行程时间运算服务器、车辆用行程时间运算装置及行程时间运算系统

具体实施方式

下面，参照附图对用于实施本发明的最佳方式进行说明。

图1表示本实施方式的行程时间运算系统1的概略系统图。探测车3a～3c(以下有时称作探测车3)搭载有车辆用行程时间运算装置10，经由路侧信标装置5及手机网将探测数据发送到交通信息分配中心2，并且从交通信息分配中心2接收探测交通信息。另外，探测车3可接收VICE(Vehicle Information and Communication System：道路交通信息通信系统)提供的交通信息(链路行程时间、交通限制、拥堵信息等)，并将其用于预测到达目的地的到达时间。此外，也有不发送或接收探测数据的车辆，但本实施方式中，单纯的车辆也包含在内称为探测车3。

本实施方式的行程时间运算系统1在由左右转而通过交叉路口时，探测车3将该行程时间发送到交通信息分配中心2，并且交通信息分配中心2对在VISC等中未提供的直行以外的行程时间(以下称作左右转成本)进行蓄积。左右转成本是因右转或左转而比链路行程时间多余耗费的时间，对于每个交叉路口蓄积左右转成本。另外，在蓄积时，通过预先对左右转成本与拥堵度等交通状况建立对应，从而在预测探测车3到达目的地的到达时间时，可提取适合现状(以下称作实时)交通状况的左右转成本来高精度地计算到达时间。

[车辆用行程时间运算装置10]

图2表示车辆用行程时间运算装置10的框图之一例。车辆用行程时间运算装置10具有：接收来自GPS(Global Positioning System：全球定位系统)卫星的电波的GPS接收部11、检测各车轮车速的车速传感器12、检测探测车3的行进方向的回转传感器13、接收由信标及FM多重广播发送的VICS交通信息的VICS接收部14、控制部20及处理部30。控制部20具有：通过微机的CPU执行程序或通过ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)等硬件实现的位置判定部15、左右转数据编辑部18、探测数据发送部21，另外，还具有通过硬盘、闪存及RAM等微机的存储单元构成的地图(数据库)DB16、探测数据蓄积部19。

位置判定部15基于由GPS卫星发送的电波的到达时间推定本车辆的位置，其利用将车速传感器12检测的车速及回转传感器13检测的行进方向累积的自主导航来高精度地推定本车辆的位置。地图DB 16中存储有道路地图信息。地图DB 16是对应于实际的道路网将节点(例如交叉路口)、链路(连接节点和节点的道路)建立对应的表状的数据库。节点表具有节点的序号、坐标、从该节点流出的链路数及它们的链路序号。另外，链路表具有链路序号、构成链路的起点节点和终点节点、链路长度及链路方向等。因此，通过分别追随节点序号和链路序号而形成道路网。

位置判定部15基于推定出的本车辆位置，参照地图DB16，并应用提取与当前行驶的位置相对应的道路的地图匹配，提取当前行驶的道路的链路序号。此外，下面将交叉路口的节点称作交叉路口节点。

控制部20所具备的时钟17例如从分配时刻信息的电波时钟接收时刻信息来校正时刻，并保持对微机CPU的时钟进行累计而得到的当前时刻(20××年×月×日××时××分)。左右转数据编辑部18按照与交通状况相对应的方式编辑每次左右转而进入其它链路时左右转所需要的时间，将编辑后的探测数据存储于探测数据蓄积部19中。探测数据发送部21经由路侧信标装置5及手机网将探测数据向交通信息分配中心2发送。

另外，处理部30具有微机的CPU执行程序而实现的路径搜索部24、左右转成本表接收部22、探测交通信息接收部27、由微机存储单元构成的左右转成本表存储部23。另外，处理部30连接有输入部25和输出部26。左右转成本表接收部22将交通信息分配中心2生成的左右转成本表存储于左右转成本表存储部23中。另外，探测交通信息接收部27接收包含交通信息分配中心2分配的实时的行程时间的探测交通信息。

输入部25是导航系统等的用于输入目的地的键盘、触摸板、声音输入装置等，输出部26是显示道路地图的液晶显示器及声音引导到达目的地的路径的扬声器。路径搜索部24在输入例如目的地时通过例如迪杰斯特算法等搜索从位置判定部14检测到的当前位置到目的地的路径，如后面详述，使用左右转成本表搜索成为最小到达时间的路径。

(探测数据)

