JP7382200B2 - 乗降判定装置、乗降判定方法及び乗降判定プログラム - Google Patents

Description

本発明は、乗降判定装置、乗降判定方法及び乗降判定プログラムに関する。

携帯電話機又は車載ナビゲーション装置は、ＧＰＳ（Global Positioning System）の人工衛星から電波を受信し、自身の位置情報を知ることが可能である。歩行者が携帯する携帯電話機の位置情報と、車両が搭載するナビゲーション装置の位置情報とを比較することによって、車両に歩行者が乗車しているか否かを判断する技術が知られている。

特許文献１の乗降判定方法は、車両を中心とする半径ｎ以内の範囲に携帯電話機が存在する場合、歩行者が車両に乗車中であると判断する。さらに、当該乗降判定方法は、車両を中心とする半径ｍ（ｍ＞ｎ）以内の範囲に携帯電話機が存在しない場合、歩行者が車両に乗車中ではないと判断する。特許文献２の位置情報通知システムは、携帯端末装置が車両の近辺に存在し、かつ、携帯端末装置の移動速度が閾値を超える場合、歩行者が歩道を歩行しているのではなく、車両に乗車中であると判断する。

特開２０１２－１９４６２７号公報 特開２０１０－１６９５７０号公報

前記の特許文献１及び２における車両は、自動車である。同様に、鉄道車両においても、利用者（旅客）が車両に乗車しているか否かを知るニーズは存在する。多くの鉄道駅には、改札機等のゲート装置が配置されている。そして多くの利用者は、乗車駅及び降車駅で交通系ＩＣカードをゲート装置に読み取らせる。すると、その利用者は乗車駅から降車駅まで車両に乗車していた、と推定することができる。

この従来方法は、各駅のゲート装置の読み取り結果から乗車区間を知ろうとするものであり、経由地の違いに応じて運賃を課金することを想定していないだけでなく、キセル乗車のような不正に対処することもできない。さらに、鉄道事業者は、入金（チャージ）機、改札機、精算機等の設備維持に多額のコストを負担している。仮に、利用者が単に車両に乗降するだけで正確な乗車区間の判定ができれば、設備維持コストは大きく低減する。

特許文献１及び２の技術は、ＧＰＳ技術を活用することによりゲート装置等の設備を不要にする。しかしながら、特許文献１及び２の技術は、自家用車に適用されることを前提としており、乗車駅、経由駅及び降車駅に応じて利用者に運賃を課金するという発想に欠ける。そこで、本発明は、車両への乗降に基づき簡便に利用者の移動軌跡を知ることを目的とする。

本発明の乗降判定装置は、車両が停車場を発車する時点ごとに、前記車両の位置情報及び前記車両の利用者の位置情報を取得し、前記取得した車両の位置情報及び前記利用者の位置情報の重なり度合いに応じて前記利用者が前記車両に乗車しているか否かを判定する乗降判定部を備え、前記乗降判定部は、前記停車場における他の車両の位置情報及び前記利用者の位置情報の重なり度合いに応じて前記利用者が乗り換えた後の車両を特定し、前記車両が前記停車場を発車した時刻に所定の乗換所要時間を加算した時刻までの間に前記利用者が乗り換えることなく降車したか否かを判定すること、を特徴とする。
その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。

本発明によれば、車両への乗降に基づき簡便に利用者の移動軌跡を知ることができる。

乗降判定装置の構成を示す図である。 利用者と車両との位置関係を説明する図である。 駅における利用者の動きを説明する図である。 駅における利用者の動きを説明する図である。 駅における利用者の動きを説明する図である。 発車時刻情報の一例を示す図である。 車両位置情報の一例を示す図である。 駅位置情報の一例を示す図である。 利用者情報（ログイン時点）の一例を示す図である。 利用者情報（乗降確定時点）の一例を示す図である。 利用者情報（乗降確定時点）の一例を示す図である。 利用者情報（乗降確定時点）の一例を示す図である。 処理手順のフローチャートである。 乗換可能な駅を説明する図である。 乗換情報の一例を示す図である。 追跡対象車両の引継ぎを説明する図である。

以降、本発明を実施するための形態（“本実施形態”という）を、図等を参照しながら詳細に説明する。本実施形態の乗降判定装置は、鉄道路線を走行する車両及びその利用者に対して適用される。しかしながら、これはあくまでも一例であり、本発明は、路線バス等の他の交通機関に対しても適用可能である。利用者が交通機関に乗降する拠点は、一般的に“停車場”と呼ばれる。本実施形態の“駅”は、停車場の一例である。

（乗降判定装置）
図１は、乗降判定装置の構成を示す図である。乗降判定装置１は、一般的なコンピュータであり、中央制御装置１１、マウス、キーボード等の入力装置１２、ディスプレイ等の出力装置１３、主記憶装置１４、補助記憶装置１５及び通信装置１６を備える。これらは、バスで相互に接続されている。補助記憶装置１５は、発車時刻情報３１、車両位置情報３２、駅位置情報３３、利用者情報３４及び乗換情報３５（いずれも詳細後記）を格納している。

