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专利名称：最佳路径检索系统以及最佳路径检索方法
技术领域：
本发明涉及为了完成预定业务而使多个移动体的移动路径最佳化的技木。
背景技术：
对于农田中种植的作物的品种的调查业务而言，作为一般性方法，由调查员主要依赖于纸质地图在对象农田中查找来进行。在该调查业务中可辅助性利用汽车导航系统，但是汽车导航系统用的地图中通常没有登记部分农用道路以及农田间的田间小路等。其原因为由于一定宽度以下的道路上驾驶难度高，因此，在面向一般用户的汽车导航系统中，不适合将如上所述的田间小路等作为路径进行提不。
因此，可将调查对象农田的附近设定为目的地来利用汽车导航系统，但是在到达目的地点之后，需要调查员依赖于纸质地图在农田中查找。在上述的调查业务中，需要在难以利用车辆通行到调查对象农田的狭窄农用道路以及不能利用车辆通行的田间小路上移动。因此，调查路径的最佳化成为考虑了利用汽车移动和徒歩移动的组合的最佳化问题。作为针对上述课题的解决对策，已知有例如提示将徒步以及利用交通公共机关的移动组合起来的最佳路径的技术(例如參照专利文献I)。另外，已知如下方法对考虑了可利用出租车以及租赁汽车的车站和不能利用出租车以及租赁汽车的车站的最佳路径进行检索(例如參照专利文献2)。由此，能够提示这样的路线相比在最近车站下车后长时间歩行的路线，即便到达目的地的距离长，但是由于能够使用出租车，结果较早到达目的地，而且，能够将如下车站作为下车地进行提示，该车站虽然不是最近车站，但是末班车晚，又能够利用出租车。此外还已知如下技木在徒步以及汽车等多个移动体从不同出发点朝向同一目的地移动的情况下，考虑到乘坐汽车移动的人在途中搭载徒步移动的人，来检索各移动体的最佳路径(例如參照专利文献3)。另外，已知检索代替医师或者护士将药品等医疗物资搬运至病房的机器材料搬运机器人的移动路径的技术(例如參照专利文献4)。专利文献I :日本特开2003-106858号公报专利文献2 日本特开2006-292447号公报专利文献3 :日本特开2005-140664号公报专利文献4 :日本特开2005-288628号公报但是，在专利文献I中记载的技术中，交通公共机关以及出租车的移动日程并非配合用户的方便而最佳化。而且，即便在利用能够配合用户的方便来变更路径的出租车的情况下，仅针对在出发地点招呼出租车的情况和在车站坐上出租车的情况进行了记载，并非检索将徒步移动和利用汽车的移动最佳化的路径。另外，专利文献2中记载的技术也同专利文献I中记载的技术ー样，没有记载使出租车的移动日程最佳化。另外，在专利文献3中记载的技术中，由于目的地点相同且只有ー个，因此不能适用于在多个目的地点间移动的农田内调查业务。而且，不能检索如下最佳路径调查员乘车移动至预定地点，然后，为了在车辆不可通行的地点进行调查而下车。另外，在专利文献4中记载的技术中，医师或者护士的目的地点、以及机器材料搬运机器人的目的地点虽然为多个，但均为通过相同目的地点的路径，因此不能使在不同路径上移动的移动体的移动路径最佳化。

发明内容
本发明所要解决的课题为提供一种能够检索最佳路径的方法以及系统，针对农田调查或者收获作业等，该最佳路径通过考虑多种移动手段并组合多个移动手段，从而用于高效地进行预定业务。本发明具有代表性的一个例子如下所示。即，一种最佳路径检索系统，其具备一台 以上的计算机，使移动体的移动路径最佳化，其特征在干，所述计算机具备路径信息数据库，其包括路网管理信息以及移动成本管理信息，该路网管理信息用于管理路网，该路网由表示所述移动体能够移动到的地点的多个结点以及连接所述结点间的多条线路构成，该移动成本管理信息用于针对在所述线路上移动时采用的各移动手段，管理使用该移动手段在所述线路上移动所需的移动成本；路径检索部，其检索所述移动体的移动路径中该移动体的移动成本最小的最佳路径；以及输出部，其输出与所述检索到的最佳路径有关的信息，所述路径检索部进行如下处理决定所述路网上的目的地点；參照所述路径信息数据库，检索从所述目的地点到交点结点的第一移动路径，所述交点结点为使用所述多个移动手段能够移动到的所述结点，计算出所述移动体沿所述检索到的第一移动路径移动所需的第一移动成本；针对每个所述目的地点，检索最临近结点，该最临近结点为所述计算出的第一移动成本最小的所述交点结点；參照所述路径信息数据库，检索所述移动体路过所有所述目的地点以及ー个以上的所述最临近结点的第二移动路径，计算出所述移动体沿所述检索到的第二移动路径移动所需的第二移动成本；将所述计算出的第二移动成本最小的所述第二移动路径决定为所述最佳路径；參照所述路径信息数据库，检索所述移动体在所述最佳路径上移动用的采用所述各移动手段的移动路径，所述输出部输出用于显示与所述最佳路径以及所述各移动手段的移动路径有关的信息的数据。基于本发明，能够满足所检索移动路径的最佳性并且削减计算量，决定各移动手段的移动路径，使得移动体的移动路径为最佳。


图I是说明本发明第一实施方式的最佳路径检索系统的结构的ー个例子的框图。图2是表示本发明第一实施方式中路网的ー个例子的说明图。图3A是表示本发明第一实施方式中路网的其他方式的说明图。图3B是表示本发明第一实施方式中路网的其他方式的说明图。图4A是表示本发明第一实施方式的路网DB中保存的结点信息表的ー个例子的说明图。图4B是表不本发明第一实施方式的路网DB中保存的移动成本信息表的一个例子的说明图。
图5是说明本发明第一实施方式的服务器执行的最佳路径检索处理的流程图。图6是表示本发明第一实施方式中路网的ー个例子的说明图。图7是表示本发明第一实施方式中连接群组间的最佳路径的ー个例子的说明图。图8是说明本发明第一实施方式的服务器执行的最临近结点的检索处理的流程图。图9是说明本发明第一实施方式中列表的ー个例子的说明图。图10是说明本发明第一实施方式中目的地点与最临近结点的对组的一个例子的说明图。图11是说明本发明第一实施方式中对组的群组化处理的流程图。
图12A是表示本发明第一实施方式中有驾驶员情况下的最佳路径的ー个例子的说明图。图12B是表示本发明第一实施方式中无驾驶员情况下的最佳路径的ー个例子的说明图。图13是表示本发明第一实施方式中群组的分割的ー个例子的说明图。图14是说明本发明第一实施方式中对组的群组化处理的流程图。图15是表示本发明第一实施方式中群组的结合例的说明图。图16是表示本发明第二实施方式的最佳路径检索系统的结构例的框图。图17是说明本发明第二实施方式的服务器执行的最佳路径检索处理的流程图。图18A是表示本发明第二实施方式中路网的ー个例子的说明图。图18B是表示本发明第二实施方式中路网的ー个例子的说明图。图18C是表示本发明第二实施方式中路网的ー个例子的说明图。符号说明100-終端，101-服务器，102-网络，103-数据通信总线，104-控制部，105-输入部，106-显示部，107-位置检测部，108-通信部，109-数据通信总线，110-控制部，111-输入部，112-显示部，113-通信部，114-路网DB (路网数据库)，115-地图DB (地图数据库)，116-路径检索部，201-结点(node)，202-线路(link)，203-移动成本信息，400-结点信息表，410-移动成本信息表，701,702-群组，900-列表，1600-終端，1601-服务器，1602-网络，1603-数据通信总线，1604-控制部，1605-输入部，1606-显示部，1607-位置检测部，1608-通信部，1609-数据通信总线，1610-控制部，161ト输入部，1612-显示部，1613-通信部，1614-路网DB (路网数据库)，1615-地图DB (地图数据库)，1616-路径检索部，1617-收割顺序决定部，1801-结点，1802、1805-线路，1803-路径，1804-地点。
具体实施例方式第一实施方式在第一实施方式中，对在调查员调查水田、旱田等农田时检索组合了通过汽车进行的移动和徒步进行的移动的最佳路径的最佳路径检索系统进行说明。以下，将通过汽车进行的移动称作汽车移动，将徒步进行的移动称作徒歩移动。图I是说明本发明第一实施方式的最佳路径检索系统的结构的ー个例子的框图。第一实施方式中的最佳路径检索系统由调查员携带的终端100、执行最佳路径的检索处理的服务器101、连接终端100以及服务器101的网络102构成。而且，在图I中，终端100以及服务器101分别为ー个，但也可以为多个。终端100具备控制部104、输入部105、显示部106、位置检测部107以及通信部108，各结构通过数据通信总线103相互连接。而且，終端100还可以包括其他结构。控制部104执行用于实现终端100所具备的功能的处理。控制部104能够利用例如处理器等来实现。输入部105受理来自调查员的信息提示请求以及路径检索条件的设定请求。输入部105能够利用按钮、触摸面板等来实现。显示部106向调查员显示地像以及路径信息等信息。显示部106能够利用例如液晶显示器等来实现。
