索処理を行うルート生成部１６Ａと、サーバ装置２にアップロードするプローブ情報を生成するプローブ情報生成部１６Ｂとを備えている。
【００２７】
このうち、ルート生成部１６Ａは、入力装置１４で入力された所定の旅行条件に基づいて、車両３の最適な走行経路を演算するものであり、例えば、出発地点から目的地点までの最小のリンクコストとなる最適経路を探索する、ダイクストラ法又はポテンシャル法を利用した経路探索ロジックを実行可能である。
入力装置１４において入力可能な所定の旅行条件としては、出発地点（現在地点を含む。）や目的地点のほか、経由地や優先経路（一般道路優先又は有料道路優先や、距離優先又は道幅優先）等がある。
【００２８】
車載コンピュータ１６の記憶装置が記憶する地図データベースには、交差点データとリンクデータとが含まれている。
交差点データは、交差点ＩＤと交差点位置とを対応付けたデータである。また、リンクデータは、特定リンクのリンクＩＤに対して、特定リンクの始点・終点・補間点の位置、特定リンクの始点に接続するリンクＩＤ、特定リンクの終点に接続するリンクＩＤ、及び、特定リンクのリンクコストを対応付けたデータよりなる。
【００２９】
リンクコストは、例えば、特定リンクとその終点に接続するリンクの組み合わせの数だけ用意されており、特定リンクの始点に進入してから当該特定リンクの終点を退出し、次に接続するリンクの始点に進入するまでに要する時間として設定されている。
すなわち、リンクコストには、特定リンクの始点から終点までを走行するのに要するコスト（時間）と、その特定リンクの終点から次のリンクの始点までを走行するのに要するコスト（時間）、つまり、交差点通過に要するコストが含まれている。
【００３０】
また、リンクコストは、平日、土曜、日曜及び祝日といった日種別ごとに、現時点から１日先までの５分毎のデータ（すなわち、現時点のリンクコスト、５分先のリンクコスト、１０分先のリンクコスト、… …、２３時間５５分先のリンクコスト、２４時間先のリンクコスト）が用意されている。これらのデータは、例えば、ダウンリンク情報ＤＳに含まれる交通情報データベース２３のＶＩＣＳ情報等に基づいて作成される。
【００３１】
一方、車載コンピュータ１６のプローブ情報生成部１６Ｂは、所定時間ごと（例えば、０．１秒毎）又は所定距離ごと（例えば、５ｍ毎）に、自車の走行速度、走行位置、走行時刻及び加減速度に関するデータを各種センサ１０〜１３から取得しており、これらのデータを含むプローブ情報を生成する。
また、情報生成部１６Ｂが生成した上記プローブ情報は、車載コンピュータ１６の記憶装置の一次記憶領域（メモリ）にいったん記憶され、リアルタイム或いは所定時間（例えば、１分ごと）に、アップリンク情報ＵＳに含めてサーバ装置２に送信される。
【００３２】
なお、車載コンピュータ１６の記憶装置の一次記憶領域には、サーバ装置２から受信するダウンリンク情報ＤＳも保存することができる。
このダウンリンク情報ＤＳに、サーバ装置２で生成された渋滞情報やその他の交通規制等の交通情報が含まれている場合には、ルート生成部１６Ａは、それらの交通情報を、最適経路探索の演算に利用する。
【００３３】
〔サーバ装置の内部構成〕
図２に示すように、本実施形態のサーバ装置２は、ワークステーション等よりなる処理コンピュータ１８と、この処理コンピュータ１８に接続された通信インターフェースよりなる第１及び第２通信部１９，２０と、各種データベース２１〜２３とから構成されている。
【００３４】
このうち、第１通信部１９は、専用回線で交通情報センタ５に接続されている。また、第２通信部２０は、インターネット網６を介して前記無線基地局７に接続され、この無線基地局７と車両３の搭乗者の携帯電話機８との間の無線通信を通じて、車載装置４との間で情報の送受信を行う。
各データベース２１〜２３のうち、会員データベース２１には、当該システム１に参加する登録会員の識別情報が保存されている。処理コンピュータ１８は、会員データベース２１に記録されている特定の登録会員の車載装置４から受信したプローブ情報に基づき、後述する渋滞判定処理を実行可能である。
【００３５】
交通情報データベース２２には、第１通信部１９が受信した交通情報センタ５からのＶＩＣＳ情報が保存される。このＶＩＣＳ情報は、処理コンピュータ１８がセンタ５からのＶＩＣＳ情報を抽出するごとに更新され、ほぼ最新の情報が保持される。
また、交通情報データベース２２には、特定の登録会員から受信したプローブ情報に含まれる、走行速度、走行位置、走行時刻及び加減速度に関するデータも保存される。なお、地図データベース２３には、前記車載コンピュータ１６の場合と同様に、交差点データとリンクデータとを含む道路地図データが含まれている。
【００３６】
〔処理コンピュータの構成及び機能〕
処理コンピュータ１８は、ＨＤＤやメモリ等よりなる記憶装置と、この記憶装置から各種のコンピュータプログラムを読み出して実行する演算装置とを含んでいる。
上記各コンピュータプログラムのうちの１つは、前記プローブ情報に基づいて道路に渋滞が生じている否かを判定する処理を行うものであり、この判定処理用のプログラムの機能部分として、プローブ情報取得部（取得手段）２４と、渋滞判定部（判定手段）２５と、渋滞情報生成部（情報生成手段）２６とを含んでいる。
【００３７】
このうち、プローブ情報取得部２５は、インターネット６を通じて第２通信部２０から得られる各会員のプローブ車両３が生成したプローブ情報を、その車両ＩＤごとに常時取得している。また、情報取得部２５は、プローブ情報に含まれる走行速度、走行位置、走行時刻及び加減速度に関するデータを、いったん交通情報データベース２３に記憶させる。
一方、渋滞判定部２５は、特定会員の車両ＩＤを有するプローブ車両３についてのプローブ情報に基づいて、道路に渋滞が生じているか否かの判定処理を行う。以下、この判定処理について、説明する。
【００３８】
〔渋滞判定処理の原理と手順〕
図４は、渋滞判定部２５による渋滞判定の原理を説明するための、プローブ車両３の走行距離Ｘと走行速度Ｖとの関係を示すグラフである。
ここで、図４において、走行ルートＲは、あるプローブ車両３の走行経路の一部を形成するルートであり、ＭＳｉ（ｉ＝１〜６）は、この走行ルートＲを、渋滞判定に適した所定の判定距離（例えば、５００ｍ）で分割した判定区間を示している。この判定距離は、１回の信号待ちで生じる待ち行列長（例えば、１５０ｍ）よりも長い距離に設定されているものとする。
【００３９】
また、図４の走行ルートＲにおいて、ＦＳは、プローブ車両３が渋滞でなく自由に走行可能な自由走行区間を示し、ＴＳは、プローブ車両３が所定速度以下でののろのろ運転（停止も含む。）でしか走行できない渋滞区間を示している。
更に、図４に示すグラフにおいて、Ｖ１は、判定区間ＭＳｉが自由走行区間ＦＳであるか否かを判定するための高速閾値であり、Ｖ２は、判定区間ＭＳｉが渋滞区間ＴＳであるか否かを判定するための低速閾値である。
【００４０】
上記各閾値Ｖ１，Ｖ２は、予め設定された固定値であってもよいが、本実施形態では、各車両３のプローブ情報に含まれる走行速度Ｖから求めるリンク平均速度ＶＬから動的に設定している。
例えば、ある特定のリンクのリンク長が１５０ｍであり、その平均コストが１０秒であるとすると、リンク平均速度ＶＬは５４ｋｍ／ｈとなる。
そこで、この平均速度５４ｋｍ／ｈに所定の係数を掛けることにより、Ｖ１，Ｖ２を設定することができる。
【００４１】
なお、ここでは、Ｖ１に対する係数αを１．０、Ｖ２に対する係数βを０．６する。従って、Ｖ１及びＶ２はそれぞれ次の値となる。
Ｖ１＝α×ＶＬ＝５４ｋｍ／ｈ
Ｖ２＝β×ＶＬ＝３２．４ｋｍ／ｈ
このように、本実施形態において、各閾値Ｖ１，Ｖ２をリンク平均速度ＶＬに基づいて動的に設定したのは、次の理由による。
すなわち、道路を走行する車両３の平均速度は、道路の車線数や幅員、近隣施設の有無や都心又は地方などの道路条件の違いによって変化する。従って、各閾値Ｖ１，Ｖ２を固定値にすると、道路条件の相違による平均速度の変化に対応できず、判定の精度が悪くなると考えられる。そこで、本実施形態では、判定区間ＭＳｉにおけるリンク平均速度ＶＬに対する割合で各閾値Ｖ１，Ｖ２を動的に設定することにより、判定区間ＭＳｉの道路条件に適合した閾値Ｖ１，Ｖ２を個別に求めるようにしている。
図４のグラフは、上記走行ルートＲを走行するプローブ車両３の、当該走行ルートＲに対する走行距離Ｘ（横軸）と走行速度Ｖ（縦軸）の関係を示している。
【００４２】
例えば、図４のグラフでは、走行ルートＲに含まれるすべての判定区間ＭＳｉ（ｉ＝１〜５）のうち、最初の判定区間ＭＳ１と最後の判定区間ＭＳ５においては、当該区間ＭＳ１，ＭＳ５のほぼ全長に渡って走行速度Ｖが高速閾値Ｖ１を超えているので、この区間ＭＳ１，ＭＳ５では、プローブ車両３が自由に走行していた可能性が高いと言える。
一方、２番目の判定区間ＭＳ２から４番目の判定区間ＭＳ４においては、当該区間ＭＳ２〜ＭＳ４の全長に渡って走行速度Ｖが低速閾値Ｖ２を下回っているので（円Ｃ内の瞬間値を除く。）、この区間ＭＳ２〜ＭＳ４では、プローブ車両３で低速走行（のろのろ運転）が行われており、渋滞が発生している可能性が高いと言える。
【００４３】
そこで、本実施形態の渋滞判定部２５は、次の手順（１）〜（５）を実行して、走行ルートＲに含まれる渋滞区間ＴＳの有無を判定し、その渋滞末尾及び渋滞終点を検出する。
（１） 特定のプローブ車両３について、走行ルートＲに含まれるプローブ情報を収集し、走行ルートＲに対して複数の判定区間ＭＳｉ（ｉ＝１〜５）を割り当てる。
（２） 各判定区間ＭＳｉについて、その上流側から順に、次の判定条件（ア）及び（イ）に基づき、当該判定区間ＭＳｉが自由走行区間ＦＳ又は渋滞区間ＴＳのいずれであるかを判定する。
