JP5896715B2 - 交通流シミュレータ及び移動経路計算方法ならびにそのプログラム - Google Patents

Description

本発明は、移動対象の移動経路を算出する交通流シミュレータ及び移動経路計算方法ならびにそのプログラムに関する。

交通施策や道路計画の検討に交通流シミュレーションが大きな役割を果たしている。例えば当該交通流シミュレーションは、近年のＥＶ（Electric Vehicle）の普及率増加による電力消費量の推移の算出や、充電ステーションの混雑等に伴う渋滞問題の解決、公共交通機関の導入運用によるモーダルシフトの検討・マネジメント等に利用されている。交通流シミュレーションを用いた関連技術として特許文献１が開示されている。

特開２０１０−６７１８０号公報

上述の交通流シミュレーションは、ＥＶなどの移動対象の移動経路の算出にも用いられる。当該交通流シミュレーションにおける移動経路の算出の処理においては、確率的経路選択法や、マルチエージェント法が用いられる。確率的経路選択法は、経路ごとに算出されたリンクコストを用いて、確率的に経路を選択し、集団的傾向を模擬する手法である。また、マルチエージェント法は、個人個人をエージェントとしてモデル化し、エージェントごとに移動経路に対する効用を算出する手法である。

ここで、上述のような交通流シミュレーションにおいて、より現実に近い移動対象の移動経路のシミュレーションを、計算負荷なく行うことのできる技術が求められている。

そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる交通流シミュレータ及び移動経路計算方法ならびにそのプログラムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、交通網を移動する移動対象の移動を模擬する交通流シミュレータであって、予め設定された移動経路を前記移動対象が移動する経過で、現在地点から前記移動経路の終着地点までの複数の移動経路候補が示す経路それぞれの移動に要した前記移動対象を運転するユーザについての過去の実績時間または過去の実績料金の少なくとも一方を用いて、各移動経路候補について移動対象が移動することで発生し得るコストである移動予想コストＶ _ｉ を、ｘ _ｉｋ を移動経路候補ｉについての移動予想コストＶ _ｉ の算出に用いる要素ｋの値、β _ｋ を要素ｋに対する重みとして、下記式（２）によって算出する移動予想コスト算出部と、前記移動予想コスト算出部で算出された移動予想コストに基づいて、複数の前記移動経路候補の中から一つを選択し、選択された前記移動経路候補を含む経路に前記移動経路を変更する処理を行う移動経路変更部と、前記移動対象の出発地点から現在地点までの移動に要した時間または料金の少なくとも一方を用いて算出される移動実績コストを算出する移動実績コスト算出部と、を備え、前記移動経路変更部は、前記移動実績コストと前記移動予想コストとに基づく出発地点から終着地点までのコストが許容値を超えた場合に、前記移動経路を変更する処理を行うことを特徴とする交通流シミュレータである。
また本発明は、交通網を移動する移動対象の移動を模擬する交通流シミュレータであって、予め設定された移動経路を前記移動対象が移動する経過で、現在地点から前記移動経路の終着地点までの複数の移動経路候補が示す経路それぞれの移動に要した過去の実績時間または過去の実績料金の少なくとも一方を用いて、各移動経路候補について移動対象が移動することで発生し得るコストである移動予想コストＶ _ｉ を、ｘ _ｉｋ を移動経路候補ｉについての移動予想コストＶ _ｉ の算出に用いる要素ｋの値、β _ｋ を要素ｋに対する重みとして、式（２）によって算出する移動予想コスト算出部と、前記移動予想コスト算出部で算出された移動予想コストに基づいて、複数の前記移動経路候補の中から一つを選択し、選択された前記移動経路候補を含む経路に前記移動経路を変更する処理を行う移動経路変更部と、選択された前記移動経路候補が経由する複数の経由地点と現在位置とに基づいて、次の経由地点までの道路状況に応じた詳細経路を決定する詳細経路決定部と、前記移動対象の出発地点から現在地点までの移動に要した時間または料金の少なくとも一方を用いて算出される移動実績コストを算出する移動実績コスト算出部と、を備え、前記移動経路変更部は、前記移動実績コストと前記移動予想コストとに基づく出発地点から終着地点までのコストが許容値を超えた場合に、前記移動経路を変更する処理を行うことを特徴とする交通流シミュレータである。

また本発明は、上述の交通流シミュレータにおいて、前記移動対象の出発地点から現在地点までの移動に要した時間または料金の少なくとも一方を用いて算出される移動実績コストを算出する移動実績コスト算出部と、を備え、前記移動経路変更部は、前記移動実績コストと前記移動予想コストとに基づく出発地点から終着地点までのコストが許容値を超えた場合に、前記移動経路を変更する処理を行うことを特徴とする。

また本発明は、上述の交通流シミュレータにおいて、前記移動経路変更部は終着地点より手前の経由地点の変更処理を行うことを特徴とする。

また本発明は、上述の交通流シミュレータにおいて、前記移動経路変更部は、複数の前記経路候補のうち、最も低い移動予想コストを算出した場合の経路候補を含む経路に前記移動経路を変更することを特徴とする。

また本発明は、上述の交通流シミュレータにおいて、前記移動予想コスト算出部は、現時点の交通状況の情報をさらに用いて前記移動予想コストを算出することを特徴とする。

また本発明は、上述の交通流シミュレータにおいて、前記移動対象の次の経由地点までの移動経路を、確率的経路選択法を用いて特定する確率的経路選択シミュレーション部と、を備えることを特徴とする。