主記憶装置１４における判定準備部２１及び乗降判定部２２は、プログラムである。中央制御装置１１は、これらのプログラムを補助記憶装置１５から読み出し主記憶装置１４にロードすることによって、それぞれのプログラムの機能（詳細後記）を実現する。補助記憶装置１５は、乗降判定装置１から独立した構成となっていてもよい。乗降判定装置１は、ネットワーク２を介して、運行管理システム５、列車制御システム６及び無線基地局７と通信可能である。無線基地局７は、車両３及び携帯端末装置４と通信可能である。

運行管理システム５は、どの車両がいつどの駅を発着する予定であるか（予定ダイヤ情報）、実際にどの車両がいつどの駅を発着したか（実績ダイヤ情報）、両者の差分である遅延情報、及び、事故情報等を管理する。列車制御システム６は本来、車両の発停、走行速度、乗降扉の開閉、車内空調等を制御するとともに、線区の信号機等を制御する。多くの場合、乗務員が車両を運転する。この場合、列車制御システム６は、速度の監視、非常ブレーキの動作等、補助的な制御を行う。

車両３は、１編成の列車である。都市部における列車は、１０両以上の車体を含むこともある。車両３は、その前後長の中間点にＧＰＳ装置４２を有する。車両３は、ＧＰＳ装置４２を制御するソフトウエアとしてのＧＰＳアプリケーション４１を任意の箇所に格納している。ＧＰＳ装置４２は、複数の人工衛星（図示せず）から電波を受信し、自身の位置情報（緯度及び経度）を算出する。携帯端末装置４は、利用者のそれぞれによって携帯される。携帯端末装置４は、ＧＰＳ装置４３を有する。携帯端末装置４は、ＧＰＳ装置４３を制御するソフトウエアとしてのＧＰＳアプリケーション４４を格納している。ＧＰＳ装置４３は、複数の人工衛星から電波を受信し、自身の位置情報を算出する。

車両３のＧＰＳ装置４２及び携帯端末装置４のＧＰＳ装置４３は、無線基地局７及びネットワーク２を介して、自身の位置情報を乗降判定装置１に送信する。

（利用者と車両との位置関係）
図２は、利用者と車両との位置関係を説明する図である。乗車時５１ａにおいて、利用者４５は、ある駅で車両３に乗り込む直前である。この時点で乗降判定装置１が、車両３のＧＰＳ装置４２の位置情報及び携帯端末装置４のＧＰＳ装置４３の位置情報を取得し、それを出力装置１３に表示した結果が、模式図５２ａである。

円４６は、ＧＰＳ装置４２の位置を中心とし、車両３の前後長を直径とする円である。円４７は、ＧＰＳ装置４３の位置を中心とする円である。円４７の直径は、任意に設定され得るが、円４６よりも小さいことが見やすさの観点から望ましい。移動軌跡５３は、車両３のＧＰＳ装置４２が移動する軌跡である。ここでは、円４７が円４６の外側にある。このことは、利用者４５が車両３に乗車していないことを示している。車両３の位置を細長い長方形等ではなく円４６で表現したのは、線区の路線状態に応じて、車両３の向きが様々に（３６０度）変化するからである。

乗車中５１ｂにおいて、利用者４５は、車両３に乗車している。この時点で乗降判定装置１が、車両３のＧＰＳ装置４２の位置情報及び携帯端末装置４のＧＰＳ装置４３の位置情報を取得し、それを出力装置１３に表示した結果が、模式図５２ｂである。ここでは、円４７が円４６の内側にある。このことは、利用者４５が車両３に乗車していることを示している。

降車時５１ｃにおいて、利用者４５は、他のある駅で車両３から降車した直後である。この時点で乗降判定装置１が、車両３のＧＰＳ装置４２の位置情報及び携帯端末装置４のＧＰＳ装置４３の位置情報を取得し、それを出力装置１３に表示した結果が、模式図５２ｃである。ここでは、円４７が円４６の外側にある。このことは、利用者４５が車両３に乗車していないことを示している。

（駅における利用者の動き）
図３は、駅における利用者の動きを説明する図である。線路６１に沿ってａ駅のプラットホーム６２が配置されている。図３における“Ｐ０１”等は、利用者を一意に特定する識別子としての利用者ＩＤである。本実施形態においては、利用者及び携帯端末装置４が１対１に対応しているので、利用者ＩＤは、携帯端末装置４を一意に特定する識別子でもある。利用者Ｐ０１、Ｐ０２及びＰ０３がプラットホーム６２で、車両が到着するのを待っている。利用者Ｐ０４及びＰ０５は、プラットホーム６２に近づいている。