【００４４】
（ア） 判定区間ＭＳｉ（ｉ＝１〜５）におけるプローブ車両３の「平均速度Ｖｍ」が高速閾値Ｖ１以上である場合には、自由走行区間ＦＳと判定する。
（イ） 判定区間ＭＳｉ（ｉ＝１〜５）において、プローブ車両３の「走行速度Ｖ」（瞬時値）が高速閾値Ｖ２以下である状態が継続している場合には、渋滞区間ＴＳと判定する。
【００４５】
（３） 隣接する２つの判定区間ＭＳｉ，ＭＳｉ＋１において、上流側の判定区間ＭＳｉ（図４ではＭＳ１）が自由走行区間ＦＳであり、下流側の判定区間ＭＳｉ＋１（図４ではＭＳ２）が渋滞区間ＴＳである場合には、その下流側の判定区間ＭＳｉ＋１の上流端（図４の地点Ｂ）を、渋滞末尾とする。
（４） 最初の渋滞区間ＴＳの検出以降も、次に自由走行区間ＦＳ（図４では判定区間ＭＳ５）が検出されるまで、上流側から順に上記（２）の区間判定を繰り返す。
（５） 次の自由走行区間ＦＳが検出された場合に、これに隣接する上流側の渋滞区間ＴＳの下流端（図４の地点Ｅ）を、渋滞終点とする。
【００４６】
〔渋滞区間の判定条件の強化〕
ところで、渋滞中の道路を低速走行する車両３のドライバは、その前方を走行する車両３と衝突しないように、頻繁に加減速を繰り返す運転方法を採るのが一般的であり、この場合、車両３には、比較的短い時間内での加速度と減速度とが頻繁に発生することになる（図４のグラフにおける、地点Ｂから地点Ｅまでに見られる走行速度Ｖの上下微変動）。
従って、プローブ車両３に生じる加減速回数の頻度も、渋滞区間ＴＳの判定条件となり得ると考えられる。
【００４７】
そこで、本実施形態の渋滞判定部２５では、渋滞区間ＴＳの判定条件として、走行速度Ｖに基づく前記判定条件（イ）に加えて、次の判定条件（ウ）を更に有している。
（ウ） 判定区間ＭＳｉを走行するプローブ車両３による、ある加速閾値（例えば、毎秒５ｋｍ／ｈ）以上でかつ減速閾値（例えば、毎秒３ｋｍ／ｈ）以下である加減速ペアの回数が、所定回数（例えば、１０回）以上であること。
なお、上記加減速ペアの回数を用いる代わりに、加速閾値以上の加速回数が所定回数以上であること、又は、減速閾値以下の減速回数が所定回数以上であることのいずれか一方を採用してもよく、若しくは、これらの双方を採用することにしてもよい。
【００４８】
また、実際の渋滞区間では、前方を走行する車両３との車間距離を詰めるために、急発進の直後に急停車する車両３もあり、この場合の走行速度Ｖは、例えば図４の円Ｃ内に示すように、瞬間的かつ急激に低速閾値Ｖ２を超え、再び、低速閾値Ｖ２以下に急降下する挙動になる。
従って、かかる瞬間的な走行速度Ｖの変動については、渋滞区間ＴＳの判定の際に除外しないと、実際には渋滞している判定区間ＭＳｉを渋滞でないと誤判定してしまう。そこで、本実施形態の渋滞判定部２５は、瞬間的に低速閾値Ｖ２を超えているような走行速度Ｖについては、渋滞区間ＴＳの判定のためのデータから除外するようになっている。
【００４９】
〔自由走行区間の判定に用いる平均速度〕
プローブ車両３の平均速度Ｖｍと高速閾値Ｖ１とを対比して自由走行区間ＦＳであるか否かを判定する（前記判定条件（ア））に当たって、交通信号による停止のために走行速度Ｖがゼロとなる場合を、プローブ車両３の平均速度Ｖｍの算出データに含めると、渋滞以外の原因のためにプローブ車両３の平均速度Ｖｍが必要以上に低くなってしまい、自由走行区間ＦＳの判定精度が悪くなる。
【００５０】
そこで、本実施形態の渋滞判定部２５は、交通信号による停止のためにゼロとなった走行速度Ｖが、自由走行区間ＦＳの判定条件（ア）で用いる平均速度Ｖｍに余り影響しない算出方法を採用している。図５は、その算出方法を示すグラフである。
図５に示すように、ここでは、ある判定区間ＭＳｉが、同じ距離の複数の分割区間ＤＳｊ（ｊ＝１〜５）に分割されており、分割区間ＤＳ４と分割区間ＤＳ５の間のノード４において、交通信号による停止のために走行速度Ｖがゼロとなっているものとする。
【００５１】
そして、図５（ａ）に示す算出方法では、各ノード１〜５での走行速度Ｖの瞬間値を用いて、判定区間ＭＳｉにおける車両３の平均速度Ｖｍを算出するが、この際、ノード４での瞬間値を除外し、残りのノード１，２，３，５の瞬間値を用いて、平均速度Ｖｍを算出するようになっている。
一方、図５（ｂ）に示す算出方法では、各分割区間ＤＳｊの分割平均速度Ｖｄｊ（ｊ＝１〜５）をそれぞれ算出し、この分割平均速度Ｖｄｊの更に平均をとって、判定区間ＭＳｉにおける車両３の平均速度Ｖｍとしている。
【００５２】
〔渋滞判定のフローチャート〕
図６は、上記渋滞判定部２５が行う判定処理を示すフローチャートである。
図６に示すように、渋滞判定部２５は、まず、最初の判定区間ＭＳ１での平均速度Ｖｍが高速閾値Ｖ１以上となるか否か（判定条件（ア））を判定する（ステップＳ１）。
この判定結果がＮＯである場合には、渋滞判定部２５は、判定区間ＭＳｉを下流側に１ずつ移動し、同じ判定を繰り返す（ステップＳ２）。
【００５３】
ある判定区間ＭＳｉについての上記判定結果がＹＥＳの場合には、渋滞判定部２５は、判定区間ＭＳｉを１つ下流側に移動した上で（ステップＳ３）、その下流側の判定区間ＭＳｉの全域において、車両３の走行速度Ｖが低速閾値Ｖ２となる状態が継続しているか否か（判定条件（イ））を判定する（ステップＳ４）。
この判定結果がＹＥＳである場合には、渋滞判定部２５は、更に、判定区間ＭＳｉを走行する車両３において、所定の加減速動作が所定頻度以上で発生しているか否か（判定条件（ウ））を判定する（ステップＳ５）。
【００５４】
この判定結果がＹＥＳである場合には、渋滞判定部２５は、当該判定区間ＭＳｉについての渋滞末尾が決定済みか否かを判定し（ステップＳ６）、決定済みでない場合には、当該判定区間ＭＳｉでの渋滞末尾を決定した上で（ステップＳ７）、判定区間ＭＳｉを１つ下流側に移動して（ステップＳ８）、前記ステップＳ４に戻る。
また、当該判定区間ＭＳｉについての渋滞末尾が既に決定済みである場合には、その末尾決定を行わずに、判定区間ＭＳｉを１つ下流側に移動して（ステップＳ８）、前記ステップＳ４に戻る。
【００５５】
一方、前記ステップＳ４（判定条件（イ））での判定結果がＮＯである場合には、渋滞判定部２５は、判定区間ＭＳｉを走行する車両３の走行速度Ｖが低速閾値Ｖ２を超えた原因が瞬間的なものか否かを判定し（ステップＳ９）、この判定結果がＹＥＳである場合には、当該ステップＳ４の判定結果をＹＥＳに変更する。
上記ステップＳ５での判定結果がＮＯである場合、又は、上記ステップＳ９での判定結果がＮＯである場合には、渋滞判定部２５は、渋滞末尾が決定済みか否かを判定する（ステップＳ１０）。
【００５６】
上記ステップＳ１０での判定結果がＮＯである場合には、渋滞判定部２５は、判定処理をステップＳ３の手前に戻し、ステップＳ１０でのその判定結果がＹＥＳである場合には、渋滞判定部２５は、渋滞区間ＴＳを決定して（ステップＳ１１）、処理を終了する。
【００５７】
このように、本実施形態の処理コンピュータ１８によれば、各判定区間ＭＳｉにおいて、低速閾値Ｖ２以下の走行速度Ｖでのプローブ車両３の走行（低速走行）が継続するか否かにより、当該判定区間ＭＳｉが渋滞区間ＴＳであるか否かを判定するので、走行経路に含まれる交差点の信号切り替えタイミングを考慮しなくても、特定の判定区間ＭＳｉが渋滞区間ＴＳであるか否かを判定することができる。このため、プローブ情報に基づく渋滞判定を簡単な判定ロジックで行うことができる。
【００５８】
〔渋滞情報生成部の処理内容〕
次に、図７〜図９を参照しつつ、前記渋滞情報生成部２６の処理内容を説明する。
本実施形態の渋滞情報生成部２６は、前記渋滞判定部２５が、複数のプローブ車両３からのプローブ情報に基づいて同じ渋滞を検出していることを前提として、その渋滞末尾の伸縮状態と、その渋滞の伸縮の伝搬速度を算出する。
【００５９】
図７は、渋滞の伸縮判定の原理を示す説明図である。
図７に示す例では、同じリンクＬについて、車両３Ａとこれと別の車両３Ｂのプローブ情報に基づいて、それぞれ渋滞末尾Ｐが検出されているものとする。
そして、車両３Ａでは、時刻Ｔａ（＝１３：００）に渋滞末尾Ｐが判定され、その末尾Ｐの位置がリンクＬの始端から距離Ｌａ（＝１０００ｍ）の位置であったとし、車両３Ｂでは、時刻Ｔｂ（＝１３：１５）に渋滞末尾Ｐが判定され、その末尾Ｐの位置がリンクＬの始端から距離Ｌｂ（＝５００ｍ）の位置であったする。
【００６０】
この場合、時刻Ｔａから時刻Ｔｂまでの１５分の間に、渋滞末尾Ｐの位置が５００ｍ（＝Ｌａ−Ｌｂ）だけ上流側に移動しているので、このリンクＬに生じた渋滞は、延伸中であると判断される。このように、Ｔａ＜Ｔｂの場合において、Ｌａ＞Ｌｂであれば、リンクＬに生じている渋滞が延伸していると判断することができる。
逆に、Ｌａ＜Ｌｂであれば、リンクＬに生じた渋滞は減縮していると判断することができる。
【００６１】
そこで、本実施形態の渋滞情報生成部２６は、渋滞の延伸又は減縮の伝搬速度をＪｖとして、この伝搬速度Ｊｖを次の式に基づいて算出する。
Ｊｖ＝（Ｌａ−Ｌｂ）／（Ｔｂ−Ｔａ）
なお、図７の例では、渋滞が１５分で５００ｍ拡大しているので、上記伝搬速度Ｊｖは２ｋｍ／ｈとなる。
【００６２】
〔渋滞の状況レベル〕
図８は、上記伝搬速度Ｊｖに対応する渋滞の状況レベルを判定するための、参照テーブル（ＬＵＴ）の一例を示している。
本実施形態の処理コンピュータ１８は、この図８に示す参照テーブルを記憶装置に記憶しており、渋滞情報生成部２６は、自身で算出した伝搬速度Ｊｖを当該参照テーブルに当てはめ、現在生じている渋滞の状況レベル１〜４を判定する。
【００６３】
図８に例示する参照テーブルでは、伝搬速度Ｊｖの正負と、正負の各閾値との大小比較とにより、渋滞の状況レベルが４段階に区分されている。