また本発明は、上述の交通流シミュレータにおいて、前記移動経路変更部は前記終着地点の変更処理を行うことを特徴とする。

また本発明は、上述の交通流シミュレータにおいて、前記移動経路変更部は現在地点が経由地点に一致した場合に、前記移動予想コストに基づいて前記移動対象と前記移動経路の変更処理を行うことを特徴とする。

また本発明は、交通網を移動する移動対象の移動を模擬する交通流シミュレータの移動経路計算方法であって、移動予想コスト算出部が、予め設定された移動経路を前記移動対象が移動する経過で、現在地点から前記移動経路の終着地点までの複数の移動経路候補が示す経路それぞれの移動に要した前記移動対象を運転するユーザについての過去の実績時間または過去の実績料金の少なくとも一方を用いて、各移動経路候補について移動対象が移動することで発生し得るコストである移動予想コストＶ _ｉ を、ｘ _ｉｋ を移動経路候補ｉについての移動予想コストＶ _ｉ の算出に用いる要素ｋの値、β _ｋ を要素ｋに対する重みとして、下記式（２）によって算出し、移動経路変更部が、前記移動予想コスト算出部で算出された移動予想コストに基づいて、複数の前記移動経路候補の中から一つを選択し、選択された前記移動経路候補を含む経路に前記移動経路を変更する処理を行い、移動実績コスト算出部が、前記移動対象の出発地点から現在地点までの移動に要した時間または料金の少なくとも一方を用いて算出される移動実績コストを算出し、前記移動経路変更部は、前記移動実績コストと前記移動予想コストとに基づく出発地点から終着地点までのコストが許容値を超えた場合に、前記移動経路を変更する処理を行うことを特徴とする移動経路計算方法である。
また本発明は、交通網を移動する移動対象の移動を模擬する交通流シミュレータの移動経路計算方法であって、移動予想コスト算出部が、予め設定された移動経路を前記移動対象が移動する経過で、現在地点から前記移動経路の終着地点までの複数の移動経路候補が示す経路それぞれの移動に要した過去の実績時間または過去の実績料金の少なくとも一方を用いて、各移動経路候補について移動対象が移動することで発生し得るコストである移動予想コストＶ_ｉを、ｘ_ｉｋ を移動経路候補ｉについての移動予想コストＶ _ｉ の算出に用いる要素ｋの値、β _ｋ を要素ｋに対する重みとして、下記式（２）によって算出し、移動経路変更部が、前記移動予想コスト算出部で算出された移動予想コストに基づいて、複数の前記移動経路候補の中から一つを選択し、選択された前記移動経路候補を含む経路に前記移動経路を変更する処理を行い、詳細経路決定部が、選択された前記移動経路候補が経由する複数の経由地点と現在位置とに基づいて、次の経由地点までの道路状況に応じた詳細経路を決定し、移動実績コスト算出部が、前記移動対象の出発地点から現在地点までの移動に要した時間または料金の少なくとも一方を用いて算出される移動実績コストを算出し、を備え、前記移動経路変更部は、前記移動実績コストと前記移動予想コストとに基づく出発地点から終着地点までのコストが許容値を超えた場合に、前記移動経路を変更する処理を行うことを特徴とする移動経路計算方法である。

また本発明は、交通網を移動する移動対象の移動を模擬する交通流シミュレータのコンピュータを、予め設定された移動経路を前記移動対象が移動する経過で、現在地点から前記移動経路の終着地点までの複数の移動経路候補が示す経路それぞれの移動に要した前記移動対象を運転するユーザについての過去の実績時間または過去の実績料金の少なくとも一方を用いて、各移動経路候補について移動対象が移動することで発生し得るコストである移動予想コストＶ_ｉを、ｘ_ｉｋ を移動経路候補ｉについての移動予想コストＶ _ｉ の算出に用いる要素ｋの値、β _ｋ を要素ｋに対する重みとして、下記式（２）によって算出する移動予想コスト算出手段、前記移動予想コスト算出手段で算出された移動予想コストに基づいて、複数の前記移動経路候補の中から一つを選択し、選択された前記移動経路候補を含む経路に前記移動経路を変更する処理を行う移動経路変更手段、前記移動対象の出発地点から現在地点までの移動に要した時間または料金の少なくとも一方を用いて算出される移動実績コストを算出する移動実績コスト算出手段と、として機能させ、前記移動経路変更手段は、前記移動実績コストと前記移動予想コストとに基づく出発地点から終着地点までのコストが許容値を超えた場合に、前記移動経路を変更する処理を行うことを特徴とするプログラムである。
また本発明は、交通網を移動する移動対象の移動を模擬する交通流シミュレータのコンピュータを、予め設定された移動経路を前記移動対象が移動する経過で、現在地点から前記移動経路の終着地点までの複数の移動経路候補が示す経路それぞれの移動に要した過去の実績時間または過去の実績料金の少なくとも一方を用いて、各移動経路候補について移動対象が移動することで発生し得るコストである移動予想コストＶ _ｉ を、ｘ _ｉｋ を移動経路候補ｉについての移動予想コストＶ _ｉ の算出に用いる要素ｋの値、β _ｋ を要素ｋに対する重みとして、下記式（２）によって算出する移動予想コスト算出手段、前記移動予想コスト算出手段で算出された移動予想コストに基づいて、複数の前記移動経路候補の中から一つを選択し、選択された前記移動経路候補を含む経路に前記移動経路を変更する処理を行う移動経路変更手段、選択された前記移動経路候補が経由する複数の経由地点と現在位置とに基づいて、次の経由地点までの道路状況に応じた詳細経路を決定する詳細経路決定手段、前記移動対象の出発地点から現在地点までの移動に要した時間または料金の少なくとも一方を用いて算出される移動実績コストを算出する移動実績コスト算出手段、として機能させ、前記移動経路変更手段は、前記移動実績コストと前記移動予想コストとに基づく出発地点から終着地点までのコストが許容値を超えた場合に、前記移動経路を変更する処理を行うことを特徴とするプログラムである。