位置检测部107检测终端100的当前位置。位置检测部107能够利用例如GPS(Global Position System)、或者自主导航单元等来实现。通信部108经由网络102与服务器101通信。具体地，通信部108向服务器101发送关于终端100的当前位置的信息、信息提示请求、以及路径检索条件的设定请求等，并且，通信部108从服务器101接收终端100的当前位置周边的地像、以及最佳路径信息等。通信部108能够利用手机通信卡或者WiMAX通信卡等来实现。而且，终端100所具备的各结构也可使用软件来实现。例如、通过将实现各结构的软件导入手机、智能手机、便携游戏机、汽车导航系统、PND (Personal Navigation Device)等既有设备中，也能够作为終端100来利用。另外，終端100的形态可以为任何形态，也可以为调查员能够在徒步移动中携帯的终端100，或者能够设置在汽车中的终端100。服务器101检索组合了汽车移动和徒歩移动的最佳的农田调查路径(最佳路径)，并将检索到的最佳路径的相关信息发送给終端100。服务器101具备控制部110、输入部111、显示部112、通信部113、路网DB114、地图DB115以及路径检索部116，各结构通过数据通信总线109相互连接。控制部110执行用于实现服务器101所具备的功能的处理。控制部110能够利用例如处理器来实现。另外，控制部110具备保存处理所需信息的存储部(省略图示)。输入部111为由操作服务器101的操作人员进行服务器101的操作用的接ロ。输入部111能够利用例如键盘、鼠标、按钮、以及触摸面板等来实现。操作人员使用输入部111输入纬度以及经度信息、或者路网的结点编号，指定调查员为了进行调查所要移动到的场所。以下，将调查员为了进行调查所要移动到的场所称作目的地点。显示部112对操作人员显示各种信息。显示部112能够利用例如液晶显示器等来实现。通信部113经由网络102与ー个以上的終端100通信。通信部113向終端100发送最佳路径的相关信息，并且，将与終端100的当前位置对应的周边地像向该终端100发送。通信部113能够利用例如网络卡等来实现。路网DB114保存路网的相关イ目息。此处，路网由表不地点的结点(node)和将该结点之间连接起来的线路(link)构成。路网中包含能够进行汽车移动的道路、能够进行汽车移动的农用道路以及只能徒步移动的田间小路等的信息。关于路网，将使用图2、图3A以及图3B在后文进彳丁叙述。地图DB115保存以光栅格式或者矢量格式表现的地像。地图DB115中保存例如由国土地理院等制作的50m网格标高数据等。而且，地像能够使用JPEG、PNG以及TIFF等格式。另外，地图DB115按各分辨率保存地像，进ー步按每个区域进行分割后保存该地像。由此，在終端100的当前位置发生了变化的情况下，服务器101能够向终端100发送恰当的区域并且为恰当的分辨率的地像。因此，終端100中显示对应于当前位置的地图。而且，作为矢量格式的地像，能够利用SVG(Scalable Vector Graphics)等。路径检索部116检索用于使调查员最高效地移动过所有目的地 点的最佳路径，并对操作人员或者调查员输出检索到的最佳路径的相关信息。本实施方式中，检索的是组合了汽车移动和徒步移动的最佳路径。此处，组合了两个移动手段的最佳的路径表示的是利用汽车移动的路径、下车地点、徒步移动的路径、以及再次上车的地点分别被决定为最佳的路径。以下，将最佳路径中的上下车地点称作离合点。图2是表示本发明第一实施方式中路网的ー个例子的说明图。如图I中所述，路网由多个结点(node) 201和多条线路(link) 202构成。结点201表示调查员能够移动到的地点。结点201被赋予在路网上能够唯一识别的识别符。而且，在以下的说明中，结点201被赋予表示能否进行汽车移动的属性信息。另外，线路202被赋予与汽车移动以及徒步移动的移动时间相关的信息(移动成本信息203)。以下，将汽车移动以及徒步移动的移动时间称作移动成本。另外，将表示能否进行汽车移动的属性信息称作属性信息，将与汽车移动以及徒步移动的移动时间相关的信息称作移动成本信息203。在图2所示的例子中，结点K201以及结点L201表示不能进行汽车移动的结点201。本实施方式中，能够进行汽车移动的结点201使用实线的圆表现，而不能进行汽车移动的结点201使用虚线的圆表现。另外，以下将构成路网的结点201中的汽车移动以及徒步移动双方能够到达或者通过的结点201也称作交点结点201。在图2所示的例子中，结点A201 结点J201为交点结点201。线路202为有向线路，也能够表现单向通行。但是，本实施方式中为了便于说明，以线路202中的移动成本不依赖于移动方向并且相同的情况、也就是无向线路的情况为例进行说明。移动成本信息203保存线路202中各移动手段的移动成本。在图2所示的例子中，移动成本信息203中保存汽车移动以及徒步移动各自的移动成本。具体地，移动成本信息203中，上层表示徒步移动的移动成本，下层表示汽车移动的移动成本。而且，移动成本信息中设定的“-”表示不能进行采用对应移动手段的移动。作为在计算机上表示“-”的方法，能够通过赋予最大整数值等大数值作为移动成本来实现。另外，线路202还可被赋予表示道路、农用道路或者田间小路等道路的类别的道路类别信息。在对线路202赋予道路类别信息的情况下，汽车移动的移动成本为的线路表示被赋予了 “田间小路”这ー道路类别信息。而且，在路网中不包含属性信息的情况下，能够使用如下方法来确定能够进行汽车移动的结点201。服务器101使用线路202所保持的汽车移动的移动成本信息，从预定的开始地点以深度优先搜索法依次追寻结点201。此时，服务器101对曾经追寻到的结点201赋予表示能够进行汽车移动的标记，在赋予了标记的时间点结束深度方向的捜索。由此，能够确定从开始地点能够通过汽车移动到的所有结点201。因此，路网中也可以不包含结点201的属性信息。

图2是表现出典型性的农田周边的道路的路网，由田间小路分割成六块农田。如图2所示，在能够进行汽车移动的线路202 (道路或者农用道路)上徒歩移动时的移动成本与在田间小路上移动的情况相比较少。在图2所示的例子中，将能够进行汽车移动的路径、以及能够徒步移动的路径表现为ー个路网。但是，路网并不限定于此，例如还可以基于每种移动手段来保持。图3A以及图3B是表示本发明第一实施方式中路网的其他方式的说明图。图3A表示与汽车移动相关的路网，图3B表示与徒歩移动相关的路网。而且，各个路网中，识别符相同的结点201表示相同地点。接着，说明路网DB114中保存的具体信息的ー个例子。图4A是表不本发明第一实施方式的路网DB114中保存的结点信息表400的一个例子的说明图。图4B是表示本发明第一实施方式的路网DB114中保存的移动成本信息表410的ー个例子的说明图。结点信息表400保存结点201的管理信息。结点信息表400包括结点识别符401、车辆移动402、经度403以及纬度404。结点识别符401保存用于唯一识别结点201的识别符。车辆移动402保存表示与结点识别符401对应的结点201能否实现采用汽车移动所进行的移动的信息。本实施方式中，在能够实现采用汽车移动所进行的移动的情况下保存“正确(True)”，在不能实现采用汽车移动所进行的移动的情况下保存“错误(False)”。经度403以及纬度404保存表示与结点识别符401对应的结点201的位置的经度以及纬度。移动成本信息表410保存针对ー个线路202的各移动手段的移动成本的管理信息。移动成本信息表410包括线路识别符411、结点识别符412、结点识别符413、移动成本(汽车)414、移动成本(徒歩)415以及道路类别416。线路识别符411保存用于唯一识别线路202的识别符。结点识别符412以及结点识别符413保存用于唯一识别与线路识别符411对应的线路202所连接的结点201的识别符。移动成本(汽车)414保存沿与线路识别符411对应的线路202采用汽车进行移动的情况下的移动成本。移动成本(徒歩)415保存沿与线路识别符411对应的线路202徒步移动的情况下的移动成本。道路类别416保存与线路202对应的道路的道路类别信息。道路类别416中保存“田间小路”以及“道路”等信息。而且，由于采用结点识别符412以及结点识别符413能够确定线路202，因此线路识别符411并非必不可少。以下，针对用于检索最佳路径的具体处理进行说明。图5是说明本发明第一实施方式的服务器101执行的最佳路径检索处理的流程图。图6是表示本发明第一实施方式中路网的ー个例子的说明图。在以下的说明中，以如图6所示的路网为例进行说明。首先，服务器101决定目的地点(步骤501)。此处，目的地点在种植判别调查中相当于调查员为了确认农田内作物品种而访问的场所，而在估产调查中相当于用于调查员为了进行估产而进入农田的场所。而且，调查所花费的时间根据农田的大小以及调查内容的种类而不同，假定调查时间独立于调查路径，在本实施方式的检索处理中不予考虑。以下，如图6所示，以将结点L201以及结点K201决定为目的地点的情况为例进行说明。以下，将决定为目的地点的结点L201以及结点K201称作目的地点L以及目的地点K0而且，目的地点不限定于结点201，还能够在线路202上决定目的地点。该情况下，等同于以下情况，即，在线路202上的目的地点，追加新的结点201，进而，对线路202进行分害I]，将新追加的结点201决定为目的地点。因此，以下针对结点201被决定为目的地点的情况进行说明。服务器101可基于操作人员考虑到作业内容而指定的信息来决定目的地点，也可參照路网DB114以及地图DB115自动决定目的地点。作为服务器101自动决定目的地点的方法，可考虑如下方法。