このうち、状況レベル１では、伝搬速度Ｊｖが正の閾値ａ（例えば、ａ＝１ｋｍ／ｈ）以上の範囲であり、この場合、渋滞が拡大中であると判定される。また、状況レベル２では、伝搬速度Ｊｖがａ＞Ｊｖ≧０の範囲にあり、この場合には、渋滞が緩やかに拡大中であると判定される。
【００６４】
更に、状況レベル３では、伝搬速度Ｊｖが０＞Ｊｖ≧ｂ（例えば、ｂ＝−１ｋｍ／ｈ）の範囲にあり、この場合には、渋滞が緩やかに縮小中であると判定される。また、状況レベル４では、伝搬速度Ｊｖが負の閾値ｂ以下の範囲であり、この場合には、渋滞が縮小中であると判定される。
【００６５】
図９は、渋滞情報生成部２６の処理内容を示すフローチャートである。
図９に示すように、渋滞情報生成部２６は、同じ場所の渋滞ついて、渋滞判定部２５が複数の車両３Ａ，３Ｂに基づいて渋滞末尾を検出できたか否かを判定し（ステップＳ１）、この判定結果がＹＥＳである場合に、前記した渋滞の伝搬速度Ｊｖを算出する（ステップＳ２）。
【００６６】
次に、渋滞情報生成部２６は、前記参照テーブル（図８）に基づいて渋滞の状況レベルを判定し（ステップＳ３）、ダウンリンク情報ＤＳに含めるための渋滞情報を生成して（ステップＳ４）、そのダウンリンク情報ＤＳを、第２通信部２０を介して各車両３に送信する（ステップＳ５）。
上記渋滞情報には、渋滞が生じている区間と、その渋滞末尾の位置と、その渋滞の状況レベルが含まれる。従って、車載装置４のディスプレイ画面を通じて当該渋滞情報の内容をドライバに提示することにより、ドライバに渋滞を回避したルート選択を促すことができる。また、最適ルート生成部１６Ａにおいて、渋滞区間を回避した経路探索を行わせることにしてもよい。
【００６７】
一方、本実施形態の渋滞情報生成部２６は、リンク旅行時間の補正機能を有しており、補正後のリンク旅行時間をダウンリンク情報ＤＳに含めて車両３に送信する。
具体的には、渋滞情報生成部２６は、渋滞発生前のリンク旅行時間Ｔ０に対して、伝播速度Ｊｖによって決定される前記状況レベル１〜３に対応して予め設定された第１係数Ｋｖと、距離に比例して設定された第２係数Ｋｌとを乗算することにより、補正リンク旅行時間Ｔｈを算出する。
すなわち、補正リンク旅行時間Ｔｈ＝Ｋ１×Ｋ２×Ｔ０となる。
【００６８】
ここで、第１係数Ｋｖと第２係数Ｋｖｌとは、例えば、次のように設定される。
（１） 第１係数Ｋｖ
状況レベル１の場合は、Ｋｖ＝２、状況レベル２及び３の場合は、Ｋｖ＝１
（２） 第２係数Ｋｌ
Ｋ１＝渋滞長Ｌｖ（距離との比例係数を１とする。）
【００６９】
この場合、渋滞長Ｌｖが１ｋｍで、伝播速度Ｊｖが２ｋｍ／ｈ（状況レベル１）であるとし、補正前のリンク旅行時間Ｔ０が１０分であるとすると、補正リンク旅行時間は、１０×２×１＝２０分となる。
このように、本実施形態の渋滞情報生成部２６では、渋滞の伸縮の伝搬速度Ｊｖに対応してリンク旅行時間Ｔ０を補正し、この補正後のリンク旅行時間Ｔｈをダウンリンク情報ＤＳに含めて車両３に送信するようになっている。このため、車載装置４の車載コンピュータ１６（最適ルート生成部１６Ａ）は、招来の渋滞状況の予測を加味した補正後のリンク旅行時間Ｔｈを利用した、より正確な最適経路の探索を行うことができる。
【００７０】
〔その他の変形例〕
今回開示した各実施形態は本発明の例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は、上記実施形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲とその構成と均等な意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。
例えば、上記実施形態の渋滞判定部２５において、判定区間ＭＳｉが自由走行区間ＦＳであるか否かの判定を行う代わりに、判定区間ＭＳが渋滞区間ＴＳ以外の非渋滞区間であるか否かを判定し、渋滞区間ＴＳがその非渋滞区間の下流側に位置する場合に、当該渋滞区間ＴＳの上流端を渋滞末尾と判定するようにしてもよい。
【００７１】
また、上記実施形態では、予め割り当てられた所定の判定区間ＭＳｉに対して、自由走行区間ＦＳか渋滞区間ＴＳかの判定処理を行っているが、走行ルートＲに対して自由走行区間ＦＳとなる区間を先に設定し、この区間の終点を起点として、判定区間を動的に割り当てることにしてもよい。
更に、上記実施形態では、サーバ装置２と車載装置４との間の無線通信を、携帯電話機８で行っているが、この他に、例えば、光ビーコン、無線ＬＡＮ、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication ）等の比較的エリアの狭い路車間通信で行うこともできる。
【００７２】
上記実施形態では、サーバ装置２の処理コンピュータ１８が渋滞判定を行っているが、各車両３に搭載された車載装置４が独自に当該渋滞判定経路を行うことにしてもよい。すなわち、本発明の渋滞判定装置は、車載装置４の車載コンピュータ１６に組み込むことも可能である。
更に、上記実施形態では、サーバ装置２と複数の車載装置４とからなるナビゲーションシステム１を例示しているが、当該システム１の構成要素は車載装置４以外のものであってもよい。例えば、サーバ装置２とインターネット通信可能な携帯電話機やノートＰＣ等の端末装置を、上記ナビゲーションシステム１の構成要素とすることもできる。
【００７３】
また、プローブ情報は、車載装置４が生成する場合に限らず、運転者を含む搭乗者が所有する携帯電話機８等の携帯端末装置が生成してもよい。
更に、上記実施形態では、プローブ車両３の走行速度をプローブ情報に含めているが、走行速度については必ずしもプローブ情報に含まれていなくても良い。この場合、サーバ装置２のプローブ情報取得部２４において、プローブ情報から抽出した走行位置と走行時刻とから、走行速度を算出するようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】ナビゲーションシステムの全体構成を示す概略構成図である。
【図２】ナビゲーションシステムの機能ブロック図である。
【図３】車載装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】プローブ車両の走行距離と走行速度との関係を示すグラフである。
【図５】判定区間での平均速度の算出方法を示すためのグラフである。
【図６】渋滞判定部が行う判定処理を示すフローチャートである。
【図７】渋滞の伸縮判定の原理を示す説明図である。
【図８】渋滞の状況レベルを判定するための参照テーブルである。
【図９】渋滞情報生成部の処理内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７５】
１ ナビゲーションシステム
２ サーバ装置
３ プローブ車両
４ 車載装置
５ 交通情報センタ
６ イーサネット網
７ 無線基地局
８ 携帯電話機
１８ 処理コンピュータ（渋滞判定装置）
１９ 第１通信部
２０ 第２通信部
２１ 会員データベース
２２ 交通情報データベース
２３ 地図データベース
２４ プローブ情報取得部（取得手段）
２５ 渋滞判定部（判定手段）
２６ 渋滞情報生成部（情報生成手段）
ＭＳｉ 判定区間
ＦＳ 自由走行区間
ＴＳ 渋滞区間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブ車両が生成した走行位置等を含むプローブ情報に基づいて、道路の渋滞を判定する渋滞判定装置、この装置が行う渋滞判定方法、及び、この方法を実行するためのコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
地上に設置された計測装置で交通情報を計測する機器として、光ビーコン、超音波式車両感知器、ループ式車両感知器、画像感知器及び遠赤外センサが知られている。特に一般道路では、超音波式感知器が広く利用されており、幹線道路では、交差点からの距離をベースとした設置基準が決められている。
しかし、より詳細な情報をドライバに提供するという観点からすると、この設置基準は十分ではなく、特に道路の渋滞情報を上記機器で正確に計測するのは困難である。
【０００３】
そこで、道路の渋滞情報を求める交通情報算出システムとして、動画撮影が可能なカメラを道路に設置し、このカメラで取得した道路の所定範囲の撮影画像を画像処理することにより、道路に発生した交通渋滞の状態や、交通渋滞の列の末尾を経時的に判定したり、その検出結果の経時変化に基づいて、交通渋滞の列が延伸するか減縮するかを判定したりするシステムが、既に知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、この従来の交通情報算出システムでは、撮影画像を画像処理して交通渋滞の状況等を判定するので、インフラ側にカメラの設置が必須な高価なシステムとなるし、カメラを設置していない道路の状況が分からないため、限られた場所での渋滞状況しか把握できない。
【特許文献１】特開２００１−１０１５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、地上の計測機器を利用しない交通情報の収集方法として、プローブ車両が生成したプローブ情報を光ビーコンや携帯電話機等を通じて交通管制センタに送信し、このセンタにおいてリンク旅行時間を推定する技術が検討及び実験され、その一部が既に実用化されている。
上記プローブ情報には、プローブ車両の走行速度、走行位置及び走行時刻が含まれているため、例えば、プローブ車両の平均速度が、ある特定の区間において所定の閾値以下になる場合には、一応、この区間で渋滞が発生している可能性があると推定できる。