基于图3及图4对探测数据进行说明。图3表示探测车3从链路1分别进入链路2(左转)、链路3(直行)、链路4(右转)的交叉路口节点6的概略图。通过地图匹配，位置判定部15检测出在链路1行驶的探测车3通过左转而进入到链路2的情况。直行、右转的情况也同样地被检测出。

但是，在探测车3合计每个链路的左右转成本时，链路1的行程时间为直行的情况下的行程时间T13、左转的情况下的行程时间T12、右转的情况下的行程时间T14而不同。探测车3左转的情况下的行程时间T12在受链路2的交通状况的影响的情况下，例如链路拥堵的情况下，不能容易地左转，从而行程时间T12变长。另外，例如在右转的情况下受链路4的交通状况及成为相对车道的链路3的交通状况的影响。因此，之后要利用该探测车3的左右转时间，需要将链路2(左转的情况)的交通状况与行程时间T12建立对应，将链路3、4(右转的情况)的交通状况与行程时间T14建立对应。

此外，左右转多余耗费的左右转成本成为相对于由VICS提供的、在链路1直行时的链路行程时间Tv的增大量，因此左右转数据编辑部18在左转时将行程时间T12与链路行程时间Tv建立对应，在右转时将行程时间T14与链路行程时间Tv建立对应。

图4表示左右转数据编辑部18编辑的探测数据之一例。图4(a)中，作为从链路1右转时的探测数据，表示“左右转时间”的行程时间T14、从VICS获取的“链路1的链路行程时间”Tv、“各链路的交通状况”及交叉路口节点6的“通过时刻”。此外，“各链路的交通状况”因左转优先等法规而改变交通状况所需的链路，因此图4中表示全部的链路交通状况。

对交通状况进行说明。交通状况为拥堵度、或可算出拥堵度的链路通过速度或链路行程时间等。左右转数据编辑部18从各链路的链路行程时间和链路长度来计算链路通过速度，如图4(a)中V1-V4，被存储于探测数据中。

另外，拥堵度的情况可基于链路通过速度定义为多个阶段阶段(本实施方式中为3或6阶段)。

1拥堵：1重拥堵：0km/h～5km/h

2轻拥堵：5km/h～10km/h

2混乱：3重拥堵：10km/h～15km/h

4轻拥堵：15km/h～20km/h

3畅通：5快速1：20km/h～30km/h

6快速2：30km/h以上

图4(b)是使交通状况为这样定义的的拥堵度的探测数据之一例。

另外，以行程时间为交通状况的情况下，存储从VICS向各链路的交通状况提供的链路行程时间。

在使交通状况为链路通过速度的情况下，交通信息分配中心2决定拥堵度，在使交通状况为链路行程时间的情况下，交通信息分配中心2从预先存储的地图DB16提取链路长度，决定链路通过速度或拥堵度。

此外，即使在相同的交叉路口节点6，在从链路2进入链路3、4、1时交通状况也分别不同，因此对与1个交叉路口节点6连接的全部链路蓄积图4的探测数据。

另外，“链路1的链路行程时间”、“各链路的交通状况”也可以由交通信息分配中心2获取。

探测数据发送部21将这样蓄积的探测数据以预定的时间(每次通过路侧信标装置5、每次进入链路、蓄积了预定量的探测数据时等)向交通信息分配中心2发送。

[交通信息分配中心2]

对交通信息分配中心2进行说明。交通信息分配中心2相当于以计算机为实体的技术方案的行程时间运算服务器。该服务器通过总线将执行程序的CPU、存储程序的存储单元(硬盘驱动器)、存储起动OS的程序及设定信息的ROM、暂时存储程序的作为作业领域的RAM、用于与NIC(Network Interface Card：网卡)等网络连接的通信装置等彼此连接。

图5表示交通信息分配中心2的功能框图。构成交通信息分配中心2的CPU执行程序，从而实现探测数据接收部31、左右转成本生成部33、分配信息生成部34、数据发送部36及路径搜索部24a，且通过存储单元构成探测数据存储部32及左右转成本表存储部35。

路径搜索部24a及VICS接收部14a具有与探测车3相同的构成，其根据路径搜索请求接收部37接收的来自探测车3的路径搜索请求来搜索到达目的地的路径。

交通信息分配中心2从在各链路行驶的探测车3接收探测数据，算出每个链路的平均行程时间，并将其作为探测交通信息向探测车3分配。VICS只提供干线道路、交通量较多的道路的信息，与此相对，探测交通信息具有只要探测车3在该道路行驶则能够获取该信息的优点。另外，基于VICS的行程时间的计算需要经过预定时间，因此通过利用将要行驶的链路上的探测交通信息来校正该过去的行程时间，从而得到正确的行程时间。