本発明によれば、より現実に近い移動対象の移動経路のシミュレーションを、計算負荷なく行うことができる。

第１の実施形態による交通流シミュレータの構成を示すブロック図である。 第１の実施形態による交通流シミュレータの処理フローを示す図である。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態による交通流シミュレータを図面を参照して説明する。
図１は第１の実施形態による交通流シミュレータの構成を示すブロック図である。
この図において、符号１は交通網を移動する移動対象の移動を模擬する交通流シミュレータである。当該交通流シミュレータ１は、入力部１１、制御部１２、移動経路算出部１３、移動実績コスト算出部１４、移動経路変更部１５、移動予想コスト算出部１６、確率的経路選択シミュレーション部１７、経由地点達成判定部２１、出力部１８の各処理部と、記憶部１９を備えている。

入力部１１は、キーボードやマウス等のユーザインタフェースから入力した情報や、通信ネットワークを介して受信した情報を入力する処理部である。
制御部１２は、交通流シミュレータ１の各処理部を制御する処理部である。
移動経路算出部１３は、出発地点から終着地点までの移動対象の移動経路を算出する処理部である。
移動実績コスト算出部１４は、移動対象が出発地点から現在地点までの移動に要した時間または料金の何れか一方を用いて算出される移動実績コストを算出する処理部である。当該移動実績コストの算出に利用する情報として時間や料金だけでなく、他の情報を用いるようにしてもよい。当該移動実績コストの算出手法の詳細については後述する。

移動経路変更部１５は、移動経路の変更処理を行う処理部である。
移動予想コスト算出部１６は、入力した経由地点を経由して終着地点までの移動に要する過去の実績時間または過去の実績料金の少なくとも一方を用いて算出される移動予想コストを算出する処理部である。当該移動予想コストの算出に利用する情報についても、過去の実績時間や過去の実績料金だけでなく、他の情報を用いるようにしてもよい。当該移動実績コストの算出手法の詳細については後述する。
確率的経路選択シミュレーション部１７は、次の経由地点などの目的地点までの詳細な移動経路を、確率的経路選択法によりシミュレーションする処理部である。
経由地点達成判定部２１は、現在地点が次の経由地点から所定の距離手前であるか否かを判定する処理部である。
出力部１８は、算出した移動経路を出力する処理部である。
また記憶部１９は、各処理に必要な情報を記憶する。

このような各処理部の処理により、本実施形態では、より現実に近い移動対象の移動経路のシミュレーションを、計算負荷なく行うことができる交通流シミュレータを提供する。

図２は第１の実施形態による交通流シミュレータの処理フローを示す図である。
次に、第１の実施形態による交通流シミュレータ１の処理の詳細について順を追って説明する。
まず交通流シミュレータ１は、出発地点、終着地点、出発時刻、移動手段の情報を入力部１１が入力する（ステップＳ１０１）。これらの情報は通信ネットワークを介して接続された他の装置や、交通流シミュレータ１に接続されているキーボードやマウスなどのユーザインタフェースなどから入力してよい。制御部１２は、それら入力部１１の入力した情報を取得して、記憶部１９に格納する。そして、制御部１２は、移動対象となる移動手段の移動の開始の検出に基づいて、シミュレーション処理を開始する。なお、本実施形態において移動手段は車両である。

次に制御部１２は、移動経路算出部１３に処理開始を指示する。すると、移動経路算出部１３は記憶部１９から出発地点と終着地点とを読み取る。そして、移動経路算出部１３は、読み取った出発地点から終着地点までの車両の初回の移動経路を算出する（ステップＳ１０２）。当該移動経路の算出は、例えば従来の車両の移動シミュレーションにおける算出手法を用いてよい。また当該移動経路の算出において、最も移動予想コストの値が低い移動経路を算出するようにしてもよい。移動予想コストの算出手法については後述する。また、当該移動経路の算出において、移動経路算出部１３はユーザから指定された経由地点を含む移動経路を算出するようにしてもよい。そして、移動経路算出部１３は制御部１２に移動経路算出完了を通知するとともに、当該移動経路を記憶部１９に記録する。また制御部１２の制御に基づいて、出力部１８が、算出された移動経路をモニタ等に表示する。

次に制御部１２は、移動実績コスト算出部１４に処理開始を指示する。当該指示に基づいて移動実績コスト算出部１４は記憶部１９に記録されている出発地点を読み取る。そして移動実績コスト算出部１４は、出発地点から、制御部１２のシミュレーション処理によって算出された車両の現在地点までの移動実績コストＲ_ｉを算出する（ステップＳ１０３）。ここで、ステップＳ１０３で算出された移動実績コストＲ_ｉは、出発地点から現在地点までの移動に要した時間または料金の少なくとも何れか一方を用いて算出される値である。また移動実績コストＲ_ｉはさらに、他の要素を用いて算出された値であってもよい。例えば、移動実績コストＲ_ｉは式（１）によって算出される。