【０００６】
しかし、ある区間でのプローブ車両の平均速度の低下は、走行途中で遭遇した交差点での信号待ちが原因であることもあり得るので、プローブ車両の平均速度に基づいて渋滞か否かを正確に判定するためには、交差点の信号切り替えタイミングとの関係を判定ロジックに含める必要があり、その判定ロジックが非常に複雑になる。
本発明は、このような問題点に鑑み、プローブ情報に基づく渋滞判定を簡単な判定ロジックで行うことができる渋滞判定装置等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】
【０００７】
本発明の渋滞判定装置（請求項１）は、プローブ車両が生成したプローブ情報に基づいて道路が渋滞か否かを判定するための渋滞判定装置であって、前記プローブ情報に基づいて前記プローブ車両の走行速度、走行位置及び走行時刻を取得する取得手段と、前記プローブ車両の走行経路に含まれる複数の判定区間のうち、低速閾値以下の前記走行速度での前記プローブ車両の走行が特定の前記判定区間において継続する場合に、当該判定区間を渋滞区間と判定する判定手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の渋滞判定装置によれば、上記判定手段が、低速閾値以下の走行速度でのプローブ車両の走行（低速走行）が特定の判定区間において継続するか否かにより、当該判定区間が渋滞区間であるか否かを判定する。この場合、特定の判定区間の全域に渡ってプローブ車両の低速走行が継続しているなら、交差点の信号待ちが原因かどうかを判断するまでもなく、当該判定区間において渋滞が生じている蓋然性が高いと言える。
このため、本発明の渋滞判定装置によれば、走行経路に含まれる交差点の信号切り替えタイミングを考慮しなくても、特定の判定区間が渋滞区間であるか否かを判定でき、プローブ情報に基づく渋滞判定を簡単な判定ロジックで行うことができる。
【０００９】
なお、「プローブ情報」とは、少なくとも車両の走行位置及び走行時刻を含む情報のことをいう。このプローブ情報には、走行速度が含まれていても良い。また、「プローブ車両」とは、上記プローブ情報を提供することができる車両のことをいう。
プローブ情報の生成は、例えば、ナビゲーションシステム等の車載装置や、運転者を含む搭乗者が所持する携帯電話等の携帯端末装置において行われる。
また、上記の通り、「プローブ情報」には、走行位置及び走行時刻のみが含まれ、走行速度は走行位置と走行時刻から算出する場合もある。従って、取得手段は、走行位置と走行時刻については、プローブ車両から直接取得するが、走行速度については、プローブ車両から直接取得しても良いし、走行位置と走行時刻とから算出することにより取得しても良い。
【００１０】
本発明の渋滞判定装置において、前記判定手段は、前記渋滞区間の判定条件として、更に次の（ａ）又は（ｂ）の条件、若しくは、これらの双方の条件を付加することにしてもよい（請求項２）。
（ａ） 前記判定区間を走行する前記プローブ車両による、加速閾値以上の加速回数が所定回数以上であること
（ｂ） 前記判定区間を走行する前記プローブ車両による、減速閾値以下の減速回数が所定回数以上であること
【００１１】
また、本発明の渋滞判定装置において、前記判定手段は、前記渋滞区間の判定条件として、更に次の（ｃ）の条件を付加することにしてもよい（請求項３）。
（ｃ） 前記判定区間を走行する前記プローブ車両による、加速閾値以上でかつ減速閾値以下である加減速ペアの回数が所定回数以上であること
【００１２】
上記条件（ａ）〜（ｃ）が渋滞区間の判定条件になる理由は、渋滞中の道路を低速走行する車両のドライバは、前方を走行する車両と衝突しないように、頻繁に加減速を繰り返す運転方法を採るのが経験則として認められ、この運転方法が行われる車両には、比較的短い時間内での加速度と減速度とが頻繁に発生するからである。
この場合、判定区間を走行中のプローブ車両の走行速度だけでなく、そのプローブ車両に発生した加速回数や減速回数によっても、判定区間が渋滞区間か否かを判定するので、渋滞区間の判定精度を向上することができる。
【００１３】
一方、判定された渋滞区間が、上流側から順に判定される複数の判定区間のうちで最初に検出されたものであれば、当該渋滞区間の上流端が渋滞末尾であると考えられる。
そこで、本発明の渋滞判定装置において、前記判定手段として、前記渋滞区間が、前記渋滞区間と判定されない非渋滞区間の下流側に位置する場合に、当該渋滞区間の上流端を渋滞末尾と判定するものを採用すれば（請求項４）、渋滞区間を利用して渋滞末尾を簡単に判定できるようになる。
【００１４】
また、本発明の渋滞判定装置において、前記判定手段として、前記複数の判定区間の中から、前記プローブ車両が渋滞でなく自由に走行可能な自由走行区間を判定し、前記渋滞区間が前記自由走行区間の下流側に位置する場合に、当該渋滞区間の上流端を渋滞末尾と判定するものを採用することもできる（請求項５）。
具体的には、前記判定手段は、前記複数の判定区間のうち、前記プローブ車両の平均速度が高速閾値以上となる当該判定区間を前記自由走行区間であると判定することができる（請求項６）。
【００１５】
本発明の渋滞判定装置において、前記判定手段において、前記低速閾値は、前記判定区間における前記プローブ車両の平均速度に基づいて設定することが好ましく（請求項７）、また、前記高速閾値についても、前記判定区間における前記プローブ車両の平均速度に基づいて設定することが好ましい（請求項８）。
その理由は、ある道路を走行する車両の平均速度は、道路の車線数や幅員、或いは、近隣施設の有無や都心又は地方などの道路条件の違いによって変化するので、判定区間における平均速度に基づいて閾値を設定すれば、その閾値を一律に設定する場合に比べて、判定区間となった道路固有の閾値を個別にかつ適切に設定することができ、渋滞区間や自由走行区間の判定をより正確に行うことができるからである。
【００１６】
ところで、プローブ車両の平均速度と高速閾値とを対比して前記自由走行区間を判定する場合において、交通信号による停止のために走行速度がゼロとなる場合をプローブ車両の平均速度の算出データとして使用すると、信号待ち等の渋滞以外の原因のためにプローブ車両の平均速度が低くなり、自由走行区間の判定精度に影響が生じる。
そこで、前記判定手段は、交通信号による停止のためにゼロとなった前記走行速度による影響を軽減するように、前記自由走行区間の判定のための平均速度を算出することが好ましい（請求項９）。
【００１７】
また、実際に渋滞が生じている場合であっても、プローブ車両の走行速度が瞬間的に低速閾値を超えてから低速閾値以下に戻る急変動が生じる現象が、経験的に認められる。従って、このような走行速度の急変動については、渋滞区間の判定の際に除外しないと、実際に渋滞している判定区間を渋滞でないと誤判定することになる。
そこで、本発明の渋滞判定装置において、前記判定手段は、瞬間的に前記低速閾値を超えかつ当該低速閾値以下に戻る急激な前記走行速度の変動値を、前記渋滞区間の判定のためのデータから除外することが好ましい（請求項１０）。
【００１８】
本発明の渋滞判定装置において、前記取得手段は、複数のプローブ車両からそれぞれプローブ情報を取得することができ、前記判定手段は、複数のプローブ情報に基づいて同じリンクについての渋滞末尾の位置と時刻を検出することができる。
そこで、本発明の渋滞判定装置は、同じリンクについて前記判定手段が判定した複数の前記渋滞末尾の位置と時刻とに基づいて、前記渋滞の伸縮の伝搬速度を求める情報生成手段を、更に備えていること好ましい（請求項１１）。
この場合、上記情報生成手段において、前記渋滞の伸縮の伝搬速度に基づいて前記リンクのリンク旅行時間を補正するようにすれば（請求項１２）、将来発生し得る渋滞の伸縮を加味した正確なリンク旅行時間を求めることができる。
【００１９】
本発明の渋滞判定方法（請求項１３）は、本発明の渋滞判定装置（請求項１）が行う渋滞の判定方法であって、当該渋滞判定装置（請求項１）と同様の作用効果を奏する。
本発明のコンピュータプログラム（請求項１４）は、本発明の渋滞判定装置（請求項１）が行う判定処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、当該渋滞判定装置（請求項１）と同様の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【００２０】
以上の通り、本発明によれば、走行経路に含まれる交差点の信号切り替えタイミングを考慮しなくても、特定の判定区間が渋滞区間であるか否かを判定できるので、プローブ情報に基づく渋滞判定を簡単な判定ロジックで行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
〔システムの全体構成〕
図１は、本発明の渋滞判定装置を有するナビゲーションシステムの全体構成を示す概略構成図であり、図２は、同システムの機能ブロック図である。
図１及び図２に示すように、本実施形態のナビゲーションシステム１は、サーバ装置２と、複数のプローブ車両３にそれぞれ搭載された車載装置４とから構成されている。
なお、本明細書において、「車両」とは、自動車、原動機付き自転車、軽車両及びトロリーバス等のことをいう。また、「車載装置」とは、車両に搭載されており、その搭乗者に対して目的地までの経路を案内するいわゆるナビゲーション装置のことをいう。
【００２２】
このナビゲーションシステム１は、予め入会登録された会員（ユーザ）のプローブ車両３自体をセンサとして、各車両３からサーバ装置２が情報収集し、メンバー間で相互に情報提供し合って運用することにより、サーバ装置２が各会員に対して有用な交通情報を提供するようにしたものである。