いま、利用者Ｐ０１、Ｐ０２、Ｐ０３及びＰ０４が、乗降判定装置１に対してログインしており、利用者Ｐ０５はログインしていないとする。ログインとは、携帯端末装置４のＧＰＳ装置４３と乗降判定装置１との間に、位置情報の送信を目的とする通信を確立することである。さらに、乗降判定装置１は、ａ駅の位置情報を予め取得しているとする。このとき、乗降判定装置１は、線路６１及びプラットホーム６２を背景として、利用者Ｐ０１、Ｐ０２、Ｐ０３及びＰ０４を出力装置１３に表示することができる。乗降判定装置１は、利用者Ｐ０５を表示することはできない。なお、図３において、携帯端末装置４の表示は省略されている（図４及び図５でも同様）。

図４もまた、駅における利用者の動きを説明する図である。ａ駅に車両３が到着し、プラットホーム６２から利用者Ｐ０１及びＰ０２が車両３に乗車した。利用者Ｐ０３は、車両３に乗車しなかった。利用者Ｐ０４及びＰ０５は、図３に比してプラットホーム６２にさらに近づいている。そして、利用者Ｐ０５以外は、乗降判定装置１に対してログインしている。その後、車両３は次の駅に向かってａ駅を発車し（進行方向６３）、やがて車両３の最後尾がプラットホーム６２の端部に達した。

このとき、乗降判定装置１は、線路６１、プラットホーム６２及び車両３を背景として、利用者Ｐ０１、Ｐ０２、Ｐ０３及びＰ０４を出力装置１３に表示することができる。乗降判定装置１は、利用者Ｐ０５を表示することはできない。円４６は、車両３のＧＰＳ装置４２の位置を中心とし、車両３の前後長を直径とする円である。図４の利用者Ｐ０１及びＰ０２は、図２の乗車中５１ｂにおける円４７に相当する。

図５もまた、駅における利用者の動きを説明する図である。ｂ駅に車両３が到着し、利用者Ｐ０１が車両３からプラットホーム６４に降車した。利用者Ｐ０２は、車両３に乗車したままである。利用者Ｐ０３は、引き続きａ駅のプラットホーム６２で待機している。利用者Ｐ０４及びＰ０５は、図４とほぼ同じ位置にいる。利用者Ｐ０４及びＰ０５は、車両３に乗車する目的以外の目的で、偶々ａ駅の近辺にいる可能性が高い。利用者Ｐ０５以外の利用者は、乗降判定装置１に対してログインしている。その後、車両３は次の駅に向かってｂ駅を発車し、やがて車両３の最後尾がプラットホーム６４の端部に達した。

このとき、乗降判定装置１は、線路６１、プラットホーム６２、プラットホーム６４及び車両３を背景として、利用者Ｐ０１、Ｐ０２、Ｐ０３及びＰ０４を出力装置１３に表示することができる。円４６は、車両３のＧＰＳ装置４２の位置を中心とし、車両３の前後長を直径とする円である。図５の利用者Ｐ０２は、図２の乗車中５１ｂにおける円４７に相当し、利用者Ｐ０１は、図２の降車時５１ｃにおける円４７に相当する。

一般に、車両が駅に停車し乗降扉を開放している間の利用者の動きは、単純ではない。ある利用者は、プラットホームから車両に一旦乗車した後、直ちに同じプラットホームに再び降車する。ある利用者は、車両からプラットホームに降車した後、直ちに同じ車両に再び乗車する。利用者の勘違い又は予定変更に起因してこのような動きが発生することは多いが、混雑時の安全及び定時運転の確保のため、その駅で降車する予定のない利用者を一旦プラットホームに降車させることも多い。

すると、ある利用者が乗車したこと又は降車したことを確定するタイミング（乗降確定時点）が問題となる。乗降扉は、閉じられた直後に再度開けられることがある。したがって、乗降扉が閉じられた時点は、乗降確定時点としては適さない。

車両の一部がプラットホームに掛かった状態で、利用者は、客車デッキの非施錠扉から飛び乗り又は飛び降りをすることができる。このような現象は、現在の日本では殆ど見られないが、発展途上国の一部では日常的に見られる。したがって、このような飛び乗り等が確定的に不可能になる時点が、乗降確定時点として適することになる。

本実施形態における乗降確定時点は、車両が駅を発車した直後、車両の最後尾がプラットホームの端部に達する時点、すなわち、駅を完全に離れる時点である。なお、このように乗降確定時点を定義することによって、車両３の位置を示す円４６が、プラットホームと重ならないという効果も発生する。

（発車時刻情報）
図６は、発車時刻情報３１の一例を示す図である。発車時刻情報３１においては、線区ＩＤ欄１０１に記憶された線区ＩＤに関連付けて、線区名欄１０２には線区名が、車両ＩＤ欄１０３には車両ＩＤが、発車時刻欄１０４には発車時刻が記憶されている。

線区ＩＤ欄１０１の線区ＩＤは、線区を一意に特定する識別子である。線区とは、乗換なしで移動できる車両の路線である。１つの鉄道事業者が複数の線区を有することもある。
線区名欄１０２の線区名は、線区の名称である。