在种植判别调查的情况下，服务器101例如以路网的一部分环路中的、面对即便是一条农用道路或者田间小路的环路为农田，将构成该环路的结点中的、同时还构成其他农田的结点201优先决定为目的地点。并且，服务器101追加目的地点至少到构成表示农田的环路的结点201中的至少ー个结点201被指定为目的地点为止。通过以上处理自动决定目的地点。此处，作为从路网中提取一部分环路的方法，可考虑如下方法。也就是，在从任意的结点201沿着线路202向下ー结点201移动的情况下，通过反复进行选择出现在最右方向的线路后向下一结点移动这样的处理，服务器101能够提取环路。在通常的路网中不能确定“最右方向”的线路，但是由于本实施方式的路网DB114的结点信息表400中包含纬度以及经度的信息，因此服务器101能够根据该信息掌握连接结点201的线路在地图上的朝向。服务器101对曾经追寻到的线路202赋予标记，在下一环路提取处理中选择未到达过的线路202来执行同样的处理。而且，在连接第一结点以及第ニ结点的线路202中，服务器101对从第一结点向第ニ结点方向的移动和从第二结点向第一结点方向的移动加以区分地赋予标记。另外，作为服务器101自动决定目的地点的方法，还可考虑如下方法。在即便不到农田也能从农田之外的场所进行种植判别的情况下，服务器101參照保存在地图DB115中的由国土地理院等制作的50m网格标高数据等，将视野好的场所决定为目的地点，对于从决定出的目的地点能够观察到的农田以外，采用上述的决定方法决定其他目的地点。
以上为服务器101自动决定目的地点的方法的说明。返回到图5的说明。接着，服务器101针对决定出的每个目的地点检索满足预定条件的结点201、即最临近结点201，生成目的地点与最临近结点201的对组(步骤502)。此处，最临近结点201表示从目的地点能够移动到的交点结点201，并且是从目的地点的移动成本最小的交点结点 201。而且，关于最临近结点201的检索处理以及对组生成处理的详细过程将使用图8在后文叙述。接着，服务器101基于生成的对组，生成ー个以上群组(步骤503)。此处，群组表示包括至少ー个对组的路网的子集。作为群组的生成方法，可考虑(方法I)将整体作为ー个群组进行分割的方法、(方法2)将各个对组以及各个群组组合来生成群组的方法、(方法3)最初生成适当的群组 后进行调整的方法这三种方法。下文中详述。接着，服务器101检索所生成的群组内的最佳路径(步骤504)。在生成了多个群组的情况下，针对各个群组检索最佳路径。服务器101通过针对每个群组检索最佳路径能够减少计算量。在群组内的最佳路径检索处理中，服务器101检索移动过群组内所有目的地点和至少ー个最临近结点201、并且移动成本最小的最佳路径。此时，从最临近结点201中决定离合点。而且，在包括两个以上离合点的情况下，如下所述地检索最佳路径。针对汽车移动，检索离合点间的移动成本最小的路径。针对徒步移动，检索从离合点开始移动后经由ー个以上的目的地点然后到达离合点的、移动成本最小的路径。而且，作为到达地点的离合点可以与作为移动开始点的离合点相同。更具体地，在不经由目的地点的离合点间移动中，检索汽车移动的移动成本最小的路径。另外，针对经由至少ー个目的地点的离合点间移动，检索徒步移动的移动成本最小的路径。也就是，使采用汽车移动的路径与采用徒步移动的路径最佳化。步骤504中，在包括至少ー个最临近结点201的条件下，检索以最小的移动成本移动过群组内的所有目的地点的路径。由此，能够保持路径的最佳性，并且削減检索处理的计
禅且昇里。而且，在步骤503的处理中，在计算出各群组中最佳路径以及该最佳路径的移动成本的情况下，由于已经执行与步骤504同样的处理，因此能够省略步骤504的处理。接着，服务器101检索在所有群组间各移动一次的最佳路径(步骤505)。也就是，执行群组间的移动路径的最佳化。本实施方式中群组间的最佳路径从连接步骤504中检索到的一个群组中的最佳路径的終止地点和其他群组中的最佳路径的开始地点的路径中检索。而且，在假设为无向线路的情况下，能够调换开始地点和終止地点。在步骤505的处理结束之后，服务器101生成用于显示与检索到的最佳路径相关的信息的输出信息，并将该输出信息发送给终端100。步骤505的检索处理能够作为旅行商问题来处理。旅行商问题虽然为NP难题，但是只要群组数为预定数以下，服务器101就能够使用分支定界法等既有方法在实用的时间内检索最佳路径。而且，通过预先按作为最佳路径检索的对象的每个地域使用本实施方式中的服务器101，能够避免产生巨大的计算量。图7是表示本发明第一实施方式中连接群组间的最佳路径的ー个例子的说明图。图7中表示连接群组701和群组702的最佳路径。各群组内的目的地点以黑色圆表示，群组内的最佳路径以粗线表示。如图7所示，本实施方式中，连接结点A与结点B之间的路径成为连接群组701与群组702之间的最佳路径。而且，还考虑到如下可能性，即，如果将各群组内的路径进行变更，使得连接结点C与结点D之间的路径成为最佳路径，则整体上的移动成本最小。但是，考虑到群组内以及群组间的移动成本，如果对所有的开始地点以及终止地点的组合执行检索处理，则导致计算 量会显著増大。本实施方式中，在检索通过所有目的地点的最佳路径的处理中，检索包括目的地点以及最临近结点201的群组内的最佳路径，进而，通过检索连接群组间的最佳路径来削减计算量。更具体地，使群组内的开始地点以及终止地点固定，在群组间的移动中采用汽车移动，优先进行包括徒步移动的群组内的最佳化，通过这样执行检索处理，从而具有大幅削减计算量的效果。通过以上叙述的处理，服务器101能够检索组合了汽车移动和徒步移动的最佳路径。接着，针对步骤502中最临近结点201的检索处理进行说明。图8是说明本发明第一实施方式的服务器101执行的最临近结点201的检索处理的流程图。首先，服务器101选择ー个目的地点(步骤801)。步骤802以后的处理针对选择出的每个目的地点执行。也就是，对于各目的地点执行步骤802 步骤808的处理。服务器101參照路网DB114判定采用汽车移动能否移动到选择出的目的地点(步骤802)。也就是，判定目的地点是否为交点结点201。具体地，服务器101基于选择出的目的地点的结点识别符參照结点信息表400，判定对应的条目的车辆移动402是否为“正确”。在对应的条目的车辆移动402为“正确”的情况下，判定目的地点是交点结点201。在步骤803以后的处理中，检索作为最临近结点201的候补的结点201，通过步骤803步骤808的循环处理更新该结点201，从而检索到真正的最临近结点201。以下将作为最临近结点201的候补的结点201也称作候补结点201。在判定目的地点为交点结点201的情况下，由于目的地点本身即为最临近结点201，因此服务器101结束处理。在判定目的地点不是交点结点201的情况下，服务器101执行初始化处理(步骤803)。具体地，服务器101执行以下处理。服务器101设定虚拟的结点(以下称作虚拟结点201)作为候补结点201。而且，服务器101将用于向虚拟结点201移动的线路202的移动成本设定为大的数值。初始化处理是用于防止候补结点201被再次作为候补结点201检索到的处理。而且，在首次执行处理的情况下，也可以省略虚拟结点201的设定处理。另外，服务器101生成用于检索最临近结点201的列表900。图9是说明本发明第一实施方式中列表900的ー个例子的说明图。列表900包括结点识别符901、累积移动成本902以及路径903。结点识别符901保存用于识别候补结点201的识别符。累积移动成本902保存从目的地点到与结点识别符901对应的结点201为止的移动成本。路径903保存从目的地点到与结点识别符901对应的结点201为止的移动路径的相关信息。路径903中保存的例如为将结点201的识别符以从目的地点开始移动的顺序排列的信息。但是，如果是明白移动路径的信息，可以为任何格式的信息。首次执行初始化处理的情况下，结点识别符901中保存选择出的目的地点的识别符，累积移动成本902中保存“0”，路径903中保存表示无移动路径的意思的信息。在步骤803以后的处理中，使用列表900执行处理。