従って、本システム１によれば、通常のＶＩＣＳ（登録商標：Vehicle Information and Communication System）情報とともに、このＶＩＣＳ情報に含まれていないより詳細かつ動的な交通情報を、各会員の車両３に提供することができる。
【００２３】
本システム１のサーバ装置２は、専用の通信回線を介して交通情報センタ５に接続されており、必要に応じてＶＩＣＳ情報を交通情報センタ５から入手している。また、サーバ装置２は、インターネット網６を通じて携帯電話機８の無線基地局７と双方向で通信可能である。
各車両３の車両装置４は、搭乗者の携帯端末である携帯電話機８を介して、無線基地局７と双方向で通信可能であり、無線基地局７は上記インターネット網６に接続されている。このため、各車両３の車両装置４は、ほぼリアルタイムでサーバ装置２に対して情報を送受信可能となっている。
【００２４】
〔車載装置の構成〕
図３は、プローブ車両３に搭載される車載装置４の構成を示す機能ブロック図である。
各プローブ車両３の車載装置４は、車速センサ１０と、方位センサ１１と、加速度センサ１２と、ＧＰＳ（Global Positioning System ）受信機１３と、タッチパネル等よりなる入力装置１４と、ディスプレイ及びスピーカ等よりなる出力装置１５と、車載コンピュータ１６とを含む。
【００２５】
車載コンピュータ１６は、ＨＤＤやメモリ等よりなる記憶装置と、この記憶装置から各種のコンピュータプログラムを読み出して実行する演算装置とを含んでいる。
車載コンピュータ１６の記憶装置には、道路地図データを含む地図データベースが記録されており、車載コンピュータ１６は、記憶装置内の地図データを、ＧＰＳ受信機１３で検出した車両３の現在位置とマッチングさせ、出力装置１５のディスプレイ画面上に表示可能となっている。
【００２６】
車載コンピュータ１６の記憶装置には、上記地図データベースの他に、演算装置が実行する各種のコンピュータプログラムが格納されており、車載コンピュータ１６は、当該コンピュータプログラムを用いて演算装置が実行する機能部として、車両３の最適経路の探索処理を行うルート生成部１６Ａと、サーバ装置２にアップロードするプローブ情報を生成するプローブ情報生成部１６Ｂとを備えている。
【００２７】
このうち、ルート生成部１６Ａは、入力装置１４で入力された所定の旅行条件に基づいて、車両３の最適な走行経路を演算するものであり、例えば、出発地点から目的地点までの最小のリンクコストとなる最適経路を探索する、ダイクストラ法又はポテンシャル法を利用した経路探索ロジックを実行可能である。
入力装置１４において入力可能な所定の旅行条件としては、出発地点（現在地点を含む。）や目的地点のほか、経由地や優先経路（一般道路優先又は有料道路優先や、距離優先又は道幅優先）等がある。
【００２８】
車載コンピュータ１６の記憶装置が記憶する地図データベースには、交差点データとリンクデータとが含まれている。
交差点データは、交差点ＩＤと交差点位置とを対応付けたデータである。また、リンクデータは、特定リンクのリンクＩＤに対して、特定リンクの始点・終点・補間点の位置、特定リンクの始点に接続するリンクＩＤ、特定リンクの終点に接続するリンクＩＤ、及び、特定リンクのリンクコストを対応付けたデータよりなる。
【００２９】
リンクコストは、例えば、特定リンクとその終点に接続するリンクの組み合わせの数だけ用意されており、特定リンクの始点に進入してから当該特定リンクの終点を退出し、次に接続するリンクの始点に進入するまでに要する時間として設定されている。
すなわち、リンクコストには、特定リンクの始点から終点までを走行するのに要するコスト（時間）と、その特定リンクの終点から次のリンクの始点までを走行するのに要するコスト（時間）、つまり、交差点通過に要するコストが含まれている。
【００３０】
また、リンクコストは、平日、土曜、日曜及び祝日といった日種別ごとに、現時点から１日先までの５分毎のデータ（すなわち、現時点のリンクコスト、５分先のリンクコスト、１０分先のリンクコスト、… …、２３時間５５分先のリンクコスト、２４時間先のリンクコスト）が用意されている。これらのデータは、例えば、ダウンリンク情報ＤＳに含まれる交通情報データベース２３のＶＩＣＳ情報等に基づいて作成される。
【００３１】
一方、車載コンピュータ１６のプローブ情報生成部１６Ｂは、所定時間ごと（例えば、０．１秒毎）又は所定距離ごと（例えば、５ｍ毎）に、自車の走行速度、走行位置、走行時刻及び加減速度に関するデータを各種センサ１０〜１３から取得しており、これらのデータを含むプローブ情報を生成する。
また、情報生成部１６Ｂが生成した上記プローブ情報は、車載コンピュータ１６の記憶装置の一次記憶領域（メモリ）にいったん記憶され、リアルタイム或いは所定時間（例えば、１分ごと）に、アップリンク情報ＵＳに含めてサーバ装置２に送信される。
【００３２】
なお、車載コンピュータ１６の記憶装置の一次記憶領域には、サーバ装置２から受信するダウンリンク情報ＤＳも保存することができる。
このダウンリンク情報ＤＳに、サーバ装置２で生成された渋滞情報やその他の交通規制等の交通情報が含まれている場合には、ルート生成部１６Ａは、それらの交通情報を、最適経路探索の演算に利用する。
【００３３】
〔サーバ装置の内部構成〕
図２に示すように、本実施形態のサーバ装置２は、ワークステーション等よりなる処理コンピュータ１８と、この処理コンピュータ１８に接続された通信インターフェースよりなる第１及び第２通信部１９，２０と、各種データベース２１〜２３とから構成されている。
【００３４】
このうち、第１通信部１９は、専用回線で交通情報センタ５に接続されている。また、第２通信部２０は、インターネット網６を介して前記無線基地局７に接続され、この無線基地局７と車両３の搭乗者の携帯電話機８との間の無線通信を通じて、車載装置４との間で情報の送受信を行う。
各データベース２１〜２３のうち、会員データベース２１には、当該システム１に参加する登録会員の識別情報が保存されている。処理コンピュータ１８は、会員データベース２１に記録されている特定の登録会員の車載装置４から受信したプローブ情報に基づき、後述する渋滞判定処理を実行可能である。
【００３５】
交通情報データベース２２には、第１通信部１９が受信した交通情報センタ５からのＶＩＣＳ情報が保存される。このＶＩＣＳ情報は、処理コンピュータ１８がセンタ５からのＶＩＣＳ情報を抽出するごとに更新され、ほぼ最新の情報が保持される。
また、交通情報データベース２２には、特定の登録会員から受信したプローブ情報に含まれる、走行速度、走行位置、走行時刻及び加減速度に関するデータも保存される。なお、地図データベース２３には、前記車載コンピュータ１６の場合と同様に、交差点データとリンクデータとを含む道路地図データが含まれている。
【００３６】
〔処理コンピュータの構成及び機能〕
処理コンピュータ１８は、ＨＤＤやメモリ等よりなる記憶装置と、この記憶装置から各種のコンピュータプログラムを読み出して実行する演算装置とを含んでいる。
上記各コンピュータプログラムのうちの１つは、前記プローブ情報に基づいて道路に渋滞が生じている否かを判定する処理を行うものであり、この判定処理用のプログラムの機能部分として、プローブ情報取得部（取得手段）２４と、渋滞判定部（判定手段）２５と、渋滞情報生成部（情報生成手段）２６とを含んでいる。
【００３７】
このうち、プローブ情報取得部２５は、インターネット６を通じて第２通信部２０から得られる各会員のプローブ車両３が生成したプローブ情報を、その車両ＩＤごとに常時取得している。また、情報取得部２５は、プローブ情報に含まれる走行速度、走行位置、走行時刻及び加減速度に関するデータを、いったん交通情報データベース２３に記憶させる。
一方、渋滞判定部２５は、特定会員の車両ＩＤを有するプローブ車両３についてのプローブ情報に基づいて、道路に渋滞が生じているか否かの判定処理を行う。以下、この判定処理について、説明する。
【００３８】
〔渋滞判定処理の原理と手順〕
図４は、渋滞判定部２５による渋滞判定の原理を説明するための、プローブ車両３の走行距離Ｘと走行速度Ｖとの関係を示すグラフである。
ここで、図４において、走行ルートＲは、あるプローブ車両３の走行経路の一部を形成するルートであり、ＭＳｉ（ｉ＝１〜６）は、この走行ルートＲを、渋滞判定に適した所定の判定距離（例えば、５００ｍ）で分割した判定区間を示している。この判定距離は、１回の信号待ちで生じる待ち行列長（例えば、１５０ｍ）よりも長い距離に設定されているものとする。
【００３９】
また、図４の走行ルートＲにおいて、ＦＳは、プローブ車両３が渋滞でなく自由に走行可能な自由走行区間を示し、ＴＳは、プローブ車両３が所定速度以下でののろのろ運転（停止も含む。）でしか走行できない渋滞区間を示している。
更に、図４に示すグラフにおいて、Ｖ１は、判定区間ＭＳｉが自由走行区間ＦＳであるか否かを判定するための高速閾値であり、Ｖ２は、判定区間ＭＳｉが渋滞区間ＴＳであるか否かを判定するための低速閾値である。
【００４０】
上記各閾値Ｖ１，Ｖ２は、予め設定された固定値であってもよいが、本実施形態では、各車両３のプローブ情報に含まれる走行速度Ｖから求めるリンク平均速度ＶＬから動的に設定している。
例えば、ある特定のリンクのリンク長が１５０ｍであり、その平均コストが１０秒であるとすると、リンク平均速度ＶＬは５４ｋｍ／ｈとなる。
そこで、この平均速度５４ｋｍ／ｈに所定の係数を掛けることにより、Ｖ１，Ｖ２を設定することができる。
【００４１】
なお、ここでは、Ｖ１に対する係数αを１．０、Ｖ２に対する係数βを０．６する。従って、Ｖ１及びＶ２はそれぞれ次の値となる。