但是，实际上探测车3不一定总会准时行驶过为了计算到达时间而需要行程时间的交叉路口节点，因此本实施方式的交通信息分配中心2通过蓄积探测数据(左右转成本)，从蓄积的左右转成本提取相当于实时的交通状况的左右转成本，由此可高精度地计算到达时间。

探测数据接收部31将从探测车3发送的探测数据存储于探测数据存储部32中。存储于探测数据存储部32中的探测数据具有与从各探测车3发送的探测数据相同的信息。左右转成本生成部33通过后面详细说明的方法生成左右转成本，且将左右转成本表存储于左右转成本表存储部35中。

分配信息生成部34生成探测交通信息。探测交通信息是实时的行程时间、实时的左右转成本。由于是实时的，故而分配信息生成部34从探测数据存储部32只提取如下探测交通信息(行程时间、左右转成本)：在探测车3通过该链路后的预定时间内(例如10～30分钟)的探测交通信息。

数据分配部36将存储于左右转成本表存储部35中的左右转成本表或实时的探测交通信息向探测车3分配。在分配左右转成本表时，通过分配与实时或接近实时的交通状况一致的左右转成本表，可节约分配时间、探测车3的存储区域。

[左右转成本的生成]

对左右转成本的生成进行说明。认为左右转成本对交通状况的依存度度大，进而，认为即使是同程度的交通状况，左右转的情况因横穿人行横道的步行者的数量而对左右转成本也有影响。另外，认为即使是同程度的交通状况，由于在星期天/节日是与平日不同的驾驶员(例如不熟练驾驶员(Sunday driver))进行驾驶，故而对左右转成本也有影响。

因此，交通信息分配中心2对每个可能影响左右转成本的成本要因生成左右转成本表。成本要因为时域、季节、星期日期、节日、年末年初、黄金周(GW)、盂兰盆节、气候等。

时域：每30分钟(48个要因)

季节：春、夏、秋、冬、年末年初、黄金周、盂兰盆节(7个要因)

星期：周一、周二、周三、周四、周五、周六、周日、节日(8个要因)

气候：晴天、雨天、雪天(3个要因)

因此，左右转成本表对每个与交叉路口节点6连接的链路生成例如48×7×8×2＝8064个。

图6表示左右转成本生成部33生成左右转成本的处理顺序的流程图。图6的处理例如在蓄积预定量的探测数据的情况下及每个上述时域(30分钟)执行。

为对每个交叉路口节点6进行处理，左右转成本生成部33从探测数据存储部32对与预定的交叉路口节点6连接的全部链路提取探测数据(S10)。例如图3中，对链路1～4提取存储的探测数据。

接着，左右转成本生成部33依次提取从预定的链路进入直行以外的方向(右转、左转)的探测数据(S20)。例如若进行左转的左右转成本的计算，则提取从链路1到链路2(左转)的探测数据。

接着，左右转成本生成部33将提取到的探测数据分类成适宜的成本要因(S30)。例如时域、季节、星期日期基于“通过时刻”由交通信息分配中心2所具备的计数信息进行分类。由此，探测数据例如分类为春天的星期三中的12:00～12:30的左右转成本表。分类成相同的成本要因的探测数据的数量大多情况为依存于交通量的多个。

接着，左右转成本生成部33对每个交通状况的组合区分探测数据(S40)。即，在左转时，原链路1和要进入的链路2的交通状况影响左转的行程时间，因此成为链路1的拥堵度和链路2的拥堵度的组合。

分别对链路1三阶段地定义拥堵、混乱、畅通，对链路2三阶段地定义拥堵、混乱、畅通，和三阶段地定义左转的情况的拥堵度时，可区分为3×3＝9个组合。

通过交通状况的组合区分探测数据后，左右转成本生成部33对存在多个的探测数据进行平均处理，计算对应于交通状况的组合的左右转成本(S50)。

左右转成本生成部33从“左右转时间”的行程时间T12减去链路1的“链路1的行程时间”的行程时间Tv来计算左转时的左右转成本。设左转时的左右转成本为X时，X(秒)＝T12-Tv。

左右转成本生成部33使多个探测数据X平均，存储于适宜的成本要因的左右转成本表中的相当的交通状况的组合的左右转成本中。

接着，左右转成本生成部33判定全部直行以外的方向的处理是否结束，在未结束时从步骤S30重复(S60)。

在图3的交叉路口节点6，右转的处理残留，因此计算右转时的左右转成本。在右转时，不仅是进入目的地的链路4，成为相对车道的链路3的交通状况也影响右转的行程时间，因此交通状况的组合也与链路3的交通状况有关系。