当該式（１）においてｘ_ｉは移動実績コストＲ_ｉの算出に用いる要素、θ_ｉは要素ｘ_ｉに対する重み、Ｃ１は補正項を示している。移動実績コストＲ_ｉの算出用いる要素ｘ_ｉとしては、「現在地点までの予想移動時間と希望移動時間のずれ」や、「出発地点から現在地点までの車両の速さの平均を示す平均速度の遅さの度合い」や、「現在地点までにかかった料金の高さの度合い」などである。現在地点までにかかった料金の高さの度合いは、例えば有料道路の通行料、燃料費（または燃料消費量）などによって算出された値であってよく、これら通行料や燃料費（または燃料消費量）が高いほど、高い値を示す。

なお、現在地点までの予想移動時間や希望移動時間は、例えば、移動経路算出部１３が算出した終着地点までの予想移動時間や、終着地点までの希望移動時間に基づいて算出される。希望移動時間は、シミュレーションを行っている地域についてアンケートなどを基に予め算出された値である。そして現在地点までの予想移動時間や希望移動時間は、具体的には、出発地点から終着地点までの距離に対する現在地点の移動割合Ｘを用いて、「現在地点までの予想移動時間＝終着地点までの予想移動時間×移動割合Ｘ」、「現在地点までの希望移動時間＝終着地点までの希望移動時間×移動割合Ｘ」により算出してよい。または、それ以外の手法によって現在地点までの予想移動時間や希望移動時間を算出するようにしてもよい。

なお上記シミュレーションに基づいて、経由地点達成判定部２１は、予め記憶する経由地点の座標と、現在位置の座標とに基づいて、現在位置が経由地点から所定の距離だけ手前であるかどうかを判定し、所定の距離だけ手前である場合には移動実績コスト算出部１４へその旨の情報を通知する。そして、移動実績コスト算出部１４は、シミュレーション処理による車両の移動に応じて、経由地点から所定の距離だけ手前であると判定されると、上記ステップＳ１０３の処理により移動実績コストの算出を行う。車両が移動している間、移動実績コストＲ_ｉの算出に用いる要素ｘ_ｉの値が変化する。そして、移動実績コスト算出部１４は、移動実績コストＲ_ｉの算出を行うと、その値を移動経路変更部１５へ出力する。

移動経路変更部１５は、移動実績コストＲ_ｉの値を入力すると、その移動実績コストＲ_ｉの値と、現在地点から終着地点までの移動予想コストＶ_ｉの値とを加算した、出発地点から終着地点までに予想される総コストが許容値を超えたか否かを判定する（ステップＳ１０４）。そして移動経路変更部１５は、総コストが許容値を超えた場合には、移動経路の再計算を制御部１２に通知する。総コストが許容値を超えない場合、移動経路変更部１５は、終着地点に到着したかの判定結果を後述するステップＳ１１１の処理に基づいて制御部１２から入力する。そして終着地点に到着していない場合、移動経路変更部１５は、移動実績コスト算出部１４より入力した移動実績コストＲ_ｉと現在地点から終着地点までの移動予想コストＶ_ｉと用いて、総コストが許容値を越えたか否かの判定を所定の時間間隔で繰り返す。なお出発地点から終着地点までの総コストの許容値は、記憶部１９に記録されている。当該許容値は、例えばシミュレーションを行っている地域についてアンケートなどを基に予め算出された値である。また出発地点から終着地点までの総コストの許容値はそれ以外の方法によって算出された値であってもよい。移動予想コストＶ_ｉの算出手法については後述する。

総コストが許容値を超えたと判定された場合、制御部１２は、既に算出された移動経路とは異なる、現在地点から終着地点までの移動経路候補の計算を移動経路算出部１３に指示する。これにより、移動経路算出部１３は移動経路候補の算出を行う（ステップＳ１０５）。当該移動経路候補の計算において移動経路算出部１３は、記憶部１９から、初回の移動経路上には含まれない終着地点より手前の複数の経由地点の情報を取得する。当該経由地点の情報は予めユーザが交通流シミュレータ１に入力し、記憶部１９に記録された情報であってよい。移動経路算出部１３は、取得した複数の経由地点のうちの１つを通る移動経路候補を算出する。また移動経路算出部１３は、当該移動経路候補を、取得した複数の経由地点それぞれについて算出する。移動経路算出部１３は算出した移動経路候補の情報を記憶部１９に記録する。そして、移動経路算出部１３は、移動経路候補の算出完了を制御部１２に通知する。

制御部１２は、移動経路候補の算出完了の通知を受けると、移動予想コスト算出部１６に移動経路候補それぞれについての移動予想コストＶ_ｉの算出を指示する。このとき移動予想コスト算出部１６は、記憶部１９から移動経路候補それぞれの情報を取得し、各移動経路候補について移動対象が移動することで発生し得るコストである移動予想コストＶ_ｉを算出する（ステップＳ１０６）。移動予想コストＶ_ｉは式（２）によって算出される。