Ｖ１＝α×ＶＬ＝５４ｋｍ／ｈ
Ｖ２＝β×ＶＬ＝３２．４ｋｍ／ｈ
このように、本実施形態において、各閾値Ｖ１，Ｖ２をリンク平均速度ＶＬに基づいて動的に設定したのは、次の理由による。
すなわち、道路を走行する車両３の平均速度は、道路の車線数や幅員、近隣施設の有無や都心又は地方などの道路条件の違いによって変化する。従って、各閾値Ｖ１，Ｖ２を固定値にすると、道路条件の相違による平均速度の変化に対応できず、判定の精度が悪くなると考えられる。そこで、本実施形態では、判定区間ＭＳｉにおけるリンク平均速度ＶＬに対する割合で各閾値Ｖ１，Ｖ２を動的に設定することにより、判定区間ＭＳｉの道路条件に適合した閾値Ｖ１，Ｖ２を個別に求めるようにしている。
図４のグラフは、上記走行ルートＲを走行するプローブ車両３の、当該走行ルートＲに対する走行距離Ｘ（横軸）と走行速度Ｖ（縦軸）の関係を示している。
【００４２】
例えば、図４のグラフでは、走行ルートＲに含まれるすべての判定区間ＭＳｉ（ｉ＝１〜５）のうち、最初の判定区間ＭＳ１と最後の判定区間ＭＳ５においては、当該区間ＭＳ１，ＭＳ５のほぼ全長に渡って走行速度Ｖが高速閾値Ｖ１を超えているので、この区間ＭＳ１，ＭＳ５では、プローブ車両３が自由に走行していた可能性が高いと言える。
一方、２番目の判定区間ＭＳ２から４番目の判定区間ＭＳ４においては、当該区間ＭＳ２〜ＭＳ４の全長に渡って走行速度Ｖが低速閾値Ｖ２を下回っているので（円Ｃ内の瞬間値を除く。）、この区間ＭＳ２〜ＭＳ４では、プローブ車両３で低速走行（のろのろ運転）が行われており、渋滞が発生している可能性が高いと言える。
【００４３】
そこで、本実施形態の渋滞判定部２５は、次の手順（１）〜（５）を実行して、走行ルートＲに含まれる渋滞区間ＴＳの有無を判定し、その渋滞末尾及び渋滞終点を検出する。
（１） 特定のプローブ車両３について、走行ルートＲに含まれるプローブ情報を収集し、走行ルートＲに対して複数の判定区間ＭＳｉ（ｉ＝１〜５）を割り当てる。
（２） 各判定区間ＭＳｉについて、その上流側から順に、次の判定条件（ア）及び（イ）に基づき、当該判定区間ＭＳｉが自由走行区間ＦＳ又は渋滞区間ＴＳのいずれであるかを判定する。
【００４４】
（ア） 判定区間ＭＳｉ（ｉ＝１〜５）におけるプローブ車両３の「平均速度Ｖｍ」が高速閾値Ｖ１以上である場合には、自由走行区間ＦＳと判定する。
（イ） 判定区間ＭＳｉ（ｉ＝１〜５）において、プローブ車両３の「走行速度Ｖ」（瞬時値）が高速閾値Ｖ２以下である状態が継続している場合には、渋滞区間ＴＳと判定する。
【００４５】
（３） 隣接する２つの判定区間ＭＳｉ，ＭＳｉ＋１において、上流側の判定区間ＭＳｉ（図４ではＭＳ１）が自由走行区間ＦＳであり、下流側の判定区間ＭＳｉ＋１（図４ではＭＳ２）が渋滞区間ＴＳである場合には、その下流側の判定区間ＭＳｉ＋１の上流端（図４の地点Ｂ）を、渋滞末尾とする。
（４） 最初の渋滞区間ＴＳの検出以降も、次に自由走行区間ＦＳ（図４では判定区間ＭＳ５）が検出されるまで、上流側から順に上記（２）の区間判定を繰り返す。
（５） 次の自由走行区間ＦＳが検出された場合に、これに隣接する上流側の渋滞区間ＴＳの下流端（図４の地点Ｅ）を、渋滞終点とする。
【００４６】
〔渋滞区間の判定条件の強化〕
ところで、渋滞中の道路を低速走行する車両３のドライバは、その前方を走行する車両３と衝突しないように、頻繁に加減速を繰り返す運転方法を採るのが一般的であり、この場合、車両３には、比較的短い時間内での加速度と減速度とが頻繁に発生することになる（図４のグラフにおける、地点Ｂから地点Ｅまでに見られる走行速度Ｖの上下微変動）。
従って、プローブ車両３に生じる加減速回数の頻度も、渋滞区間ＴＳの判定条件となり得ると考えられる。
【００４７】
そこで、本実施形態の渋滞判定部２５では、渋滞区間ＴＳの判定条件として、走行速度Ｖに基づく前記判定条件（イ）に加えて、次の判定条件（ウ）を更に有している。
（ウ） 判定区間ＭＳｉを走行するプローブ車両３による、ある加速閾値（例えば、毎秒５ｋｍ／ｈ）以上でかつ減速閾値（例えば、毎秒３ｋｍ／ｈ）以下である加減速ペアの回数が、所定回数（例えば、１０回）以上であること。
なお、上記加減速ペアの回数を用いる代わりに、加速閾値以上の加速回数が所定回数以上であること、又は、減速閾値以下の減速回数が所定回数以上であることのいずれか一方を採用してもよく、若しくは、これらの双方を採用することにしてもよい。
【００４８】
また、実際の渋滞区間では、前方を走行する車両３との車間距離を詰めるために、急発進の直後に急停車する車両３もあり、この場合の走行速度Ｖは、例えば図４の円Ｃ内に示すように、瞬間的かつ急激に低速閾値Ｖ２を超え、再び、低速閾値Ｖ２以下に急降下する挙動になる。
従って、かかる瞬間的な走行速度Ｖの変動については、渋滞区間ＴＳの判定の際に除外しないと、実際には渋滞している判定区間ＭＳｉを渋滞でないと誤判定してしまう。そこで、本実施形態の渋滞判定部２５は、瞬間的に低速閾値Ｖ２を超えているような走行速度Ｖについては、渋滞区間ＴＳの判定のためのデータから除外するようになっている。
【００４９】
〔自由走行区間の判定に用いる平均速度〕
プローブ車両３の平均速度Ｖｍと高速閾値Ｖ１とを対比して自由走行区間ＦＳであるか否かを判定する（前記判定条件（ア））に当たって、交通信号による停止のために走行速度Ｖがゼロとなる場合を、プローブ車両３の平均速度Ｖｍの算出データに含めると、渋滞以外の原因のためにプローブ車両３の平均速度Ｖｍが必要以上に低くなってしまい、自由走行区間ＦＳの判定精度が悪くなる。
【００５０】
そこで、本実施形態の渋滞判定部２５は、交通信号による停止のためにゼロとなった走行速度Ｖが、自由走行区間ＦＳの判定条件（ア）で用いる平均速度Ｖｍに余り影響しない算出方法を採用している。図５は、その算出方法を示すグラフである。
図５に示すように、ここでは、ある判定区間ＭＳｉが、同じ距離の複数の分割区間ＤＳｊ（ｊ＝１〜５）に分割されており、分割区間ＤＳ４と分割区間ＤＳ５の間のノード４において、交通信号による停止のために走行速度Ｖがゼロとなっているものとする。
【００５１】
そして、図５（ａ）に示す算出方法では、各ノード１〜５での走行速度Ｖの瞬間値を用いて、判定区間ＭＳｉにおける車両３の平均速度Ｖｍを算出するが、この際、ノード４での瞬間値を除外し、残りのノード１，２，３，５の瞬間値を用いて、平均速度Ｖｍを算出するようになっている。
一方、図５（ｂ）に示す算出方法では、各分割区間ＤＳｊの分割平均速度Ｖｄｊ（ｊ＝１〜５）をそれぞれ算出し、この分割平均速度Ｖｄｊの更に平均をとって、判定区間ＭＳｉにおける車両３の平均速度Ｖｍとしている。
【００５２】
〔渋滞判定のフローチャート〕
図６は、上記渋滞判定部２５が行う判定処理を示すフローチャートである。
図６に示すように、渋滞判定部２５は、まず、最初の判定区間ＭＳ１での平均速度Ｖｍが高速閾値Ｖ１以上となるか否か（判定条件（ア））を判定する（ステップＳ１）。
この判定結果がＮＯである場合には、渋滞判定部２５は、判定区間ＭＳｉを下流側に１ずつ移動し、同じ判定を繰り返す（ステップＳ２）。
【００５３】
ある判定区間ＭＳｉについての上記判定結果がＹＥＳの場合には、渋滞判定部２５は、判定区間ＭＳｉを１つ下流側に移動した上で（ステップＳ３）、その下流側の判定区間ＭＳｉの全域において、車両３の走行速度Ｖが低速閾値Ｖ２となる状態が継続しているか否か（判定条件（イ））を判定する（ステップＳ４）。
この判定結果がＹＥＳである場合には、渋滞判定部２５は、更に、判定区間ＭＳｉを走行する車両３において、所定の加減速動作が所定頻度以上で発生しているか否か（判定条件（ウ））を判定する（ステップＳ５）。
【００５４】
この判定結果がＹＥＳである場合には、渋滞判定部２５は、当該判定区間ＭＳｉについての渋滞末尾が決定済みか否かを判定し（ステップＳ６）、決定済みでない場合には、当該判定区間ＭＳｉでの渋滞末尾を決定した上で（ステップＳ７）、判定区間ＭＳｉを１つ下流側に移動して（ステップＳ８）、前記ステップＳ４に戻る。
また、当該判定区間ＭＳｉについての渋滞末尾が既に決定済みである場合には、その末尾決定を行わずに、判定区間ＭＳｉを１つ下流側に移動して（ステップＳ８）、前記ステップＳ４に戻る。
【００５５】
一方、前記ステップＳ４（判定条件（イ））での判定結果がＮＯである場合には、渋滞判定部２５は、判定区間ＭＳｉを走行する車両３の走行速度Ｖが低速閾値Ｖ２を超えた原因が瞬間的なものか否かを判定し（ステップＳ９）、この判定結果がＹＥＳである場合には、当該ステップＳ４の判定結果をＹＥＳに変更する。
上記ステップＳ５での判定結果がＮＯである場合、又は、上記ステップＳ９での判定結果がＮＯである場合には、渋滞判定部２５は、渋滞末尾が決定済みか否かを判定する（ステップＳ１０）。
【００５６】
上記ステップＳ１０での判定結果がＮＯである場合には、渋滞判定部２５は、判定処理をステップＳ３の手前に戻し、ステップＳ１０でのその判定結果がＹＥＳである場合には、渋滞判定部２５は、渋滞区間ＴＳを決定して（ステップＳ１１）、処理を終了する。
【００５７】
このように、本実施形態の処理コンピュータ１８によれば、各判定区間ＭＳｉにおいて、低速閾値Ｖ２以下の走行速度Ｖでのプローブ車両３の走行（低速走行）が継続するか否かにより、当該判定区間ＭＳｉが渋滞区間ＴＳであるか否かを判定するので、走行経路に含まれる交差点の信号切り替えタイミングを考慮しなくても、特定の判定区間ＭＳｉが渋滞区間ＴＳであるか否かを判定することができる。このため、プローブ情報に基づく渋滞判定を簡単な判定ロジックで行うことができる。
【００５８】
〔渋滞情報生成部の処理内容〕
次に、図７〜図９を参照しつつ、前記渋滞情報生成部２６の処理内容を説明する。