在此，考虑链路3的交通状况时，相对车道的交通量较少的情况或非常拥堵的情况能够顺畅地右转，但相对车道的车较多且车速较快的情况难以右转。因此，对相对车道六阶段地定义拥堵度。

1重拥堵：相对车道大致停止，故而右转的行程时间短。

2轻拥堵：相对车道的车速不快，但车多，故而右转的行程时间长。

3重混乱：相对车道的车速不快，但车多，故而右转的行程时间长。

4轻混乱：相对车道的车速不快，但车多，故而右转的行程时间长。

5快速1：为相对车道的车稍多且车速快的状态，故而右转的行程时间长。

6快速2：相对车道的车几乎没有，故而右转的行程时间短。

因此，在右转的情况下，对于链路1为拥堵/混乱/畅通的组合，对于链路4为拥堵/链路/畅通的组合，对于链路3为重拥堵/轻拥堵/重混乱/轻混乱/快速1/快速2的组合，因此，可区分成3×3×6＝54个组合。

通过交通状况的组合区分探测数据后，左右转成本生成部33从“左右转时间”的行程时间T14减去“链路1的链路行程时间”Tv而计算右转时的左右转成本设右转时的左右转成本为Y时，Y(秒)＝T14-Tv。

接着，左右转成本生成部33对存储有探测数据的全部交叉路口节点6判定是否结束处理(S70)，若没有结束则对下一个交叉路口节点6同样计算左右转成本。

图7表示左右转成本表的一例。图7的左右转成本表为预定的成本要因的成本表，因此同样的左右转成本表例如此外还有8063个。如图6中流程图所说明，在左右转成本表中，在左转的情况下与交通状况的组合相对应存储有9个左右转成本，在右转的情况下与交通状况的组合相对应存储有54个左右转成本。

左右转成本生成部33将生成的左右转成本表存储于左右转成本表存储部35中，且数据分配部36通过路侧信标装置5及FM多重广播将左右转成本表向探测车3分配，另外还通过手机网等向个别的探测车3分配。

[路径搜索]

接着，对利用了左右转成本表的路径搜索进行说明。各探测车3执行路径搜索时，左右转成本表预先存储于各车辆中。另外，左右转成本表对每个成本要因制成，因此数据分配部36例如也可以对每日或每个时域分配相当的左右转成本表。

图8表示路径搜索部24搜索路径的处理顺序的流程图。图8的处理例如在探测车3的乘员从输入部25输入目的地后起动。

首先，路径搜索部24特定该日的成本要因(S110)。路径搜索部24从时钟17和计时器信息特定该日的成本要因例如为“春、周一、10点、晴天”。

接着，路径搜索部24从左右转成本表存储部23提取与该日的成本要因相当的左右转成本表(S120)。另外，VICS接收部14接收从VICS分配的该日的VICS交通信息(链路行程时间、交通规则、拥堵信息等)。

接着，路径搜索部24提取与交叉路口节点6连接的链路的实时的链路行程时间(S130)。该交叉路口节点6为处于可成为到达目的地的路径的路径的全部的交叉路口节点6，但例如也可以限定在包含现在地的交叉路口节点6和目的地的交叉路口节点6的规定范围。路径搜索部24按照接近现在地的顺序选择交叉路口节点6，并提取与该交叉路口节点6连接的链路的实时的链路行程时间。

接着，路径搜索部24从左右转成本表读出对每个交叉路口节点6用于进入直行方向以外的方向的左右转成本，即与链路的交通状况的组合一致的左右转成本(S140)。即，在左转的左右转成本的情况下，提取与链路1和2的拥堵度的组合一致的左右转成本。例如在根据链路行程时间而链路1和2分别拥堵的情况下，如图7，左右转成本为X1秒。同样，路径搜索部24提取右转时的左右转成本(S150)。链路3为重拥堵和链路4为拥堵的情况下，如图7，左右转成本为Y1秒。

提取了预定的交叉路口节点6的左右转成本后，同样对到达目的地的各交叉路口节点6提取左右转成本(S160)。

在提取到达目的地的全部的交叉路口节点6的左右转成本的情况下(S160的是)，路径搜索部24判定任意交叉路口节点6的右转或左转的行程时间是否作为实时的探测交通信息被分配(S170)。