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执行初始化处理之后，服务器101參照路网DB114以及列表900，检索相邻结点201 (步骤 804)。具体地，服务器101从列表900选择累积移动成本902的值最小的结点201，检索与选择出的结点201相邻的相邻结点201。此处，相邻结点201表示直接通过线路202与对应于结点识别符901的结点201连接的结点201。也就是，表示从对应于结点识别符901的结点201能够ー步移动到的结点。接着，服务器101在列表900中追加与相邻结点201有关的信息(步骤805)。具体地，服务器101在对应的条目的结点识别符901中保存相邻结点201的识别符。另外，服务器101检索到相邻结点201为止的移动路径，在路径903中保存该移动路径。另外，服务器101计算出从目的地点到相邻结点201为止的移动成本，在累积移动成本902中保存计算出的移动成本。接着，服务器101參照路网DB114以及列表900，选择候补结点201 (步骤806)。具体地，执行如下处理。服务器101參照路网DBl 14的结点信息表400，从列表900提取一条以上与交点结点201对应的条目。服务器101从提取出的条目中选择所有的累积移动成本902最小并且小于到当前的候补结点201的累积移动成本902的交点结点201的条目。服务器101将与选择出的条目对应的交点结点201选择为候补结点201。也就是，当前的候补结点201被替换为选择出的交点结点201。在不存在满足上述条件的条目的情况下，服务器101选择所有的累积移动成本902最小并且与到当前的候补结点201的累积移动成本902相等的条目。服务器101将选择出的条目追加为候补结点201。接着，服务器101从列表900删除与交点结点201对应的条目。而且，当在该时间点列表900中不存在条目的情况下，由于该候补结点201成为真正的最临近结点201，因此服务器101可以终止处理。另外，交点结点201以外的结点201所对应的条目不从列表900中删除。接着，服务器101更新列表900 (步骤807)。
具体地，服务器101參照路网DB114，从列表900删除累积移动成本902为候补结点201的累积移动成本902以上的结点201。接着，服务器101判定列表900中是否存在条目(步骤808)。在判定为列表900中存在条目的情况下，服务器101返回步骤803，执行同样的处理。而且，在步骤803中的初始化处理中，将候补结点201的移动成本设定为大的数值，是为了防止该最临近结点201被重复选择。在判定为列表900中不存在条目的情况下，服务器101将当前的候补结点201决定为最临近结点201，并终止处理。通过以上的处理，能够检索最临近结点201、从目的地点到最临近结点201为止的 移动成本、以及从目的地点到最临近结点201为止的移动路径(最佳路径)。连接目的地点与最临近结点201的最佳路径是从汽车下来后徒步移动至最初的目的地点的路径的候补，并且，还是从目的地点通过徒步移动移动至能够乘上汽车的场所的路径的候补。即，最临近结点201为成为离合点的候补的结点201。本实施方式中，通过将离合点的候补限定为最临近结点201，与将所有的结点201作为离合点来检索最佳路径的情况相比，能够限定检索范围。因此，能够得到削减计算量以及缩短对最佳路径进行检索处理的时间的效果。另ー方面，通过限定检索范围，存在检索到与真正的最佳路径背离的路径的可能。但是，由于汽车移动与徒步移动的移动成本大有不同，因此通过优先进行路径的最佳化使得徒步移动的移动成本为最�。�并将某一个最临近结点201作为离合点，从而使得对解的最佳性的损害达到极小。在上述的方法中，即便在存在多个移动成本最小的候补结点201的情况下，也是选择某ー个候补结点201，但是本发明并不限定于此。也就是，也可以提取多个最临近结点201。该情况下，可以为如下方法针对各最临近结点201执行最佳路径检索处理，从而决定最終的离合点。而且，在图6所示的例子中，生成如图10所示的对组。也就是，生成目的地点L与最临近结点G201的对组、目的地点K与最临近结点B201的对组。接着，针对步骤303中对组的群组化方法进行说明。图11是说明本发明第一实施方式中对组的群组化处理的流程图。图11中，针对与(方法I)对应的群组化处理、也就是将整体作为ー个群组分割的群组化处理进行说明。而且，以下以图6为例进行说明。最初，服务器101将整体作为ー个群组追加到未处理群组列表(步骤1101)。在图6的情况下，图6中所示的路网被作为ー个群组追加到未处理群组列表。接着，服务器101从未处理群组列表中选择ー个作为处理对象的群组，检索选择出的群组中的最佳路径，进而，计算出检索到的最佳路径的移动成本(步骤1102)。而且，最佳路径从以交点结点201为开始点、通过全部目的地点、并以交点结点作为终止点的路径中检索。此处，针对群组内的最佳路径检索方法进行说明。检索通过群组内全部目的地点的最佳路径的问题也能够作为旅行商问题进行处理，目的地点的数量如果不多，则能够使用分支定界法等既有手法在实用的时间内检索最佳路径。另ー方面，在目的地点的数量多的情况下，相比于使用(方法1)，优选使用(方法2)以及(方法3)。而且，在群组内的最佳路径的检索处理中，有必要考虑是否有驾驶汽车的驾驶员。这是由于，在有驾驶员的情况下，能够在进行目的地点处的调查以及徒歩移动期间将汽车移动到其它地点。因此，在有驾驶员的情况下，可以使群组内的作为开始地点的结点201与作为终止地点的结点201不同。
例如，在图6的情况下，能够将结点A201 结点J201的全部结点201作为开始地点，进而能够不依赖于开始地点地、独立地将结点A201 结点J201的某一个作为终止地点。而且，在结点间的移动成本不依赖于移动方向的无向线路的路网中，以结点A201作为开始地点、以结点H201作为终止地点的路径与在相逆方向上移动的路径的移动成本相同，因此检索任一条单向路径即可。另ー方面，在有向线路的路网中，在检索最佳路径的情况下，即便是同一路径，考虑到移动方向，也有必要计算出关于两个移动方向的移动成本。另外，本实施方式中，假设的是在徒步移动期间以及调查期间汽车完成了到交点结点201为止的移动，在该假设不成立的情况下，将从下车地点到乘车地点为止的汽车移动的移动成本、同徒步移动的移动成本以及调查成本的合计进行比较，将较大一方的移动成本认为是路径的移动成本即可。在没有驾驶员的情况下，服务器101在开始地点与終止地点相同这一条件下执行最佳路径的检索处理即可。而且，表示是否有驾驶员的信息由操作人员或者调查员来指定。通过该指定决定路径开始地点与路径终止地点是否相同。另外，操作人员或者调查员也可指示服务器101针对有驾驶员这一条件和没有驾驶员这一条件这两个条件执行最佳路径检索处理。该情况下，服务器101通过向操作人员或者调查员显示各条件下的最佳路径，能够支援调查时是否让驾驶员同行的判断。此外，服务器101还能够显示不同条件下每条最佳路径的调查时间的区别、所需燃料的区别、让驾驶员同行情况下的人事费(或者出租车费)等成本。另外，服务器101还能够基于与调查时间的区别以及燃料的区别等对应的系数換算成调查所使用的金額，显示在哪个条件下进行调查在金钱方面是有利的。以图6为例，在有驾驶员的情况下和没有驾驶员的情况下的各各自的最佳路径如图12A以及图12B所示。图12A是说明本发明第一实施方式中有驾驶员情况下的最佳路径的ー个例子的说明图。图12B是说明本发明第一实施方式中无驾驶员情况下的最佳路径的ー个例子的说明图。图12A以及图12B表示调查员所移动的路径。如图12A所示，有驾驶员情况下的调查员的最佳路径为路径(B、K、L、G)或者路径(G、L、K、B)。而且，对于汽车的驾驶员的移动路径而言，路径(B、C、D、E、F、G)或者路径(B、A、J、I、H、G)的某一条为最佳路径。如图12B所示，无驾驶员情况下的最佳路径为路径(B、K、L、C、B)、路径(B、C、L、K、B)、路径(C、L、K、B、C)或者路径(C、B、K、L、C)。而且，在路径(B、K、L、C、B)中，从结点C201到结点B201为止为采用徒步移动的移动。其他路径也相同。图12A以及图12B所示的最佳路径中，上下汽车次数分别为I次，但是在通过全部目的地点的路径中，也存在上下汽车的次数分别为多次的路径。例如，可考虑如下路径以结点B201作为开始地点，徒步移动至结点K201，返回结点B201，在结点B201再次上车，通过汽车移动至结点C201，在结点C201下车后徒步移动至结点L201，接着，返回到结点C201后上车。在该情况下，最佳路径的移动成本也可以考虑上下车时的成本。例如，在将测量设备装载在车的行李箱中移动的情况下，下车后的測量设备的准备、或者调查后測量设备的收纳所花费的时间相当于上下车时成本。该情况下，服务器101在从徒步移动改为汽车移动的交点结点201加上预定的上下车时成本后检索最佳路径即可。返回到图11的说明。 接着，服务器101将群组分为两个(步骤1103)。作为分割方法，可以考虑多种方法，例如，使用目的地点间在地图上的位置(纬度以及经度)，通过采用欧式距离作为距离尺度的K-means法等能够进行分割。图13是说明本发明第一实施方式中群组的分割的ー个例子的说明图。接着，服务器101在分割得到的各群组中检索以交点结点201作为路径的开始地点、通过全部目的地点、以交点结点201作为路径的終止地点的最佳路径，计算出两个群组各自的移动成本LI、L2(步骤1104)。