本実施形態の渋滞情報生成部２６は、前記渋滞判定部２５が、複数のプローブ車両３からのプローブ情報に基づいて同じ渋滞を検出していることを前提として、その渋滞末尾の伸縮状態と、その渋滞の伸縮の伝搬速度を算出する。
【００５９】
図７は、渋滞の伸縮判定の原理を示す説明図である。
図７に示す例では、同じリンクＬについて、車両３Ａとこれと別の車両３Ｂのプローブ情報に基づいて、それぞれ渋滞末尾Ｐが検出されているものとする。
そして、車両３Ａでは、時刻Ｔａ（＝１３：００）に渋滞末尾Ｐが判定され、その末尾Ｐの位置がリンクＬの始端から距離Ｌａ（＝１０００ｍ）の位置であったとし、車両３Ｂでは、時刻Ｔｂ（＝１３：１５）に渋滞末尾Ｐが判定され、その末尾Ｐの位置がリンクＬの始端から距離Ｌｂ（＝５００ｍ）の位置であったする。
【００６０】
この場合、時刻Ｔａから時刻Ｔｂまでの１５分の間に、渋滞末尾Ｐの位置が５００ｍ（＝Ｌａ−Ｌｂ）だけ上流側に移動しているので、このリンクＬに生じた渋滞は、延伸中であると判断される。このように、Ｔａ＜Ｔｂの場合において、Ｌａ＞Ｌｂであれば、リンクＬに生じている渋滞が延伸していると判断することができる。
逆に、Ｌａ＜Ｌｂであれば、リンクＬに生じた渋滞は減縮していると判断することができる。
【００６１】
そこで、本実施形態の渋滞情報生成部２６は、渋滞の延伸又は減縮の伝搬速度をＪｖとして、この伝搬速度Ｊｖを次の式に基づいて算出する。
Ｊｖ＝（Ｌａ−Ｌｂ）／（Ｔｂ−Ｔａ）
なお、図７の例では、渋滞が１５分で５００ｍ拡大しているので、上記伝搬速度Ｊｖは２ｋｍ／ｈとなる。
【００６２】
〔渋滞の状況レベル〕
図８は、上記伝搬速度Ｊｖに対応する渋滞の状況レベルを判定するための、参照テーブル（ＬＵＴ）の一例を示している。
本実施形態の処理コンピュータ１８は、この図８に示す参照テーブルを記憶装置に記憶しており、渋滞情報生成部２６は、自身で算出した伝搬速度Ｊｖを当該参照テーブルに当てはめ、現在生じている渋滞の状況レベル１〜４を判定する。
【００６３】
図８に例示する参照テーブルでは、伝搬速度Ｊｖの正負と、正負の各閾値との大小比較とにより、渋滞の状況レベルが４段階に区分されている。
このうち、状況レベル１では、伝搬速度Ｊｖが正の閾値ａ（例えば、ａ＝１ｋｍ／ｈ）以上の範囲であり、この場合、渋滞が拡大中であると判定される。また、状況レベル２では、伝搬速度Ｊｖがａ＞Ｊｖ≧０の範囲にあり、この場合には、渋滞が緩やかに拡大中であると判定される。
【００６４】
更に、状況レベル３では、伝搬速度Ｊｖが０＞Ｊｖ≧ｂ（例えば、ｂ＝−１ｋｍ／ｈ）の範囲にあり、この場合には、渋滞が緩やかに縮小中であると判定される。また、状況レベル４では、伝搬速度Ｊｖが負の閾値ｂ以下の範囲であり、この場合には、渋滞が縮小中であると判定される。
【００６５】
図９は、渋滞情報生成部２６の処理内容を示すフローチャートである。
図９に示すように、渋滞情報生成部２６は、同じ場所の渋滞ついて、渋滞判定部２５が複数の車両３Ａ，３Ｂに基づいて渋滞末尾を検出できたか否かを判定し（ステップＳ１）、この判定結果がＹＥＳである場合に、前記した渋滞の伝搬速度Ｊｖを算出する（ステップＳ２）。
【００６６】
次に、渋滞情報生成部２６は、前記参照テーブル（図８）に基づいて渋滞の状況レベルを判定し（ステップＳ３）、ダウンリンク情報ＤＳに含めるための渋滞情報を生成して（ステップＳ４）、そのダウンリンク情報ＤＳを、第２通信部２０を介して各車両３に送信する（ステップＳ５）。
上記渋滞情報には、渋滞が生じている区間と、その渋滞末尾の位置と、その渋滞の状況レベルが含まれる。従って、車載装置４のディスプレイ画面を通じて当該渋滞情報の内容をドライバに提示することにより、ドライバに渋滞を回避したルート選択を促すことができる。また、最適ルート生成部１６Ａにおいて、渋滞区間を回避した経路探索を行わせることにしてもよい。
【００６７】
一方、本実施形態の渋滞情報生成部２６は、リンク旅行時間の補正機能を有しており、補正後のリンク旅行時間をダウンリンク情報ＤＳに含めて車両３に送信する。
具体的には、渋滞情報生成部２６は、渋滞発生前のリンク旅行時間Ｔ０に対して、伝播速度Ｊｖによって決定される前記状況レベル１〜３に対応して予め設定された第１係数Ｋｖと、距離に比例して設定された第２係数Ｋｌとを乗算することにより、補正リンク旅行時間Ｔｈを算出する。
すなわち、補正リンク旅行時間Ｔｈ＝Ｋ１×Ｋ２×Ｔ０となる。
【００６８】
ここで、第１係数Ｋｖと第２係数Ｋｖｌとは、例えば、次のように設定される。
（１） 第１係数Ｋｖ
状況レベル１の場合は、Ｋｖ＝２、状況レベル２及び３の場合は、Ｋｖ＝１
（２） 第２係数Ｋｌ
Ｋ１＝渋滞長Ｌｖ（距離との比例係数を１とする。）
【００６９】
この場合、渋滞長Ｌｖが１ｋｍで、伝播速度Ｊｖが２ｋｍ／ｈ（状況レベル１）であるとし、補正前のリンク旅行時間Ｔ０が１０分であるとすると、補正リンク旅行時間は、１０×２×１＝２０分となる。
このように、本実施形態の渋滞情報生成部２６では、渋滞の伸縮の伝搬速度Ｊｖに対応してリンク旅行時間Ｔ０を補正し、この補正後のリンク旅行時間Ｔｈをダウンリンク情報ＤＳに含めて車両３に送信するようになっている。このため、車載装置４の車載コンピュータ１６（最適ルート生成部１６Ａ）は、招来の渋滞状況の予測を加味した補正後のリンク旅行時間Ｔｈを利用した、より正確な最適経路の探索を行うことができる。
【００７０】
〔その他の変形例〕
今回開示した各実施形態は本発明の例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は、上記実施形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲とその構成と均等な意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。
例えば、上記実施形態の渋滞判定部２５において、判定区間ＭＳｉが自由走行区間ＦＳであるか否かの判定を行う代わりに、判定区間ＭＳが渋滞区間ＴＳ以外の非渋滞区間であるか否かを判定し、渋滞区間ＴＳがその非渋滞区間の下流側に位置する場合に、当該渋滞区間ＴＳの上流端を渋滞末尾と判定するようにしてもよい。
【００７１】
また、上記実施形態では、予め割り当てられた所定の判定区間ＭＳｉに対して、自由走行区間ＦＳか渋滞区間ＴＳかの判定処理を行っているが、走行ルートＲに対して自由走行区間ＦＳとなる区間を先に設定し、この区間の終点を起点として、判定区間を動的に割り当てることにしてもよい。
更に、上記実施形態では、サーバ装置２と車載装置４との間の無線通信を、携帯電話機８で行っているが、この他に、例えば、光ビーコン、無線ＬＡＮ、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication ）等の比較的エリアの狭い路車間通信で行うこともできる。
【００７２】
上記実施形態では、サーバ装置２の処理コンピュータ１８が渋滞判定を行っているが、各車両３に搭載された車載装置４が独自に当該渋滞判定経路を行うことにしてもよい。すなわち、本発明の渋滞判定装置は、車載装置４の車載コンピュータ１６に組み込むことも可能である。
更に、上記実施形態では、サーバ装置２と複数の車載装置４とからなるナビゲーションシステム１を例示しているが、当該システム１の構成要素は車載装置４以外のものであってもよい。例えば、サーバ装置２とインターネット通信可能な携帯電話機やノートＰＣ等の端末装置を、上記ナビゲーションシステム１の構成要素とすることもできる。
【００７３】
また、プローブ情報は、車載装置４が生成する場合に限らず、運転者を含む搭乗者が所有する携帯電話機８等の携帯端末装置が生成してもよい。
更に、上記実施形態では、プローブ車両３の走行速度をプローブ情報に含めているが、走行速度については必ずしもプローブ情報に含まれていなくても良い。この場合、サーバ装置２のプローブ情報取得部２４において、プローブ情報から抽出した走行位置と走行時刻とから、走行速度を算出するようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】ナビゲーションシステムの全体構成を示す概略構成図である。
【図２】ナビゲーションシステムの機能ブロック図である。
【図３】車載装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】プローブ車両の走行距離と走行速度との関係を示すグラフである。
【図５】判定区間での平均速度の算出方法を示すためのグラフである。
【図６】渋滞判定部が行う判定処理を示すフローチャートである。
【図７】渋滞の伸縮判定の原理を示す説明図である。
【図８】渋滞の状況レベルを判定するための参照テーブルである。
【図９】渋滞情報生成部の処理内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７５】
１ ナビゲーションシステム
２ サーバ装置
３ プローブ車両
４ 車載装置
５ 交通情報センタ
６ イーサネット網
７ 無線基地局
８ 携帯電話機
１８ 処理コンピュータ（渋滞判定装置）
１９ 第１通信部
２０ 第２通信部
２１ 会員データベース
２２ 交通情報データベース
２３ 地図データベース
２４ プローブ情報取得部（取得手段）
２５ 渋滞判定部（判定手段）
２６ 渋滞情報生成部（情報生成手段）
ＭＳｉ 判定区間
ＦＳ 自由走行区間
ＴＳ 渋滞区間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブ車両が生成したプローブ情報に基づいて道路が渋滞か否かを判定するための渋滞判定装置であって、