車両ＩＤ欄１０３の車両ＩＤは、車両を一意に特定する識別子である。本実施形態の車両は、１又は複数の車体から構成される１編成の列車である。物理的に同じ車両が、１日の間に終着駅間を何度も折り返し運転する場合がある。この場合、たとえ車両が物理的に同じであっても、折り返しの都度、別の車両ＩＤが付与されるものとする。
発車時刻欄１０４の発車時刻は、各駅における車両の発車時刻（終着駅においてのみ到着時刻）である。図６には表現されていないが、発車時刻は、実際には秒単位で記憶されている。

発車時刻情報３１は、運行管理システム５によって、線区ごと、かつ、上り下り別に作成される。図６の発車時刻情報３１ｂは、“Ｂ線”についての発車時刻情報３１である。日本では、特別の事情がない限り、車両は予め作成された発車時刻情報３１の通りに定時的に運行する。しかしながら、混雑、事故、悪天候等に起因して、予め作成された発車時刻情報３１の将来部分が見直される場合がある。運行管理システム５は、常時、各線区の発車時刻情報３１を、見直し後の最新の状態で維持している。

（車両位置情報）
図７は、車両位置情報３２の一例を示す図である。車両位置情報３２においては、車両ＩＤ欄１１１に記憶された車両ＩＤに関連付けて、線区ＩＤ欄１１２には線区ＩＤが、最新位置取得時刻欄１１３には最新位置取得時刻が、位置情報欄１１４には位置情報が、発車後ホーム離脱時間欄１１５には発車後ホーム離脱時間が記憶されている。

車両ＩＤ欄１１１の車両ＩＤは、図６の車両ＩＤと同じである。
線区ＩＤ欄１１２の線区ＩＤは、図６の線区ＩＤと同じである。
最新位置取得時刻欄１１３の最新位置取得時刻は、その車両の位置情報が取得された最新の時刻である。“＃”は、異なる値を省略的に示している（以下同様）。

位置情報欄１１４の位置情報は、車両３のＧＰＳ装置４２の位置情報（緯度及び経度）である。
発車後ホーム離脱時間欄１１５の発車後ホーム離脱時間は、車両３が駅を発車した時点と乗降確定時点との間の時間である。乗降判定装置１は、車両３の前後長、プラットホームの長さ及び速度（加速度）に基づき、発車後ホーム離脱時間を算出する。発車後ホーム離脱時間は、車両ごと、かつ、駅ごとに異なる。乗降判定装置１は、車両ごと、かつ、駅ごとに過去の経験に基づき算出した発車後ホーム離脱時間を、当該欄に記憶する。したがって、当該欄の“＃”は、ｎ次元のベクトルとなる。ｎは、線区に属する駅の数である。処理を単純化するために、発車後ホーム離脱時間は、車両及び駅に関係なく、線区ごとに一定であるとしてもよい。この場合、“＃”は、１次元のスカラーである。

（駅位置情報）
図８は、駅位置情報３３の一例を示す図である。駅位置情報３３においては、駅ＩＤ欄１２１に記憶された駅ＩＤに関連付けて、駅名欄１２２には駅名が、位置情報欄１２３には位置情報が、線区ＩＤ欄１２４には線区ＩＤが記憶されている。
駅ＩＤ欄１２１の駅ＩＤは、駅を一意に特定する識別子である。
駅名欄１２２の駅名は、駅の名称である。

位置情報欄１２３の位置情報は、駅の位置情報（緯度及び経度）である。
線区ＩＤ欄１２４の線区ＩＤは、図６の線区ＩＤと同じである。当該欄に複数の線区ＩＤが記憶される場合（乗換可能な駅の場合）もある。

（利用者情報）
乗降判定装置１が作成する利用者情報は、２種類存在する。一方は、図９の利用者情報（ログイン時点）３４であり、他方は、図１０、図１１及び図１２の利用者情報（乗降確定時点）３４ｂである。乗降判定装置１は、各利用者の携帯端末装置４がログイン状態になった時点で、利用者情報（ログイン時点）３４のレコードを利用者ごとに作成する。乗降判定装置１は、その後、特定の車両が各駅に停車するのを追跡しながら、乗車確定時点が到来する都度、利用者情報（乗降確定時点）３４ｂを、その車両に関する利用者について一括して作成する。両者の各欄の構成は、同じである。

図９は、利用者情報（ログイン時点）３４の一例を示す図である。図１０、図１１、図１２は、利用者情報（乗降確定時点）３４ｂの一例を示す図である。利用者情報（ログイン時点）３４及び利用者情報（乗降確定時点）３４ｂにおいては、利用者ＩＤ欄１３１に記憶された利用者ＩＤに関連付けて、ログイン状態欄１３２にはログイン状態が、位置取得時刻欄１３３には位置取得時刻が、線区ＩＤ欄１３４には線区ＩＤが、区間欄１３５には区間が、乗降ステータス欄１３６には乗降ステータスが記憶されている。