当該式（２）においてｘ_ｉｋは、移動経路候補ｉについての移動予想コストＶ_ｉの算出に用いる要素ｋの値、β_ｋは要素ｋに対する重みを示している。なお移動予想コストＶ_ｉの算出用いる要素ｋとしては、ドライバなどのユーザ個人についての過去の実績情報として予め記憶部１９に記録された、「現在地点から終着地点までの平均速度の遅さの度合い（遅いほど高い値を示す）」や、「料金の高さの度合い」などである。また当該「料金の高さの度合い」は、有料道路の通行料、燃料費（または燃料消費量）などを含む料金に基づいて算出された料金の高さの度合いであってよい。これらユーザ個人についての要素ｋの情報は、過去に現在地点から終着地点まで移動した際の実績値に基づいてユーザが記憶部１９に記録したものであってよい。またはユーザ個人についての要素ｋの情報は、過去のシミュレーション処理等によって学習したデータに基づいて算出され、記憶部１９に記録された情報であってもよい。このように、ユーザ個人の過去の実績を示す情報に基づいて、移動経路候補が算出されるため、移動実績コストＲ_ｉと、現在地点から終着地点までの移動予想コストＶ_ｉとを用いて算出できる総コストが許容値以上である場合の次の移動経路の算出に、ユーザ個人の実績（経験）を示す情報を反映することができる。
なお、移動予想コストＶ_ｉの算出用いる要素ｋの情報として、公的機関等の有するサーバから通信ネットワークを介して配信された現時点の交通状況（交通渋滞などの状況）の情報に基づいて算出された情報（渋滞の度合いなど）が、さらに含まれるようにしてもよい。

移動予想コスト算出部１６は、算出した各移動経路候補ｉについての移動予想コストＶ_ｉを移動経路変更部１５へ出力する。すると移動経路変更部１５は、移動予想コストＶ_ｉの値が最も低い移動経路候補ｉを特定し、当該移動経路候補ｉを変更後の移動経路と特定する（ステップＳ１０７）。そして、移動経路変更部１５は、変更後の移動経路の情報を記憶部１９に記録する。なお移動経路の情報とは、当該移動経路を示す情報であればどのようなものであっても良い。例えば出発地点、終着地点、経由地点の情報（座標）等である。

なお、上述の処理において移動経路算出部１３は、記憶部１９に記録されている複数の経由地点それぞれについて別々の移動経路候補を算出している。これは例えばＡ〜Ｃの経由地点がある場合には、経由地点Ａを通る移動経路候補と、経由地点Ｂを通る移動経路候補と、経由地点Ｃを通る移動経路候補を、それぞれ算出ことを意味する。しかしながら、これ以外にも、例えば、複数の経由地点を通る移動経路候補を複数算出してもよい。つまり、経由地点Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊが記憶部１９に記録されており、移動経路算出部１３は、経由地点Ｄ，Ｅを通る移動経路候補と、経由地点Ｆ，Ｇを通る移動経路候補と、経由地点Ｈ，Ｉ，Ｊを通る移動経路候補を算出するようにしてもよい。どのような経由地点を通る移動経路候補を算出するかは、事前の設定に基づく等の方法などがある。

変更後の移動経路の情報が算出されると、次に、制御部１２は、シミュレーション処理による車両の現在地点が交差点かを判定する（ステップＳ１０８）。交差点であると判定した場合には、制御部１２は、確率的経路選択シミュレーション部１７に対して処理の開始を指示する。そして確率的経路選択シミュレーション部１７は、次の経由地点までの詳細な移動経路を算出する（ステップＳ１０９）。上述のスッテップ１０７において移動経路変更部１５が特定した変更後の移動経路は、経由地点を経由して終着地点まで移動するための大まかな移動経路である。従って、確率的経路選択シミュレーション部１７によって、次の経由地点までの詳細な移動経路を算出する。当該処理において、確率的経路選択シミュレーション部１７は、確率的経路選択法により、道路状況に応じた次の経由地点までの移動経路の計算を行う。確率的経路選択法を用いることにより、次の経由地点までの細かい移動経路選択に個人的嗜好の影響が反映されず、計算負荷を軽減することができる。当該確率的経路選択法は、式（３）に示すようなPath Size Logitモデルなどを利用して算出する。

式（３）において、
Ｐ_ｉは、移動経路ｉの選択度を示し、
Ｖ_ｉは、移動経路ｉの移動予想コストを示し、
β_ｐｓは、補正項の重みを示し、
ＰＳ_ｉは、移動経路ｉの補正項を示している。
なお、ｊは、移動経路ｉが１〜ｎまで存在する場合、それら１〜ｎまでの変数である。

詳細な移動経路の算出において、確率的経路選択シミュレーション部１７は、式（３）により、最も値の低いＰ_ｉを算出した場合の移動経路ｉを確定する（ステップＳ１１０）。そして、確率的経路選択シミュレーション部１７は、確定した次の経由地点までの詳細な移動経路の情報を記憶部１９に記録する。また確率的経路選択シミュレーション部１７は、処理完了を制御部１２に通知する。

次にステップＳ１１０の後、またはステップＳ１０４において出発地点から終着地点までの予想される総コストが許容値を超えていない場合、または、ステップＳ１０８において交差点でないと判定した場合、制御部１２は、シミュレーションを行っている車両が終着地点に到着したかを判定する（ステップＳ１１１）。制御部１２は、終着地点に到着していないと判定した場合、次の経由地点から所定の距離手前に到着したことが判定されたことを契機に、ステップＳ１０３からの処理を繰り返す。また制御部１２は、ステップＳ１１１において終着地点に到着したと判定した場合、処理を終了する。
交通流シミュレータ１は、複数の車両一台ずつについて、上述のステップＳ１０１〜ステップＳ１１１の処理を行い、交通流を模擬する。