最佳路径的检索方法与步骤1102相同，因此省略说明。在如图13所示分割的情况下，在上方的群组中，路经(G、L、G)为最佳路径，在下方的群组中，路径(B、K、B)为最佳路径。接着，服务器101判定分割后各群组中最佳路径的移动成本是否大于分割前群组中最佳路径的移动成本(步骤1105)。具体地，使分割前群组中最佳路径的移动成本为L，使分割后各群组中最佳路径的移动成本为LI、L2，使群组间的移动所需的移动成本为LG的情况下，判定是否满足“L >L1+L2+LG”。在图13所示的例子中，对于群组间的移动而言，由于路经(B、C、D、E、F、G)或者路径(B、A、J、I、H、G)的移动成本最�。�因此为最佳路径。在判定为分割后的最佳路径的移动成本大于分割前的最佳路径的移动成本的情况下，由于分割后的整体移动成本能够削減，因此，服务器101将分割而得的群组追加到未处理群组列表(步骤1106)，返回到步骤1102执行同样的处理。在判定为分割后的最佳路径的移动成本在分割前的最佳路径的移动成本以下的情况下，由于分割前的整体移动成本能够削減，因此，服务器101将分割前的群组从未处理群组列表删除，进而追加到已处理群组列表(步骤1107)。接着，服务器101判定未处理群组列表中是否存在未处理的群组(步骤1108)。在判定为未处理群组列表中存在未处理的群组的情况下，服务器101返回到步骤1102执行同样的处理。在判定为未处理群组列表中不存在未处理的群组的情况下，服务器101结束处理。通过以上的处理，在已处理群组列表中保存分割后的群组。在图12A的情况下，调查员的移动成本为“8+10+9 = 27”。在图12B的情况下，调查员的移动成本为“8+10+11+6 = 35”。另ー方面，在如图13所示分割的情况下，不管有无驾驶员，包含目的地点L的群组的移动成本为“9+9 = 18”，另外，不管有无驾驶员，包含目的地点K的群组的移动成本为“8+8 = 16”。另外，关于群组间的移动成本，路径(B、C、D、E、F、G)或者路径(B、A、J、I、H、G)为最佳路径，该最佳路径的移动成本为“5”。而且，群组间移动成本为单纯的最佳路径检索问题，能够通过戴克斯特拉法等既有方法进行检索。因此，由于分割前的移动成本小于分割后的移动成本，所以不管有无驾驶员，群组不被分割。在上述的分割处理中，根据分割方法的不同，步骤1105的判定结果有可能不同。例如，在使用K-means法进行分割的情况下，即便在判定为分割前的移动成本小于分割后的移动成本的情况下，在使用其他分割法进行分割时，也存在判定为分割后的移动成本小于分割前的移动成本的可能性。因此，可以在步骤1103以及步骤1104中使用多种分割方法对群组进行分割，比较每种分割方法的移动成本，针对分割后的移动成本最小的分割方法，执行步骤1105的判定处理。图14是说明本发明第一实施方式中对组的群组化处理的流程图。图14中，说明的是与(方法2)对应的群组化处理、也就是将对组或者群组彼此进行组合来生成群组的群组化方法。而且，以下以图6为例进行说明。 首先，服务器101将目的地点与最临近结点201的对组作为ー个群组追加到未处理群组列表(步骤1401)。而且，在以下的处理中，通过多个对组的结合来生成群组。因此，在该群组化处理中，一个对组也作为ー个群组来处理。以下，将对组也记载为对组群组。接着，服务器101从未处理群组列表中取出相邻的两个对组群组，检索各对组群组中的最佳路径，并且计算出检索到的各条最佳路径的移动成本(步骤1402)。此处，作为相邻两个对组群组的选择方法，可以考虑选择对组群组间的移动成本最小的两个对组群组的方法、选择对组群组内的目的地点与最临近结点的整体重心间距离最小的两个对组群组的方法等各种方法。本实施方式中，将对组群组间的移动成本最小的对组群组选择为相邻的对组群组。接着，服务器101将被取出的两个对组群组(步骤1403)结合。此处，对组群组的结合的含义是指生成两个对组群组中所含的全部目的地点与最临近结点的对组的集合的并集。接着，服务器101检索结合成的对组群组内的最佳路径，计算出该最佳路径的移动成本(步骤1404)。接着，服务器101判定结合成的对组群组中的最佳路径的移动成本是否小于结合前的各对组群组中最佳路径的移动成本(步骤1405)。具体地，在使结合前的各对组群组中的最佳路径的移动成本为L1、L2，使对组群组间的移动成本为LG，而且，使结合后的对组群组中的最佳路径的移动成本为L的情况下，判定是否满足“L < L1+L2+LG”。在判定为结合后的对组群组中最佳路径的移动成本小于结合前的各对组群组中最佳路径的移动成本的情况下，服务器101将结合成的对组群组追加到未处理群组列表(步骤1406)，进入到步骤1408。这是由于将两个对组群组进行结合能够削减整体的移动成本。在判定为结合后的对组群组中最佳路径的移动成本在结合如的各对组群组中最佳路径的移动成本以上的情况下，服务器101将结合前的各对组群组追加到已处理群组列表(步骤1407)，进入到步骤1408。这是由于不对两个对组群组进行结合能够削减整体的移动成本。接着，服务器101判定未处理群组列表中是否存在两个以上未处理的对组群组(步骤 1408)。
在判定为未处理群组列表中存在两个以上未处理的对组群组的情况下，服务器101返回到步骤1402，执行同样的处理。在判定为未处理群组列表中未处理的对组群组为ー个以下的情况下，服务器101将未处理的对组群组追加到已处理群组列表后结束处理。通过以上的处理，已处理群组列表中留有结合成的对组群组。而且，在步骤1407中，将选择出的两个对组群组追加到了已处理群组列表，这是基于如下考虑在与相邻的两个对组群组进行结合也不会削减移动成本的情况下，即便与其他对组群组结合，移动成本被削減的可能性也很低。关于上述的假设，也考虑了由于相邻群组的定义、对组群组内的目的地点的分布、路网的性质等而不符合的情況。因此，也可以不选择相邻的两个对组群组，而使用这样的方法选择多个结合候补，计算出将其分别结合情况下的移动成本的削減量，将移动成本削減量最多的实际结合起来。以下，针对将图14所示方法应用于图6所示路网的情况进行说明。在步骤1401中，服务器101将图10所示的、目的地点K以及最临近结点B201的对组、以及、目的地点L以及最临近结点G201的对组这两个群组分别追加到群组列表。在步骤1402中，服务器101从群组列表中取出两个群组，分别检索群组的最佳路径，进而计算出各条最佳路径的移动成本LI、L2。此处，由于群组列表中只含有两个群组，因此该群组被自动选择。具体地，由目的地点K以及最临近结点B201的对组所组成的群组中的移动成本经计算为“ 18”，而由目的地点L以及最临近结点G201的对组所组成的群组中的移动成本经计算为“16”。另外，由于结合前的群组中从交点结点B201到交点结点G201的汽车移动为最佳路径，因此，在使交点结点201处的移动成本为“O”的情况下，结合前的群组间的移动成本经计算为“5”。因此，结合前的移动成本经计算为“39”。在步骤1403中，两个群组如图15所示进行结合。此时，在步骤1404中，结合后的移动成本经计算为“27”。在步骤1405中，服务器101判定结合后的移动成本小于结合前的移动成本，进而在步骤1406中将结合成的群组追加到群组列表。由于在该时间点群组列表中只存在ー个群组，因此该群组保留在已处理群组。因此，得到一个群组中的最佳路径的移动成本为“27”的群组。而且，在图6所示的例子中，不管有无驾驶员，结论相同。(方法3)是基于相邻的目的地点结果成为相同群组的可能性高这ー假设的群组化方法。例如，服务器101采用Κ-means聚类(K-means clustering)等,基于目的地点的位置信息，由初始的群组生成适当数量的群组。进而能够考虑应用如下算法服务器101对生成的群组随机执行(方法I)以及(方法2)的群组化方法，在移动成本的削减成为一定次数“O”的情况下使处理结束。(方法3)的优点为通过使用计算量少的K-means法等聚类手法大致进行群组化，能够削减对计算量多的旅行商问题求解的次数。 另外，操作人员或者调查员还可以指定初始的群组。而且，该群组以村落以及地域等任意的基准来指定，不一定是调查时的最佳的群组，因此，优选组合上述的各种群组化方法来生成最佳的群组。第一实施方式中最佳路径检索系统的结构不限定为以上所说明的结构。例如，也可以为终端100具备路网DBl 14或者地图DBl 15，由该终端100执行最佳路径的检索处理。该情况下，服务器101向終端100发送携带终端100的调查员所负责的目的地点的信息，终端100只对指定的目的地点执行最佳路径检索处理即可。根据第一实施方式，通过在组合了移动成本不同的徒歩移动以及汽车移动的最佳路径的检索处理中检索移动过目的地点与离合点的最佳路径，能够保持路径的最佳性，并且降低检索处理所需的计算处理。另外，通过将各目的地点的最临近结点201作为离合点的候补执行检索处理，能够无损路径的最佳性地大幅削減路径检索的范围。因此，能够削减计算量，迅速提示最佳路径。另外，通过将路网分割成包含目的地点的多个群组，能够将问题分割成群组中采用徒步移动的移动路径的最佳化以及群组间采用汽车移动的移动路径的最佳化。由此，能够无损路径的最佳性地大幅削减路径检索的范围。另外，针对有驾驶员的情况、无驾驶员的情况等不同条件，能够向调查员提示组合了汽车移动以及徒歩移动的最佳路径。也就是，能够对采用汽车移动的移动路径、采用徒歩移动的移动路径以及上下汽车地点(离合点)分别进行显示。第二实施方式第二实施方式中，针对使联合收割机、运输卡车以及搬运机各自的移动路径以及作物的倒装地点最佳化的最佳路径检索系统进行说明。联合收割机进行农田内作物收割、已收割作物的脱粒作业等来收获作物。联合收割机能够储存一定量收获到的作物，但是不具有储存整个农田作物的程度的装载量。因此，有必要将装载在联合收割机中的作物适当倒装到搬运机中。运输卡车装载大量作物，向大型农业粮库等设施进行运输。运输卡车具有不能在农田内移动而只能在农田外周移动的特性。