利用者ＩＤ欄１３１の利用者ＩＤは、利用者（旅客）を一意に特定する識別子である。前記したように、利用者ＩＤは、携帯端末装置４を一意に特定する識別子でもある。
ログイン状態欄１３２のログイン状態は、“ログイン中”又は“非ログイン”の何れかである。乗降判定装置１は、仮にログインがなくても、事前登録等によってその後のログインが予定される利用者について“非ログイン”のレコードを作成する。
位置取得時刻欄１３３の位置取得時刻は、その利用者の位置情報が取得された時刻である。位置取得時刻は、利用者情報（ログイン時点）３４においてはログインの時刻であり、利用者情報（乗降確定時点）３４ｂにおいては、乗降確定時点の時刻である。

線区ＩＤ欄１３４の線区ＩＤは、図６の線区ＩＤと同じである。ただし、“駅外”は、利用者が駅の外部にいることを示す。
区間欄１３５の区間は、“駅名”又は“駅名～駅名”の何れかである。例えば“ａ駅”は、利用者がその駅のプラットホームにいることを示す。“ａ駅～ｂ駅”は、ａ駅からｂ駅に向かって走行中である車両に利用者が乗車していることを示す。

乗降ステータス欄１３６の乗降ステータスは、“不明”、“乗車前”、“乗車中”又は“降車”の何れかである。“不明”は、利用者が駅にいたが、その駅に車両が到着していなかったため、利用者の動作が不明であることを示す。“乗車前”は、行先が異なる等の理由で利用者が到着した車両に乗車しなかったことを示す。“乗車中”は、利用者がその駅で車両に乗車した結果、その駅と次の駅との間において車両に乗車中であることを示す。“降車”は、利用者がその駅で車両から降車したことを示す。

なお、利用者情報３４（３４ｂ）の各欄の“－”は、そのレコードのログイン状態が“非ログイン”であること、又は、線区ＩＤが“駅外”であることにより、当該欄の情報が定義できないことを示す。

図９の位置取得時刻は、“ｔ０１”、“ｔ０２”、“ｔ０３”及び“ｔ０４”のように、利用者ごとに異なっている。これは、ログインした時刻が利用者ごとに異なるからである。図１０の位置取得時刻“ｔ１”は、各利用者に共通である。これは、乗降判定装置１がａ駅についての乗降確定時点で、その車両に関するすべての利用者の位置情報を一括して取得しているからである。図１１及び図１２についても同様である。“ｔ２”は、ｂ駅についての乗降確定時点であり、“ｔ３”は、ｃ駅についての乗降確定時点である。時刻の前後関係については、“ｔ０１、ｔ０２、ｔ０３、ｔ０４＜ｔ１＜ｔ２＜ｔ３”が成り立つ。値が大きいほど後の時刻である。ただし、ｔ０１、ｔ０２、ｔ０３及びｔ０４の相互間の前後関係は特に限定されない。

図９～図１２を通して、例として利用者Ｐ０１の動きを見ていく。
・利用者Ｐ０１は、ａ駅から車両に乗車するに際し、切符を購入することなく、かつ、交通系ＩＣカードを使用することなく、後日指定口座からの自動引き落としで運賃を支払うつもりであった。利用者Ｐ０１は、徒歩でａ駅に向かった。
・時点ｔ０１において、利用者Ｐ０１は、ａ駅のプラットホームに着き、携帯端末装置４から乗降判定装置１に対してログインした（図９のレコード１３７）。時点ｔ０１では、プラットホームに車両は到着していない。

・車両がａ駅に到着し、利用者Ｐ０１は、車両に乗車した。車両が次のｂ駅に向かって発車して間もなく、時点ｔ１（ｔ０１＜ｔ１）において、車両の最後尾がプラットホームの端部に達した。時点ｔ１において、利用者Ｐ０１は、ａ駅とｂ駅との間にいる（図１０のレコード１３８）。
・車両がｂ駅に到着し、利用者Ｐ０１は、車両から降車した。車両が次のｃ駅に向かって発車して間もなく、時点ｔ２（ｔ１＜ｔ２）において、車両の最後尾がプラットホームの端部に達した。時点ｔ２において、利用者Ｐ０１は、ｂ駅にいる（図１１のレコード１３９）。

・利用者Ｐ０１は、ｂ駅において車両から降車した後しばらくして、ログアウトした。
車両はｃ駅に到着し、他の利用者が乗降した。車両は、次のｄ駅に向かって発車して間もなく、時点ｔ３（ｔ２＜ｔ３）において、車両の最後尾がプラットホームの端部に達した。時点ｔ３において、乗降判定装置１は、利用者Ｐ０１についての情報を有さない（図１２のレコード１４０）。

（処理手順）
図１３は、処理手順のフローチャートである。処理手順を開始する前提として、車両位置情報３２（但し、最新位置取得時刻欄１１３及び位置情報欄１１４が空白であるもの）が最新の状態で補助記憶装置１５に記憶されているものとする。