以上、本発明の第１の実施形態の処理について説明したが、上述の処理によれば、出発地点から終着地点までの予想される総コストが許容値以上である場合において、変更しようとする移動経路の算出に、過去のユーザ個人の実績（経験）を示す情報を反映する。これにより、現実に近い交通流のシミュレーションを行うことができる。
また上述の処理によれば、確率的経路選択法を用いることにより、交差点から次の経由地点までの細かい移動経路選択に個人的嗜好の影響が反映されないため、その計算の負荷を軽減することができる。

＜第２の実施形態＞
第１の実施形態においては移動手段が車である場合の例について説明したが、第２の実施形態では、交通流シミュレータ１が、移動に複数の交通手段が用いられる場合の移動経路の計算を行う。

第２の実施形態による交通流シミュレータ１の構成は図１と同様である。ここで、本実施形態において、経由地点はユーザより入力部１１が入力した情報であってもよいし、算出した移動経路上に位置する、または当該移動経路上に近い予め定められた主要な地点を経由地点と自動的に特定するようにしてもよい。そして経由地点達成判定部２１は、シミュレーション処理に基づいて得た現在の移動手段の現在地点の座標を取得する。そして、当該現在地点の座標と経由地点の座標とを比較して、一致したかを判定する。経由地点達成判定部２１は、現在地点の座標と、経由地点の座標とが一致したと判定した場合には、制御部１２へ経由地点であることを通知する。

制御部１２は、到着した経由地点からの移動手段を選択し、当該移動手段を移動経路算出部１３に出力すると共に、移動経路の算出を指示する。移動経路算出部１３は、入力した移動手段による終着地点までの移動経路を算出し、記憶部１９に記録する。この時、移動経路算出部１３は、次の経由地点までの移動経路までを算出するようにしてもよい。この後、交通流シミュレータ１は、当該算出した移動経路を初回の移動経路として、第１の実施形態のステップＳ１０２以降の処理を行うようにしてもよい。そして、交通流シミュレータ１は、現在地点の座標が経由地点の座標に一致したかの判定を再度繰り返す。

以上の第２の実施形態による交通流シミュレータ１の処理によれば、複数の移動手段を用いた移動経路の算出を、経由地点に達するたびに行うことができる。

＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態による交通流シミュレータ１の処理について説明する。
当該第３の実施形態による交通流シミュレータ１では、まず、入力部１１が複数の移動手段と、出発地点と、終着地点を入力する。すると移動経路算出部１３は、入力した移動手段を用いた出発地点から終着地点までの移動経路を、複数の移動手段ごとに別々に算出する。そして、移動経路算出部１３は、上述の式（２）により、移動手段ごとの移動経路のうち最も移動予想コストＶ_ｉが低い値を算出した場合の初回の移動経路と移動手段を制御部１２に出力する。当該移動予想コストＶ_ｉの算出には、第１の実施形態と同様にユーザ個人についての要素ｋの情報を用いて算出される。また移動経路算出部１３は、初回の移動経路と移動手段を記憶部１９に記録する。

そして、交通流シミュレータ１は、第１の実施形態のステップＳ１０２以降の処理を行う。なお、移動経路算出部１３は、初回の移動経路の算出における、移動予想コストＶ_ｉの算出に用いる要素ｋの値として、移動手段が公共交通機関である場合の負荷（座って移動できるかどうか等）を用いるようにしてもよい。

また、第３の実施形態においては、上述のステップＳ１０４の処理で出発地点から終着地点までの総コストの値が許容値を超えた場合には、第１の実施形態における移動経路の変更処理に代えて、移動手段を変更する処理を行うようにしてもよい。この場合、ステップＳ１０４において出発地点から終着地点までの総コストが現在地点の許容値を越えたと判定すると、制御部１２が、次の移動手段を選択する。

そして、制御部１２は当該移動手段を移動経路算出部１３に出力すると共に、移動経路の算出を指示する。移動経路算出部１３は、入力した移動手段による終着地点までの移動経路を算出し、記憶部１９に記録する。この後、交通流シミュレータ１は、当該算出した移動経路を初回の移動経路として、第１の実施形態のステップＳ１０２以降の処理を行う。

＜第４の実施形態＞
次に、第４の実施形態による交通流シミュレータ１の処理について説明する。
第４の実施形態においては、まず、入力部１１が、第１の実施形態のステップＳ１０１と同様に、出発地点、終着地点、出発時刻、移動手段などの情報を入力する。そして、上述の実施形態の何れかの処理により、初回の移動経路を算出する。また移動手段は、複数の移動手段の中から移動予想コストＶ_ｉの低い移動手段を選択するようにしてもよい。そして、第１の実施形態のステップＳ１０２以降の処理を行う。

そして、上述のステップＳ１０４における出発地点から終着地点までの総コストの値が、許容値を超えた場合には、移動経路変更部１５は、第１の実施形態で説明した処理に代えて、入力した終着地点の属性に類似する属性を持つ、他の終着地点を１つまたは複数、記憶部１９から読み取る。例えば初回の移動経路の算出に用いた終着地点の属性がショッピングモールであることが記憶部１９に記録されている場合には、当該ショッピングモールの属性を有する他の終着地点を１つまたは複数、記憶部１９から読み取る。これら終着地点の属性や他の終着地点の情報は、例えば予めユーザなどの操作によって入力し、記憶部１９に記録された情報であってよい。移動経路変更部１５は、読み取った他の終着地点を移動経路算出部１３に通知する。そして、制御部１２の制御に基づいて、移動経路算出部１３が、現在地点から、入力した他の終着地点までの移動経路候補の計算を、ステップＳ１０５の処理と同様に行う。