搬运机将装载在联合收割机中的作物搬运到运输卡车，将收获到的作物倒装到运输卡车中。搬运机能够在农田内自由移动，并且能够移动到可向运输卡车倒装的地点。联合收割机的装载量达到预定值以上吋，收割作业被中断，因此作业效率下降。也就是，由于收获的作业效率依赖于联合收割机的工作状況，因此联合收割机的运行计划是最优先的。因此，第二实施方式中最佳路径检索系统的课题为实现搬运机和运输用卡车的移动路径、以及作物倒装地点的最佳化，而不使联合收割机的收割作业中断。图16是表示本发明第二实施方式的最佳路径检索系统的结构例的框图。第二实施方式中的最佳路径检索系统由联合收割机、运输卡 车以及搬运机上分别搭载的终端1600、服务器1601、连接终端1600以及服务器1601的网络1602构成。终端1600具备控制部1604、输入部1605、显示部1606、位置检测部1607以及通信部1608，各结构通过数据通信总线1603相互连接。并且，終端1600还可以包括其他结构。控制部1604执行用于实现终端1600所具备的功能的处理。控制部1604能够利用例如处理器等来实现。输入部1605从作业人员受理信息的提示请求以及路径检索条件的设定请求等。输入部1605能够利用例如按钮、触摸面板等来实现。显示部1606向作业人员显示地像以及路径信息等信息。显示部1606能够利用例如液晶显示器等来实现。位置检测部1607检测终端1600的当前位置。位置检测部1607能够利用例如GPS、
或者自主导航单元等来实现。通信部1608经由网络1602与服务器1601通信。具体地，通信部1608向服务器1601发送关于终端1600的当前位置的信息、信息提示请求、以及路径检索条件的设定请求等，并且，从服务器1601接收终端1600的当前位置周边的地像以及最佳路径信息等。通信部1608能够利用手机通信卡或者WiMAX通信卡等来实现。而且，终端1600所具备的各结构也可使用软件来实现。例如、通过将实现各结构的软件导入手机、智能手机、便携游戏机、汽车导航系统、PND(Personal NavigationDevice)等既有设备中，也能够作为调查员可携帯的終端1600来利用。服务器1601为本发明的核心部分，检索将联合收割机、搬运机以及运输卡车组合起来的最佳收获路径(最佳路径)，井向終端1600发送与检索到的最佳路径有关的信息。服务器1601具备控制部1610、输入部1611、显示部1612、通信部1613、路网DB1614、地图DB1615、路径检索部1616以及收割顺序决定部1617，各结构通过数据通信总线1609连接。控制部1610执行用于实现服务器1601所具备的功能的处理。控制部1610能够利用例如处理器来实现。输入部1611为用于由操作人员进行服务器1601的操作的接ロ。输入部1611能够利用例如键盘、鼠标、按钮、以及触摸面板等来实现。显示部1612对操作人员显示各种信息。显示部1612能够利用例如液晶显示器等来实现。通信部1613经由网络1602与ー个以上的终端1600通信。通信部1613向终端1600发送与最佳路径相关的信息，并且，将与終端1600的当前位置对应的周边地像向该终端1600发送。通信部1613能够利用例如网络卡等来实现。路网DB1614保存与路网相关的信息。本实施方式的路网由运输卡车能够通行的道路、表示地点的结点、将该结点间连接起来的线路构成。而且,结点保持表示是否能够倒装的属性信息。另外，运输卡车能够通行的道路上联合收割机以及搬运机也能够通行。地图DB1615保存以光栅格式或者矢量格式表现的地像。地像能够使用JPEG、PNG以及TIFF等格式。地图DB1615按分辨率保存地像，并按区域进行分割后保存该地像。由此，在終端1600的当前位置发生了变化的情况下，服务器1601能够向终端1600发送适当区域并且适当分辨率的地像。因此，終端1600中显示对应于当前位置的地图。而且，作为矢量格式的地像，能够利用SVG(Scalable Vector Graphics)等。路径检索部1616检索用于联合收割机、搬运机以及运输卡车协同进行收获作业的最佳路径，并对操作人员或者作业人员输出与检索到的最佳路径相关的信息。 此处，用于联合收割机、搬运机以及运输卡车协同进行收获作业的最佳路径的检索的含义为将联合收割机的移动路径、搬运机的移动路径、从联合收割机倒装到搬运机的地点、倒装到运输卡车的地点、以及运输卡车的移动路径分别决定为最佳。收割顺序决定部1617决定农田的收割顺序。而且,收割顺序根据不同于移动成本的基准来決定。以下针对第二实施方式中的最佳路径的检索处理进行说明。图17是说明本发明第二实施方式的服务器1601执行的最佳路径检索处理的流程图。路径检索部1616首先决定联合收割机在农田内的移动路径。联合收割机的移动路径分为农田间的移动路径和农田内的移动路径来检索。这对应于第一实施方式中的检索群组间的最佳路径和群组内的最佳路径的处理。首先，服务器1601检索各农田内的联合收割机的最佳路径(步骤1702)。关于农场内的联合收割机的最佳路径的检索方法，通过使用例如日本特开2004-354117号公报中公开的方法，从通常方式(近)、通常方式(远)、无枕木方式、单方无枕木方式这样的既有行驶模式中选择用户的模式，能够进行检索。而且，在上述的公报中所记载的方法中，操作人员能够选择考虑到了农田的入口和出口的组合的农田内的移动路径。在不存在操作人员的选择的情况下，可选择相对于入口和出口的组合默认的移动路径类型。接着，服务器1601參照路网DB1614，对于仅表现了运输卡车能够通行的道路的路网，追加农田内的联合收割机的移动路径(步骤1703)。在步骤1703中，执行如下处理。首先，服务器1601在联合收割机的最佳路径上决定目的地点。具体地，由于联合收割机需要每隔一定时间向搬运机进行倒装作业，因此服务器1601将每隔一定时间间隔的联合收割机的移动地点决定为目的地点。为了在路网上表现目的地点，在目的地点上生成结点，将该结点决定为目的地点即可。该处理为对应于第一实施方式中的步骤501的处理。服务器1601在决定出的目的地点周边的路网上检索搬运机能够将收获的作物倒装到运输卡车上的地点(结点)。其为与第一实施方式中的交点结点201对应的结点。以下将能够向运输卡车进行倒装的地点称作倒装地点。服务器1601在目的地点与倒装地点之间生成线路。此处，线路的移动成本能够根据地点间的地理上的距离以及搬运机的平均移动速度计算出来。另外，服务器1601针对相对于各个目的地点移动成本最少的倒装地点生成线路。生成的线路对应于第一实施方式中不能进行汽车移动的线路。另外，由于针对相对于目的地点分别只有唯一一个的倒装地点生成线路，因此该倒装地点相当于第一实施方式中最临近结点。也就是，该处理为相当于第一实施方式中步骤502的处理。另ー方面，在按照联合收割机的行进顺序将目的地点表示为目的地点k(k = 1、2、3、...)的情况下，服务器1601从目的地点k相对于目的地点k-Ι以及目的地点k+Ι的最临近结点也同样生成线路。但是，对于目的地点1，只生成与目的地点2的最临近结点之间的线路，而且，对于最后的目的地点，只生成与前ー个目的地点的最临近结点之间的线路。这是由于最初的目的地点之前不存在相应的目的地，而且最后的目的地点之后不存在相应的目的地点。·而且，当在目的地点与最临近结点之间存在线路的情况下，服务器1601没有必要重复生成线路。通过该处理，能够生成与第一实施方式中的图2同样的路网。接着，服务器1601检索搬运机的最佳路径(步骤1704)。该步骤为相当于第一实施方式中步骤503和步骤504的处理。首先，在目的地点与最临近结点的对组的群组化处理中，将农田内的对组全部群组化即可。接着，服务器1601检索群组内的最短路径(相当于步骤504)。在第一实施方式中，目的地点的移动顺序是任意的，但是在第二实施方式中，需要配合联合收割机的行进使目的地点移动。另外，搬运机在移动到目的地点之后，有必要一定移动到倒装地点。