ステップＳ２０１において、乗降判定装置１の判定準備部２１は、発車時刻情報３１（図６）を取得する。具体的には、判定準備部２１は、発車時刻情報３１を運行管理システム５から取得する。運行管理システム５は、発車時刻情報３１を、混雑による遅れ等を反映した最新の状態に維持している。

ステップＳ２０２において、判定準備部２１は、駅位置情報３３（図８）を取得する。具体的には、判定準備部２１は、駅位置情報３３を運行管理システム５から取得する。駅の新設又は駅の改修等がない限り、駅位置情報３３の内容は変わらない。したがって、判定準備部２１は、以前に取得した駅位置情報３３がそのまま使用可能である場合、当該ステップを省略してもよい。

ステップＳ２０３において、判定準備部２１は、ログインを受け付けたか否かを判定する。具体的には、判定準備部２１は、利用者の何れかからログインを受け付けた場合（ステップＳ２０３“Ｙｅｓ”）、ステップＳ２０４に進み、それ以外の場合（ステップＳ２０３“Ｎｏ”）、そのまま待機する。ここでは、説明の単純化のため、ａ駅にいる利用者Ｐ０１からログインを受け付けたとする。このとき利用者Ｐ０１の携帯端末装置４は、利用者ＩＤ“Ｐ０１”及び現在の位置情報を乗降判定装置１に送信する。

ステップＳ２０４において、乗降判定装置１の乗降判定部２２は、利用者情報（ログイン時点）３４（図９）を作成する。具体的には、第１に、乗降判定部２２は、利用者情報（ログイン時点）３４のレコード１３７を作成する。
第２に、乗降判定部２２は、ステップＳ２０１において取得した発車時刻情報３１を参照し、現在時点ｔ０１の直後にａ駅に到着する車両を特定する。ここで特定された車両は、“追跡対象車両”と呼ばれる。追跡対象車両の車両ＩＤは、“０１－００１”であったとする。

ステップＳ２０５において、乗降判定部２２は、駅の発車時刻が到来したか否かを判定する。具体的には、乗降判定部２２は、追跡対象車両のａ駅における乗降判定時点の時刻が到来した場合（ステップＳ２０５“Ｙｅｓ”）、ステップＳ２０６に進み、それ以外の場合（ステップＳ２０５“Ｎｏ”）、そのまま待機する。

因みに、乗降判定部２２は、車両位置情報３２（図７）及び駅位置情報３３（図８）を参照し、ａ駅における追跡対象車両の発車後ホーム離脱時間を取得し、発車時刻情報３１（図６）を参照し、ａ駅における追跡対象車両の発車時刻を取得する。そのうえで、乗降判定部２２は、発車時刻に発車後ホーム離脱時間を加算したものを乗降判定時点の時刻とする。

ステップＳ２０６において、乗降判定部２２は、車両の位置情報を取得する。具体的には、乗降判定部２２は、追跡対象車両のＧＰＳ装置４２の現在の位置情報を取得する。
ステップＳ２０７において、乗降判定部２２は、利用者の位置情報を取得する。具体的には、乗降判定部２２は、利用者Ｐ０１が操作する携帯端末装置４のＧＰＳ装置４３の現在の位置情報を取得する。

ステップＳ２０８において、乗降判定部２２は、利用者の位置情報と、車両の位置情報とを比較する。具体的には、第１に、乗降判定部２２は、ステップＳ２０６において取得した位置情報の点を中心とし、追跡対象車両の前後長を直径とする円４６（図２）を、例えば補助記憶装置１５が予め記憶している地図（図示せず）上に描画する。
第２に、乗降判定部２２は、ステップＳ２０７において取得した位置情報の点を中心とする直径“ｄ”の円４７（図２）を、当該地図上に描画する。ここでの“ｄ”は、追跡対象車両の前後長に比して十分小さいことが好ましい。極端な場合、ｄ＝０であってもよい。このとき、円４７は、位置情報の点そのものとなる。

第３に、乗降判定部２２は、円４６と円４７との重なり度合いに応じて、“乗車している”又は“乗車していない”の判定結果を作成する。“乗車している”は、乗降ステータス“乗車中”に対応する。“乗車していない”は、乗降ステータス“乗車前”又は“降車”に対応する。

乗降判定部２２は、円４６と円４７との重なり度合いが、例えば以下の例の何れかであった場合、“乗車している”という判定結果を作成し、それ以外の場合、“乗車していない”という判定結果を作成する。
〈例１〉円４６が円４７を完全に包含する。
〈例２〉円４６と円４７との重複部分が存在する。
〈例３〉円４６と円４７との重複部分の面積が所定の閾値を超える。

ステップＳ２０９において、乗降判定部２２は、車両位置情報３２（図７）のレコードを更新する。具体的には、乗降判定部２２は、現在時刻及びステップＳ２０６において取得した位置情報を、車両位置情報３２（図７）の車両ＩＤ“０１－００１”についてのレコードの最新位置取得時刻欄１１３及び位置情報欄１１４に記憶する。