移動経路算出部１３は、移動経路候補を算出すると、算出完了を制御部１２に通知する。制御部１２は、移動経路候補の算出完了の通知を受けると、移動予想コスト算出部１６に、移動経路候補それぞれについての移動予想コストＶ_ｉの算出を指示する。これにより、移動予想コスト算出部１６は、ステップＳ１０６の処理と同様に、移動予想コストＶ_ｉを算出する。また移動経路変更部１５は、ステップＳ１０７と同様に、変更後の移動経路を特定する。そして、交通流シミュレータ１は、上述のステップＳ１０８以降の処理を同様に行う。

以上の処理によれば、出発地点から終着地点までの総コストが許容値を上回った場合には、属性が同じ他の終着地点へ変更することができる。例えば、西方向のショッピングモールへ向かっている際に、混雑等によって終着地点までに予想される総コストが許容値を上回ると、東方向のショッピングモールへ終着地点を変更するなどの処理に利用することができる。

上述の交通流シミュレータ１は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

１・・・交通流シミュレータ
１１・・・入力部
１２・・・制御部
１３・・・移動経路算出部
１４・・・移動実績コスト算出部
１５・・・移動経路変更部
１６・・・移動予想コスト算出部
１７・・・確率的経路シミュレーション部
１８・・・出力部
１９・・・記憶部

Claims (12)

1. 交通網を移動する移動対象の移動を模擬する交通流シミュレータであって、
   予め設定された移動経路を前記移動対象が移動する経過で、現在地点から前記移動経路の終着地点までの複数の移動経路候補が示す経路それぞれの移動に要した前記移動対象を運転するユーザについての過去の実績時間または過去の実績料金の少なくとも一方を用いて、各移動経路候補について移動対象が移動することで発生し得るコストである移動予想コストＶ_ｉを、ｘ_ｉｋ を移動経路候補ｉについての移動予想コストＶ_ｉの算出に用いる要素ｋの値、β_ｋを要素ｋに対する重みとして、式
   

   

   によって算出する移動予想コスト算出部と、
   前記移動予想コスト算出部で算出された移動予想コストに基づいて、複数の前記移動経路候補の中から一つを選択し、選択された前記移動経路候補を含む経路に前記移動経路を変更する処理を行う移動経路変更部と、
   前記移動対象の出発地点から現在地点までの移動に要した時間または料金の少なくとも一方を用いて算出される移動実績コストを算出する移動実績コスト算出部と、
   を備え、
   前記移動経路変更部は、前記移動実績コストと前記移動予想コストとに基づく出発地点から終着地点までのコストが許容値を超えた場合に、前記移動経路を変更する処理を行う
   ことを特徴とする交通流シミュレータ。
2. 交通網を移動する移動対象の移動を模擬する交通流シミュレータであって、
   予め設定された移動経路を前記移動対象が移動する経過で、現在地点から前記移動経路の終着地点までの複数の移動経路候補が示す経路それぞれの移動に要した過去の実績時間または過去の実績料金の少なくとも一方を用いて、各移動経路候補について移動対象が移動することで発生し得るコストである移動予想コストＶ_ｉを、ｘ_ｉｋ を移動経路候補ｉについての移動予想コストＶ_ｉの算出に用いる要素ｋの値、β_ｋを要素ｋに対する重みとして、式
   

   

   によって算出する移動予想コスト算出部と、
   前記移動予想コスト算出部で算出された移動予想コストに基づいて、複数の前記移動経路候補の中から一つを選択し、選択された前記移動経路候補を含む経路に前記移動経路を変更する処理を行う移動経路変更部と、
   選択された前記移動経路候補が経由する複数の経由地点と現在位置とに基づいて、次の経由地点までの道路状況に応じた詳細経路を決定する詳細経路決定部と、
   前記移動対象の出発地点から現在地点までの移動に要した時間または料金の少なくとも一方を用いて算出される移動実績コストを算出する移動実績コスト算出部と、
   を備え、
   前記移動経路変更部は、前記移動実績コストと前記移動予想コストとに基づく出発地点から終着地点までのコストが許容値を超えた場合に、前記移動経路を変更する処理を行う
   ことを特徴とする交通流シミュレータ。
3. 前記移動経路変更部は終着地点より手前の経由地点の変更処理を行う
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の交通流シミュレータ。
4. 前記移動経路変更部は、複数の前記移動経路候補のうち、最も低い移動予想コストを算出した場合の移動経路候補を含む経路に前記移動経路を変更する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の交通流シミュレータ。
5. 前記移動予想コスト算出部は、現時点の交通状況の情報をさらに用いて前記移動予想コストを算出する
   ことを特徴とする請求項４に記載の交通流シミュレータ。
6. 前記移動対象の次の経由地点までの移動経路を、確率的経路選択法を用いて特定する確率的経路選択シミュレーション部と、
   を備えることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の交通流シミュレータ。
7. 前記移動経路変更部は前記終着地点の変更処理を行う
   ことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の交通流シミュレータ。
8. 前記移動経路変更部は現在地点が経由地点に一致した場合に、前記移動予想コストに基づいて前記移動対象と前記移動経路の変更処理を行う
   ことを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項に記載の交通流シミュレータ。
9. 交通網を移動する移動対象の移動を模擬する交通流シミュレータの移動経路計算方法であって、
   移動予想コスト算出部が、予め設定された移動経路を前記移動対象が移動する経過で、現在地点から前記移動経路の終着地点までの複数の移動経路候補が示す経路それぞれの移動に要した前記移動対象を運転するユーザについての過去の実績時間または過去の実績料金の少なくとも一方を用いて、各移動経路候補について移動対象が移動することで発生し得るコストである移動予想コストＶ_ｉを、ｘ_ｉｋ を移動経路候補ｉについての移動予想コストＶ_ｉの算出に用いる要素ｋの値、β_ｋを要素ｋに対する重みとして、式
   