例如，在联合收割机按目的地点I、目的地点2、目的地点3的顺序行进的情况下，移动路径为(目的地点I的最临近结点、目的地点I、目的地点I的最临近结点或者目的地点2的最临近结点、目的地点2、目的地点2的最临近结点或者目的地点3的最临近结点、目的地点3、目的地点3的最临近结点)的顺序。因此，关于搬运机的最短路径，选择(目的地点k、目的地点k的最临近结点、目的地点k+Ι)和(目的地点k、目的地点k+Ι的最临近结点、目的地点k+Ι)中移动成本小的路径。选择出的路径中包含的最临近结点相当于第一实施方式中的离合点。通过以上处理计算出搬运机的最佳的移动路径。接着，服务器1601检索运输卡车的移动路径(步骤1705)。运输卡车的移动路径是以最小成本在离合点之间移动的路径。也就是，对于运输卡车的移动路径而言，在搬运机在预定的倒装地点进行倒装后，如果下ー个倒装地点不同，则移动到该倒装地点，像这样的单纯的路径为最佳路径。此处，虽然是假设运输卡车移动到不同倒装地点的成本一定小于搬运机的移动成本、以及联合收割机所收获的作物的倒装花费的成本，但是通常该假设都会得到满足。最后，服务器1601检索农田间的联合收割机、搬运机以及运输卡车的最佳路径(步骤 1706)。由于在农田间的移动通常利用铺装好的宽的道路，因此相对于各种机械的最佳路径相同的情况很多，但是通过相对于各种机械设定不同的路网，也存在最佳路径不同的情况。在农田间移动的顺序没有限制的情况下的最佳路径的检索处理中，服务器1601利用戴克斯特拉法计算出各农田间的最佳路径，能够作为旅行商问题通过分支定界法等既有的手法在实用的时间内检索最佳路径。另ー方面，存在每块农田的收割顺序预先被确定的情况。例如，对于玉米或者水稻而言，通常基本按照种植顺序收割，而对于小麦而言，实际使用下述方法根据人工卫星照片求出植被指标NDVI =(近红外波段強度-红色波段強度)/ (近红外波段強度+红色波段強度)，通过根据计算出的值推定水分含有量来决定收获顺序。收割顺序决定部1617使用上述的既有的收割顺序的决定方法决定农田间的收割顺序。路径检索部1616基于通过收割顺序决定部1617决定出的收割顺序检索各农田间的联合收割机、搬运机、运输卡车的最佳路径。检索方法可以考虑例如使用戴克斯特拉法，但 也可使用其他方法。如以上所说明的那样，在第二实施方式中，在联合收割机的移动路径(最佳路径)上决定目的地点，生成该目的地点与倒装地点的对组，根据该对组检索搬运机的最佳路径。也就是，根据倒装地点的某ー个决定离合点，检索通过目的地点以及离合点的搬运机的最佳路径。进而，还检索用于最佳地移动过该决定出的离合点的运输卡车的路径。图18A、图18B以及图18C是表示本发明第二实施方式中路网的一个例子的说明图。图18A表示执行步骤1702的处理、进而在联合收割机的最佳路径上决定目的地点后的路网。图18A中，结点A1801 结点D1801表示只有联合收割机以及搬运机能够移动到的地点。结点E1801 结点G1801表示倒装地点。结点1801与线路1802所包围的部分表示农田。线路1802表示运输卡车能够移动的路径。路径1803表示联合收割机的最佳路径。在图18A所示的例子中表示的是，联合收割机从结点A1801起开始作业并移动至结点D1801的路径。地点1804表示倒装联合收割机所收获的作物的地点、也就是目的地点。在图18A所示的例子中表示联合收割机按照地点1804的数字顺序移动。图18B表示生成目的地点与倒装地点之间的线路后的路网。线路1805表示目的地点与倒装地点之间的线路。图18C表示执行步骤1704的处理后的路网。连接目的地点与倒装地点的实线1805表示搬运机的最佳路径。图18C所示的例子中，实线1805上所帯的数字表示搬运机的移动顺序。在第二实施方式中，能够使组合了联合收割机、搬运机以及运输卡车的收获路径
最佳化。
权利要求
1.一种最佳路径检索系统，其具备一台以上的计算机，使移动体的移动路径最佳化，其特征在干， 所述计算机具备 路径信息数据库，其包括路网管理信息以及移动成本管理信息，该路网管理信息用于管理路网，该路网由表示所述移动体能够移动到的地点的多个结点以及连接所述结点间的多条线路构成，该移动成本管理信息用于针对在所述线路上移动时采用的各移动手段，管理使用该移动手段在所述线路上移动所需的移动成本； 路径检索部，其检索所述移动体的移动路径中该移动体的移动成本最小的最佳路径；以及 输出部，其输出与所述检索到的最佳路径有关的信息， 所述结点包括采用所述多个移动手段沿所述线路移动而能够到达的交点结点， 所述路径检索部进行如下处理 决定所述路网上的目的地点； 參照所述路径信息数据库，检索从所述目的地点移动至所述交点结点的第一移动路径，计算出所述移动体沿所述检索到的第一移动路径移动所需的第一移动成本； 针对每个所述目的地点，检索最临近结点，该最临近结点为所述计算出的第一移动成本最小的所述交点结点； 參照所述路径信息数据库，检索所述移动体路过所有所述目的地点以及ー个以上的所述最临近结点进行移动的第二移动路径，计算出所述移动体沿所述检索到的第二移动路径移动所需的第二移动成本； 将所述计算出的第二移动成本最小的所述第二移动路径决定为所述最佳路径； 參照所述路径信息数据库，检索所述移动体在所述最佳路径上移动用的采用所述各移动手段的移动路径， 所述输出部输出用于显示与所述最佳路径以及所述各移动手段的移动路径有关的信息的数据。
2.根据权利要求I所述的最佳路径检索系统，其特征在干， 所述移动成本为移动时间， 所述移动成本管理信息包括能够沿所述各线路移动的每个所述移动手段的移动时间。
3.根据权利要求I所述的最佳路径检索系统，其特征在干， 在检索所述最佳路径的情况下，生成将所述目的地点与所述最临近结点对应起来的对组， 生成包括至少ー个所述ー个以上的结点以及至少ー个所述生成的对组、并且为所述路网的子集的群组， 參照所述路径信息数据库，检索所述移动体移动过包含于所述群组的所述最临近结点的至少ー个以及包含于所述群组内的所有所述目的地点的、群组内的第三移动路径，计算出所述移动体沿所述检索到的群组内的第三移动路径移动所需的第三移动成本， 将所述计算出的第三移动成本最小的所述群组内的第三移动路径决定为群组内最佳路径， 參照所述路径信息数据库，检索所述移动体在所述各群组间移动的群组间的第四移动路径，计算出所述移动体沿所述检索到的群组间的第四移动路径移动所需的第四移动成本， 将所述计算出的第四移动成本最小的所述群组间的第四移动路径决定为群组间最佳路径， 基于所述群组内最佳路径以及所述群组间最佳路径来决定所述最佳路径。
4.根据权利要求3所述的最佳路径检索系统，其特征在干， 在检索所述群组内的第三移动路径的情况下，从以包含于所述群组的所述最临近结点为开始点、移动过包含于所述群组的所有所述目的地点、并且以包含于所述群组的所述最临近结点为终止点的移动路径中，检索所述群组内的第三移动路径。
5.根据权利要求4所述的最佳路径检索系统，其特征在干， 以同一所述最临近结点作为所述开始点以及所述终止点。
6.根据权利要求4所述的最佳路径检索系统，其特征在干， 所述最佳路径检索部进行如下处理 在生成所述群组的情况下定义第一群组， 參照所述路径信息数据库，检索所述第一群组的所述群组内最佳路径，计算出所述移动体沿所述第一群组的群组内最佳路径移动所需的第五移动成本， 在假定将所述第一群组分割成第二群组以及第三群组的情况下，參照所述路径信息数据库，检索所述第二群组以及所述第三群组各自的所述群组内最佳路径，计算出所述移动体沿所述第二群组的群组内最佳路径移动所需的第六移动成本、以及所述移动体沿所述第三群组的群组内最佳路径移动所需的第七移动成本， 參照所述路径信息数据库，检索所述第二群组与所述第三群组之间的所述群组间最佳路径，计算出所述移动体沿该群组间最佳路径移动所用的第八移动成本， 将所述第六移动成本、所述第七移动成本以及所述第八移动成本的合计值与所述第五移动成本进行比较， 在判定为所述第六移动成本、所述第七移动成本以及所述第八移动成本的合计值小于所述第五移动成本的情况下，将所述第一群组分割成所述第二群组和所述第三群组。
7.根据权利要求4所述的最佳路径检索系统，其特征在干， 所述最佳路径检索部进行如下处理 在生成所述群组的情况下定义第一群组以及第ニ群组， 參照所述路径信息数据库，检索所述第一群组的所述群组内最佳路径，计算出所述移动体沿所述第一群组的群组内最佳路径移动所需的第九移动成本， 參照所述路径信息数据库，检索所述第二群组的所述群组内最佳路径，计算出所述移动体沿所述第二群组的群组内最佳路径移动所需的第十移动成本， 參照所述路径信息数据库，检索所述第一群组与所述第二群组之间的所述群组间最佳路径，计算出所述移动体沿所述检索到的群组间最佳路径移动所需的第十一移动成本，在假定生成了将所述第一群组和所述第二群组结合起来的第三群组的情况下，參照所述路径信息数据库，检索所述第三群组的所述群组内最佳路径，计算出所述移动体沿所述第三群组的群组内最佳路径移动所需的第十二移动成本， 将所述第九移动成本、所述第十移动成本以及所述第十一移动成本的合计值与所述第十二移动成本进行比较， 在判定为所述第十二移动成本小于所述第九移动成本、所述第十移动成本以及所述第十一移动成本的合计值的情况下，将所述第一群组与所述第二群组结合来生成所述第三群组。