ステップＳ２１０において、乗降判定部２２は、利用者情報（乗降確定時点）３４ｂ（図１０）を作成する。具体的には、乗降判定部２２は、利用者情報（乗降確定時点）３４ｂのレコード１３８を作成する。

ステップＳ２１１において、乗降判定部２２は、ログアウトを受け付けたか否かを判定する。具体的には、判定準備部２１は、利用者Ｐ０１からログアウトを受け付けた場合（ステップＳ２１１“Ｙｅｓ”）、ステップＳ２１２に進み、それ以外の場合（ステップＳ２１１“Ｎｏ”）、ステップＳ２０５に戻る。戻った先のステップＳ２０５において、乗降判定部２２は、ｂ駅における乗降判定時点の時刻が到来したか否かを判定する。

利用者Ｐ０１は、目的地の駅で降車するまでの間、ログインを維持する。ログインが維持されている間、乗降判定部２２は、ステップＳ２０５～Ｓ２１１の処理を繰り返す。すると、乗降判定部２２は、追跡対象車両が駅を発車する都度、利用者Ｐ０１についての利用者情報（乗降確定時点）３４ｂのレコードを蓄積していく。

ステップＳ２１２において、乗降判定部２２は、利用者の移動軌跡を作成する。具体的には、乗降判定部２２は、利用者情報（ログイン時点）３４及び蓄積された利用者情報（乗降確定時点）３４ｂのレコードの乗降ステータスを辿ることによって、利用者Ｐ０１の乗車駅、経由駅及び降車駅を取得する。その後、処理手順を終了する。別処理において、利用者の移動軌跡は、利用者に対する課金等に使用される。

図１３の処理手順においては、説明のわかりやすさのために、１人の利用者が１本の追跡対象車両に乗車する例を記述した。実際には、ステップＳ２０３～Ｓ２１２の処理は、多くの利用者について同時並行的に実行される。ただし、同じタイミングで複数の利用者が同じ駅でログインした場合、それらの利用者についての追跡対象列車は共通となる。

前記の処理手順は、ステップＳ２０１において取得された発車時刻情報３１の通りに、追跡対象車両が各駅を発車するとの前提に基づいている。日本においては、車両が定時運行する確率は非常に高い。しかしながら、混雑等に起因して車両間隔を調整する場合がある。そこで、各駅において車両が実際に発車したとき、車両３のＧＰＳ装置４２又は列車制御システム６は、乗降判定装置１に対して、車両が発車した旨の“発車信号”を送信してもよい。この場合、ステップＳ２０５の処理は、以下の通りとなる。

ステップＳ２０５において、乗降判定部２２は、発車信号を受信したか否かを判定する。具体的には、乗降判定部２２は、追跡対象車両のａ駅における発車信号を受信した場合（ステップＳ２０５“Ｙｅｓ”）、ａ駅における発車後ホーム離脱時間が経過するのを待ってステップＳ２０６に進む。乗降判定部２２は、それ以外の場合（ステップＳ２０５“Ｎｏ”）、そのまま待機する。

（乗換の変形例）
特に都市部では多くの線区が複雑に交差し、ネットワークを形成している。経由駅で乗換が可能な場合も多い。ここで“乗換”とは、ある駅で利用者が車両から降車し他の車両に乗車することを意味する。

図１４は、乗換可能な駅を説明する図である。線区Ｒ０１は、５個の駅を有し、線区Ｒ０２は、６個の駅を有し、線区Ｒ０３は、４個の駅を有し、線区Ｒ０４は、４個の駅を有している。これらの駅のうち、ｃ駅は、線区Ｒ０１及びＲ０２に共有されており、ｇ駅は、線区Ｒ０２及びＲ０４に共有されている。線区Ｒ０３は他の線区から孤立している。ｃ駅及びｇ駅が、乗換可能な駅である。なお、図１４は、図６の例とは整合していない。

（乗換情報）
図１５は、乗換情報３５の一例を示す図である。乗換情報３５は、縦軸及び横軸が線区ＩＤであるマトリクスである。縦軸及び横軸の交点のセルに、その２本の線区における乗換可能な駅の名称が記憶されている。“×”は、その２本の線区に乗換可能な駅が存在しないことを示す。ただし、“×”は、その２本の線区が互いに孤立していることを意味しない。例えば、Ｒ０１とＲ０４との交点のセルには“×”が記憶されているが、２度乗換をすれば、両者間を行き来することができる。

（追跡対象車両の引継ぎ）
図１６は、追跡対象車両の引継ぎを説明する図である。各駅に接する細線の円は、乗降判定時点における車両の位置情報を示す。太線の円は、利用者Ｐ０１の位置情報を示す。破線の矢印は、利用者Ｐ０１の移動軌跡である。

利用者Ｐ０１は、線区Ｒ０１のａ駅で車両に乗車し、ｃ駅で一旦その車両から降車した後直ちに線区Ｒ０２の他の車両に乗車した。線区Ｒ０１のｃ駅を発車した車両の位置情報を示す円４６ｘは、利用者Ｐ０１の位置情報を示す円４７と重なっていない。したがって、乗降判定装置１の乗降判定部２２は、線区Ｒ０１のｃ駅を発車した車両（ｄ駅方面行き）には利用者Ｐ０１が乗車していないと認識している。