   

   によって算出し、
   移動経路変更部が、前記移動予想コスト算出部で算出された移動予想コストに基づいて、複数の前記移動経路候補の中から一つを選択し、選択された前記移動経路候補を含む経路に前記移動経路を変更する処理を行い、
   移動実績コスト算出部が、前記移動対象の出発地点から現在地点までの移動に要した時間または料金の少なくとも一方を用いて算出される移動実績コストを算出し、
   前記移動経路変更部は、前記移動実績コストと前記移動予想コストとに基づく出発地点から終着地点までのコストが許容値を超えた場合に、前記移動経路を変更する処理を行う
   ことを特徴とする移動経路計算方法。
10. 交通網を移動する移動対象の移動を模擬する交通流シミュレータの移動経路計算方法であって、
    移動予想コスト算出部が、予め設定された移動経路を前記移動対象が移動する経過で、現在地点から前記移動経路の終着地点までの複数の移動経路候補が示す経路それぞれの移動に要した過去の実績時間または過去の実績料金の少なくとも一方を用いて、各移動経路候補について移動対象が移動することで発生し得るコストである移動予想コストＶ_ｉを、ｘ_ｉｋ を移動経路候補ｉについての移動予想コストＶ_ｉの算出に用いる要素ｋの値、β_ｋを要素ｋに対する重みとして、式
    

    

    によって算出し、
    移動経路変更部が、前記移動予想コスト算出部で算出された移動予想コストに基づいて、複数の前記移動経路候補の中から一つを選択し、選択された前記移動経路候補を含む経路に前記移動経路を変更する処理を行い、
    詳細経路決定部が、選択された前記移動経路候補が経由する複数の経由地点と現在位置とに基づいて、次の経由地点までの道路状況に応じた詳細経路を決定し、
    移動実績コスト算出部が、前記移動対象の出発地点から現在地点までの移動に要した時間または料金の少なくとも一方を用いて算出される移動実績コストを算出し、
    を備え、
    前記移動経路変更部は、前記移動実績コストと前記移動予想コストとに基づく出発地点から終着地点までのコストが許容値を超えた場合に、前記移動経路を変更する処理を行う
    ことを特徴とする移動経路計算方法。
11. 交通網を移動する移動対象の移動を模擬する交通流シミュレータのコンピュータを、
    予め設定された移動経路を前記移動対象が移動する経過で、現在地点から前記移動経路の終着地点までの複数の移動経路候補が示す経路それぞれの移動に要した前記移動対象を運転するユーザについての過去の実績時間または過去の実績料金の少なくとも一方を用いて、各移動経路候補について移動対象が移動することで発生し得るコストである移動予想コストＶ_ｉを、ｘ_ｉｋ を移動経路候補ｉについての移動予想コストＶ_ｉの算出に用いる要素ｋの値、β_ｋを要素ｋに対する重みとして、式
    

    

    によって算出する移動予想コスト算出手段、
    前記移動予想コスト算出手段で算出された移動予想コストに基づいて、複数の前記移動経路候補の中から一つを選択し、選択された前記移動経路候補を含む経路に前記移動経路を変更する処理を行う移動経路変更手段、
    前記移動対象の出発地点から現在地点までの移動に要した時間または料金の少なくとも一方を用いて算出される移動実績コストを算出する移動実績コスト算出手段と、
    として機能させ、
    前記移動経路変更手段は、前記移動実績コストと前記移動予想コストとに基づく出発地点から終着地点までのコストが許容値を超えた場合に、前記移動経路を変更する処理を行う
    ことを特徴とするプログラム。
12. 交通網を移動する移動対象の移動を模擬する交通流シミュレータのコンピュータを、
    予め設定された移動経路を前記移動対象が移動する経過で、現在地点から前記移動経路の終着地点までの複数の移動経路候補が示す経路それぞれの移動に要した過去の実績時間または過去の実績料金の少なくとも一方を用いて、各移動経路候補について移動対象が移動することで発生し得るコストである移動予想コストＶ_ｉを、ｘ_ｉｋ を移動経路候補ｉについての移動予想コストＶ_ｉの算出に用いる要素ｋの値、β_ｋを要素ｋに対する重みとして、式
    

    

    によって算出する移動予想コスト算出手段、
    前記移動予想コスト算出手段で算出された移動予想コストに基づいて、複数の前記移動経路候補の中から一つを選択し、選択された前記移動経路候補を含む経路に前記移動経路を変更する処理を行う移動経路変更手段、
    選択された前記移動経路候補が経由する複数の経由地点と現在位置とに基づいて、次の経由地点までの道路状況に応じた詳細経路を決定する詳細経路決定手段、
    前記移動対象の出発地点から現在地点までの移動に要した時間または料金の少なくとも一方を用いて算出される移動実績コストを算出する移動実績コスト算出手段、
    として機能させ、
    前記移動経路変更手段は、前記移動実績コストと前記移動予想コストとに基づく出発地点から終着地点までのコストが許容値を超えた場合に、前記移動経路を変更する処理を行う
    ことを特徴とするプログラム。

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