8.根据权利要求I所述的最佳路径检索系统，其特征在干， 在决定所述目的地点的情况下，參照所述路径信息数据库，从所述路网提取ー个以上的环路， 针对所述提取出的环路，将构成该环路的所述结点中的至少ー个所述交点结点决定为目的地点。
9.根据权利要求I所述的最佳路径检索系统，其特征在干， 所述移动手段包括第一移动手段、第二移动手段以及第三移动手段， 所述最佳路径检索部进行如下处理 在决定所述目的地点的情况下，决定采用所述第一移动手段的移动路径， 在采用所述第一移动手段的移动路径上决定所述目的地点， 在检索所述最佳路径的情况下，检索交替移动过所述目的地点与所述第二移动手段以及所述第三移动手段能够移动到的所述交点结点的所述第二移动路径，计算出所述移动体沿所述检索到的第二移动路径移动所需的第十三移动成本， 将所述计算出的第十三移动成本最小的所述第二移动路径决定为所述最佳路径， 检索所述移动体在所述最佳路径上移动用的所述第三移动手段的移动路径。
10.根据权利要求9所述的最佳路径检索系统，其特征在干， 采用所述第一手段的移动路径是基于预先决定好的移动条件而决定的。
11.一种最佳路径检索方法，是具备一台以上的计算机、使移动体的移动路径最佳化的最佳路径检索系统中的最佳路径检索方法，其特征在于， 所述计算机具备 路径信息数据库，其包括路网管理信息以及移动成本管理信息，该路网管理信息用于管理路网，该路网由表示所述移动体能够移动到的地点的多个结点以及连接所述结点间的多条线路构成，该移动成本管理信息用于针对在所述线路上移动时采用的各移动手段，管理使用该移动手段在所述线路上移动所需的移动成本； 路径检索部，其检索所述移动体的移动路径中的该移动体的移动成本最小的最佳路径；以及 输出部，其输出与所述检索到的最佳路径有关的信息， 所述结点包括采用所述多种移动手段沿所述线路移动而能够到达的交点结点， 所述方法包括 第一步骤所述路径检索部决定所述路网上的目的地点； 第二步骤所述路径检索部參照所述路径信息数据库，检索从所述目的地点移动至所述交点结点的第一移动路径，计算出所述移动体沿所述检索到的第一移动路径移动所需的第一移动成本； 第三步骤所述路径检索部针对每个所述目的地点，检索最临近结点，该最临近结点为所述计算出的第一移动成本最小的所述交点结点；第四步骤所述路径检索部參照所述路径信息数据库，检索所述移动体路过所有所述目的地点以及ー个以上的所述最临近结点进行移动的第二移动路径，计算出所述移动体沿所述检索到的第二移动路径移动所需的第二移动成本； 第五步骤所述路径检索部将所述计算出的第二移动成本最小的所述第二移动路径决定为所述最佳路径； 第六步骤所述路径检索部參照所述路径信息数据库，检索所述移动体在所述最佳路径上移动用的采用所述各移动手段的移动路径；以及 第七步骤所述输出部输出用于显示与所述最佳路径以及所述各移动手段的移动路径有关的信息的数据。
12.根据权利要求11所述的最佳路径检索方法，其特征在干， 所述移动成本为移动时间， 所述移动成本管理信息包括能够沿所述各线路移动的每个所述移动手段的移动时间。
13.根据权利要求11所述的最佳路径检索方法，其特征在干， 所述第四步骤包括 第八步骤生成将所述目的地点与所述最临近结点对应起来的对组； 第九步骤生成包括至少ー个所述ー个以上的结点以及至少ー个所述生成的对组、并且为所述路网的子集的群组； 第十步骤參照所述路径信息数据库，检索所述移动体移动过包含于所述群组的所述最临近结点的至少ー个以及包含于所述群组内的所有所述目的地点的、群组内的第三移动路径，计算出所述移动体沿所述检索到的群组内的第三移动路径移动所需的第三移动成本； 第十一步骤将所述计算出的第三移动成本最小的所述群组内的第三移动路径决定为群组内最佳路径； 第十二步骤參照所述路径信息数据库，检索所述移动体在所述各群组间移动的群组间的第四移动路径，计算出所述移动体沿所述检索到的群组间的第四移动路径移动所需的第四移动成本；以及 第十三步骤将所述计算出的第四移动成本最小的所述群组间的第四移动路径决定为群组间最佳路径， 所述第五步骤包括基于所述群组内最佳路径以及所述群组间最佳路径来决定所述最佳路径的步骤。
14.根据权利要求13所述的最佳路径检索方法，其特征在干， 在所述第十步骤中，从以包含于所述群组的所述最临近结点为开始点、移动过包含于所述群组的所有所述目的地点、并且以包含于所述群组的所述最临近结点为終止点的移动路径中，检索所述群组内的第三移动路径。
15.根据权利要求14所述的最佳路径检索方法，其特征在干， 以同一所述最临近结点作为所述开始点以及所述终止点。
16.根据权利要求14所述的最佳路径检索方法，其特征在干， 所述第九步骤包括以下步骤 定义第一群组；參照所述路径信息数据库，检索所述第一群组的所述群组内最佳路径，计算出所述移动体沿所述第一群组的群组内最佳路径移动所需的第五移动成本； 在假定将所述第一群组分割成第二群组以及第三群组的情况下，參照所述路径信息数据库，检索所述第二群组以及所述第三群组各自的所述群组内最佳路径，计算出所述移动体沿所述第二群组的群组内最佳路径移动所需的第六移动成本、以及所述移动体沿所述第三群组的群组内最佳路径移动所需的第七移动成本； 參照所述路径信息数据库，检索所述第二群组与所述第三群组之间的所述群组间最佳路径，计算出所述移动体沿该群组间最佳路径移动所用的第八移动成本； 将所述第六移动成本、所述第七移动成本以及所述第八移动成本的合计值与所述第五移动成本进行比较；以及 在判定为所述第六移动成本、所述第七移动成本以及所述第八移动成本的合计值小于 所述第五移动成本的情况下，将所述第一群组分割成所述第二群组和所述第三群组。
17.根据权利要求14所述的最佳路径检索方法，其特征在干， 所述第九步骤包括以下步骤 定义第一群组以及第ニ群组； 參照所述路径信息数据库，检索所述第一群组的所述群组内最佳路径，计算出所述移动体沿所述第一群组的群组内最佳路径移动所需的第九移动成本； 參照所述路径信息数据库，检索所述第二群组的所述群组内最佳路径，计算出所述移动体沿所述第二群组的群组内最佳路径移动所需的第十移动成本； 參照所述路径信息数据库，检索所述第一群组与所述第二群组之间的所述群组间最佳路径，计算出所述移动体沿所述检索到的群组间最佳路径移动所需的第十一移动成本；在假定生成了将所述第一群组和所述第二群组结合起来的第三群组的情况下，參照所述路径信息数据库，检索所述第三群组的所述群组内最佳路径，计算出所述移动体沿所述第三群组的群组内最佳路径移动所需的第十二移动成本； 将所述第九移动成本、所述第十移动成本以及所述第十一移动成本的合计值与所述第十二移动成本进行比较；以及 在判定为所述第十二移动成本小于所述第九移动成本、所述第十移动成本以及所述第十一移动成本的合计值的情况下，将所述第一群组与所述第二群组结合来生成所述第三群组。
18.根据权利要求11所述的最佳路径检索方法，其特征在干， 所述第一步骤包括以下步骤 參照所述路径信息数据库，从所述路网提取ー个以上的环路；以及针对所述提取出的环路，将构成该环路的所述结点中的至少ー个所述交点结点决定为目的地点。
19.根据权利要求11所述的最佳路径检索方法，其特征在干， 所述移动手段包括第一移动手段、第二移动手段以及第三移动手段， 所述第一步骤包括以下步骤 决定采用所述第一移动手段的移动路径；以及 在采用所述第一移动手段的移动路径上决定所述目的地点，所述第四步骤包括以下步骤 检索交替移动过所述目的地点与所述第二移动手段以及所述第三移动手段能够移动到的所述交点结点的所述第二移动路径，计算出所述移动体沿所述检索到的第二移动路径移动所需的第十ニ移动成本， 所述第五步骤包括以下步骤将所述计算出的第十三移动成本最小的所述第二移动路径决定为所述最佳路径， 所述第六步骤包括以下步骤检索所述移动体在所述最佳路径上移动用的所述第三移动手段的移动路径。
20.根据权利要求19所述的最佳路径检索方法，其特征在干， 采用所述第一手段的移动路径是基于预先决定好的移动条件而决定的。
全文摘要
本发明提供最佳路径检索系统及最佳路径检索方法，考虑到移动手段特征，并将多种移动手段组合，来检索用于高效进行预定业务的最佳路径。该最佳路径检索系统具备一台以上计算机，使移动体的移动路径最佳化，计算机具备包含管理由结点及连接结点间线路所构成路网的路网管理信息的路径信息数据库及检索移动体移动成本为最小的最佳路径的路径检索部，路径检索部决定目的地点，针对每个目的地点检索最临近结点，检索移动体在所有目的地点及至少一个最临近结点移动的移动路径，计算出移动体在检索到的移动路径上移动所需移动成本，将计算出的移动成本为最小的移动路径决定为所述最佳路径，检索用于移动体在最佳路径上移动的采用各移动手段的移动路径。
文档编号G01C21/00GK102692222SQ201210020680
公开日2012年9月26日 申请日期2012年1月30日 优先权日2011年2月10日
发明者久保怜子, 渡边高志, 风间赖子, 鲸井俊宏, 龟田昌宏 申请人:株式会社日立制作所