前記プローブ情報に基づいて前記プローブ車両の走行速度、走行位置及び走行時刻を取得する取得手段と、
前記プローブ車両の走行経路に含まれる複数の判定区間のうち、低速閾値以下である前記走行速度での前記プローブ車両の走行が特定の前記判定区間において継続する場合に、当該判定区間を渋滞区間と判定する判定手段と、を備えていることを特徴とする渋滞判定装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記渋滞区間の判定条件として、更に次の（ａ）又は（ｂ）の条件、若しくは、これらの双方の条件を有する請求項１に記載の渋滞判定装置。
（ａ） 前記判定区間を走行する前記プローブ車両による、加速閾値以上の加速回数が所定回数以上であること
（ｂ） 前記判定区間を走行する前記プローブ車両による、減速閾値以下の減速回数が所定回数以上であること
【請求項３】
前記判定手段は、前記渋滞区間の判定条件として、更に次の（ｃ）の条件を有する請求項１に記載の渋滞判定装置。
（ｃ） 前記判定区間を走行する前記プローブ車両による、加速閾値以上でかつ減速閾値以下である加減速ペアの回数が所定回数以上であること
【請求項４】
前記判定手段は、前記渋滞区間が、前記渋滞区間と判定されない非渋滞区間の下流側に位置する場合に、当該渋滞区間の上流端を渋滞末尾と判定する請求項１〜３のいずれか１項に記載の渋滞判定装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記複数の判定区間の中から、前記プローブ車両が渋滞でなく自由に走行可能な自由走行区間を判定し、
前記渋滞区間が前記自由走行区間の下流側に位置する場合に、当該渋滞区間の上流端を渋滞の末尾と判定する請求項４に記載の渋滞判定装置。
【請求項６】
前記判定手段は、前記複数の判定区間のうち、前記プローブ車両の平均速度が高速閾値以上となる当該判定区間を前記自由走行区間であると判定する請求項５に記載の渋滞判定装置。
【請求項７】
前記判定手段は、前記低速閾値を、前記判定区間における前記プローブ車両の平均速度に基づいて設定する請求項１〜６のいずれか１項に記載の渋滞判定装置。
【請求項８】
前記判定手段は、前記高速閾値を、前記判定区間における前記プローブ車両の平均速度に基づいて設定する請求項６又は７に記載の渋滞判定装置。
【請求項９】
前記判定手段は、交通信号による停止のためにゼロとなった前記走行速度による影響を軽減するように、前記自由走行区間の判定のための平均速度を算出する請求項６に記載の渋滞判定装置。
【請求項１０】
前記判定手段は、瞬間的に前記低速閾値を超えかつ当該低速閾値以下に戻る急激な前記走行速度の変動値を、前記渋滞区間の判定のためのデータから除外する請求項１に記載の渋滞判定装置。
【請求項１１】
同じリンクについて前記判定手段が判定した複数の前記渋滞末尾の位置と時刻とに基づいて、前記渋滞の伸縮の伝搬速度を求める情報生成手段を、更に備えている請求項４に記載の渋滞判定装置。
【請求項１２】
前記情報生成手段は、前記渋滞の伸縮の伝搬速度に基づいて前記リンクのリンク旅行時間を補正する請求項１１に記載の渋滞判定装置。
【請求項１３】
プローブ車両が生成したプローブ情報に基づいて道路が渋滞か否かを判定する方法であって、
前記プローブ車両の走行速度、走行位置及び走行時刻を含む前記プローブ情報を取得し、
前記プローブ車両の走行経路に含まれる複数の判定区間のうち、低速閾値以下の前記走行速度である前記プローブ車両の走行が特定の前記判定区間において継続する場合に、当該判定区間を渋滞区間と判定することを特徴とする渋滞判定方法。
【請求項１４】
プローブ車両が生成したプローブ情報に基づいて道路が渋滞か否かを判定する判定処理を、コンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
前記プローブ車両の走行速度、走行位置及び走行時刻を含む前記プローブ情報を取得するステップと、
前記プローブ車両の走行経路に含まれる複数の判定区間のうち、低速閾値以下の前記走行速度である前記プローブ車両の走行が特定の前記判定区間において継続する場合に、当該判定区間を渋滞区間と判定するステップと、を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１】
プローブ車両が生成したプローブ情報に基づいて道路が渋滞か否かを判定するための渋滞判定装置であって、
前記プローブ情報に基づいて前記プローブ車両の走行速度、走行位置及び走行時刻を取得する取得手段と、
前記プローブ車両の走行経路に含まれる複数の判定区間のうち、低速閾値以下である前記走行速度での前記プローブ車両の走行が特定の前記判定区間において継続する場合に、当該判定区間を渋滞区間と判定する判定手段と、を備えていることを特徴とする渋滞判定装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記渋滞区間の判定条件として、更に次の（ａ）又は（ｂ）の条件、若しくは、これらの双方の条件を有する請求項１に記載の渋滞判定装置。
（ａ） 前記判定区間を走行する前記プローブ車両による、加速閾値以上の加速回数が所定回数以上であること
（ｂ） 前記判定区間を走行する前記プローブ車両による、減速閾値以下の減速回数が所定回数以上であること
【請求項３】
前記判定手段は、前記渋滞区間の判定条件として、更に次の（ｃ）の条件を有する請求項１に記載の渋滞判定装置。
（ｃ） 前記判定区間を走行する前記プローブ車両による、加速閾値以上でかつ減速閾値以下である加減速ペアの回数が所定回数以上であること
【請求項４】
前記判定手段は、前記渋滞区間が、前記渋滞区間と判定されない非渋滞区間の下流側に位置する場合に、当該渋滞区間の上流端を渋滞末尾と判定する請求項１〜３のいずれか１項に記載の渋滞判定装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記複数の判定区間の中から、前記プローブ車両が渋滞でなく自由に走行可能な自由走行区間を判定し、
前記渋滞区間が前記自由走行区間の下流側に位置する場合に、当該渋滞区間の上流端を渋滞の末尾と判定する請求項４に記載の渋滞判定装置。
【請求項６】
前記判定手段は、前記複数の判定区間のうち、前記プローブ車両の平均速度が高速閾値以上となる当該判定区間を前記自由走行区間であると判定する請求項５に記載の渋滞判定装置。
【請求項７】
前記判定手段は、前記低速閾値を、前記判定区間における前記プローブ車両の平均速度に基づいて設定する請求項１〜６のいずれか１項に記載の渋滞判定装置。
【請求項８】
前記判定手段は、前記高速閾値を、前記判定区間における前記プローブ車両の平均速度に基づいて設定する請求項６又は７に記載の渋滞判定装置。
【請求項９】
前記判定手段は、交通信号による停止のためにゼロとなった前記走行速度による影響を軽減するように、前記自由走行区間の判定のための平均速度を算出する請求項６に記載の渋滞判定装置。
【請求項１０】
前記判定手段は、瞬間的に前記低速閾値を超えかつ当該低速閾値以下に戻る急激な前記走行速度の変動値を、前記渋滞区間の判定のためのデータから除外する請求項１に記載の渋滞判定装置。
【請求項１１】
同じリンクについて前記判定手段が判定した複数の前記渋滞末尾の位置と時刻とに基づいて、前記渋滞の伸縮の伝搬速度を求める情報生成手段を、更に備えている請求項４に記載の渋滞判定装置。
【請求項１２】
前記情報生成手段は、前記渋滞の伸縮の伝搬速度に基づいて前記リンクのリンク旅行時間を補正する請求項１１に記載の渋滞判定装置。
【請求項１３】
プローブ車両が生成したプローブ情報に基づいて道路が渋滞か否かを判定する方法であって、
前記プローブ車両の走行速度、走行位置及び走行時刻を含む前記プローブ情報を取得し、
前記プローブ車両の走行経路に含まれる複数の判定区間のうち、低速閾値以下の前記走行速度である前記プローブ車両の走行が特定の前記判定区間において継続する場合に、当該判定区間を渋滞区間と判定することを特徴とする渋滞判定方法。
【請求項１４】
プローブ車両が生成したプローブ情報に基づいて道路が渋滞か否かを判定する判定処理を、コンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
前記プローブ車両の走行速度、走行位置及び走行時刻を含む前記プローブ情報を取得するステップと、
前記プローブ車両の走行経路に含まれる複数の判定区間のうち、低速閾値以下の前記走行速度である前記プローブ車両の走行が特定の前記判定区間において継続する場合に、当該判定区間を渋滞区間と判定するステップと、を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２０４６２（Ｐ２０１０−２０４６２Ａ）
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７９１０８（Ｐ２００８−１７９１０８）
【出願日】平成２０年７月９日（２００８．７．９）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．イーサネット
【出願人】（５０４１２６１１２）住友電工システムソリューション株式会社 (78)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月９日（２００８．７．９）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．イーサネット
【出願人】（５０４１２６１１２）住友電工システムソリューション株式会社 (78)
【Ｆターム（参考）】
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