在分配了实时的交通信息的情况下(S170的是)，使用实时的行程时间替换在步骤S140读出的左右转成本(S180)。该替换不是改写存储于左右转成本表存储部23中的左右转成本表，而是替换路径搜索用所提取的例如RAM上的左右转成本。在存在实时的探测交通信息的情况下，通过对该实时的行程时间加以利用，能够预测更准确的到达时间。

在没有分配实时的探测交通信息的情况下(S170的否)，使用提取出的左右转成本，在通过实时的探测交通信息替换左右转成本时，路径搜索部24使用实时的行程时间计算到达目的地的各链路的链路成本(S190)。

到达目的地的各链路的链路行程时间从VICS交通信息提取或实时获取用于在直行以外的各方向左右转的左右转成本，因此，

·成本行程时间(直行)

·成本行程时间+左右转成本(直行以外)

成为各链路的链路成本。

接着，路径搜索部24使用链路成本搜索到达目的地的到达时间为最小的路径，并将到达时间与该路径一同从输出部26输出(S200)。因此，即使在在交叉路口节点6左右转的路径中，也正确地计算实时的链路成本，因此能够正确地搜索到达时间为最小的路径。

此外，路径搜索也可以由交通信息分配中心2或预定的服务器执行。在交通信息分配中心2蓄积探测数据，另外，可实时地发送探测数据，因此能够更准确地搜索路径。

探测车3或其乘员期望反应左右转成本的路径的搜索时，交通信息分配中心2的路径搜索请求接收部37从探测车3经由例如手机网接收现在地信息和目的地信息。之后，与探测车3侧的处理相同。路径搜索部24a经由例如手机网将搜索到的路径发送给探测车3。交通信息分配中心2不需要将左右转成本表向探测车3分配，因此处理负担能够降低。

如上，根据本实施方式的行程时间运算系统1，将左右转成本与交通状况建立对应而蓄积，通过将要掌握左右转的行程时间的实时的交通状况为主提取左右转成本，能够正确地掌握左右转成本而能够高精度地搜索到达目的地的到达时间为最小的路径。另外，若对每个成本要因生成左右转成本表，则能够更准确地搜索路径。

[行程时间的显示]

左右转成本除路径搜索之外，还可以作为交通信息利用。从探测车3的当前位置例如行进方向的交叉路口节点6明确，因此路径搜索部24提取与该交叉路口节点6的实时的成本要因一致的左右转成本表，且根据从链路行程时间得到的交通状况的组合来提取左右转成本。因此，对于探测车3，对于每个交叉路口节点6明确左转方向、右转方向、直行方向的行程时间。若在输出部26显示各自的行程时间，则探测车3的驾驶员可将其作为向哪一方向行进的判断材料加以利用，从而缓解拥堵。

例如在根据链路行程时间，链路1、2、4拥堵、链路3重拥堵的情况下，根据图7中左右转成本表，下述时间成为各方向的行程时间。

直行方向：链路行程时间＝A秒

左转方向：链路行程时间+X1＝B秒

右转方向：链路行程时间+Y1＝C秒

图9(a)是在输出部26显示的行程时间之一例。例如也可以在右转方向的行程时间C秒比直行方向的行程时间A秒长许多的情况下，进行闪烁等，提示驾驶员注意。此外，左右转成本表存储部23也可以由探测车预先存储，并也可以从交通信息分配中心2接收可存储的量的左右转成本表。

另外，也可以不显示行程时间，而通过声音输出为例如“直行耗费A秒，左转耗费B秒，右转耗费C秒”。

另外，行程时间也可以不在探测车3的车内显示，而在设于路侧的光电显示板上显示。图9(b)表示在光电显示板上显示的行程时间之一例。在路侧的光电显示板上进行显示时，成为对通过交叉路口节点的全部的车辆有用的信息，因此不是探测车3，而是交通信息分配中心2计算出左右转成本，并对光电显示板分配更适合。

交通信息分配中心2的数据分配部36提取与实时的成本要因一致的左右转成本表，并根据从链路行程时间得到的交通状况的组合提取左右转成本。数据分配部36将提取出的左右转成本与例如VICS等同样地分配，光电显示板对其进行显示。

如上，本实施方式的行程时间运算系统1根据与各交叉路口节点6连接的链路的实时的交通状况来利用过去蓄积的交叉路口节点6的行程时间，由此即使在不能利用实时的行程时间的情况下，也能够高精度地预测到达时间。

此外，本国际申请基于2007年2月27日申请的日本国专利申请2007-047544号主张优先权，本国际申请引用日本国专利申请2007-047544号的全部内容。