線区Ｒ０２のｃ駅を発車した車両の位置情報を示す円４６ｙは、この時点で初めて利用者Ｐ０１の位置情報を示す円４７と重なる。したがって、乗降判定装置１の乗降判定部２２は、線区Ｒ０２のｃ駅を発車した車両（ｍ駅方面行き）には利用者Ｐ０１が乗車していると認識している。利用者Ｐ０１のこのような動きを、一連の移動軌跡であると判定するか、それとも、同日の別個の２つの移動軌跡であると判定するかによって、運賃の請求額が異なる。当然後者の方が、初乗料金１回分だけ高額となる。

（追跡対象車両の引継ぎのための処理手順の変形例）
ステップＳ２０５における駅が、例えばｃ駅のような乗換可能な駅である場合、その直後のステップＳ２０６において、乗降判定部２２は、以下の処理を実行する。
・乗降判定部２２は、乗車確定時点における線区Ｒ０１の車両の位置情報を取得する。
・乗降判定部２２は、線区Ｒ０１の車両がｃ駅に到着した時刻から、当該時刻に所定の乗換所要時間（例えば１５分）を加算した時刻までの間に、線区０２のｃ駅を発車する上り方向及び下り方向の車両（乗換候補車両）を、少なくとも１本ずつ特定する。
・乗降判定部２２は、各乗換候補車両の乗車確定時点における位置情報を取得する。

さらに、その直後のステップＳ２０７において、乗降判定部２２は、各乗換候補車両の乗車確定時点における利用者Ｐ０１の位置情報を取得する。

さらに、その直後のステップＳ２０８において、乗降判定部２２は、以下の処理を実行する。
・乗降判定部２２は、利用者Ｐ０１の位置情報と、すべての乗換候補車両の位置情報との重なり度合いを判定する。
・乗降判定部２２は、乗換候補車両のうち、その位置情報が利用者Ｐ０１の位置情報と重なっている車両がある場合、その車両を利用者Ｐ０１が実際に乗車した（乗り換えた）車両として特定する。重なっている車両がない場合、利用者Ｐ０１は、乗り換えることなく降車したと判定する。

（位置情報の取得方法）
ＧＰＳ以外に、車両の位置情報を取得する例として、車両に載置されたカメラが取得した画像を利用する例が存在する。カメラは、車窓からの背景（駅名の入った看板を含む）を撮像することができる。ＧＰＳ以外に、利用者の位置情報を取得する例として、携帯端末装置４が通信を確立している無線基地局７の位置情報を利用する例が存在する。

（本実施形態の効果）
本実施形態の乗降判定装置の効果は以下の通りである。
（１）乗降判定装置は、駅ごとに利用者の乗降を判定することができる。
（２）乗降判定装置は、広く普及しているＧＰＳを使用することができる。
（３）乗降判定装置は、車両に対する一時的な乗降、飛び乗り、飛び降り等に影響されることなく、確実に乗降を判定することができる。
（４）乗降判定装置は、車両の向きに関係なく、簡便に車両の位置情報を特定することができる。
（５）乗降判定装置は、乗換を反映した利用者の移動軌跡を特定することができる。

なお、本発明は前記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施例は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、前記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウエアで実現してもよい。また、前記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウエアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆どすべての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１ 乗降判定装置
２ ネットワーク
３ 車両
４ 携帯端末装置
１１ 中央制御装置
１２ 入力装置
１３ 出力装置
１４ 主記憶装置
１５ 補助記憶装置
１６ 通信装置
２１ 判定準備部
２２ 乗降判定部
３１ 発車時刻情報
３２ 車両位置情報
３３ 駅位置情報
３４ 利用者情報
３５ 乗換情報

Claims (7)

1. 車両が停車場を発車する時点ごとに、
   前記車両の位置情報及び前記車両の利用者の位置情報を取得し、
   前記取得した車両の位置情報及び前記利用者の位置情報の重なり度合いに応じて前記利用者が前記車両に乗車しているか否かを判定する乗降判定部を備え、
   前記乗降判定部は、
   前記停車場における他の車両の位置情報及び前記利用者の位置情報の重なり度合いに応じて前記利用者が乗り換えた後の車両を特定し、
   前記車両が前記停車場を発車した時刻に所定の乗換所要時間を加算した時刻までの間に前記利用者が乗り換えることなく降車したか否かを判定すること、
   を特徴とする乗降判定装置。
2. 前記乗降判定部は、
   前記利用者が乗り換えた後の車両を特定する時点を、
   前記車両が前記停車場に到着した後の時点とすること、
   を特徴とする請求項１に記載の乗降判定装置。
3. 前記乗降判定部は、
   前記車両が搭載するＧＰＳ装置から前記車両の位置情報を取得し、
   前記利用者が携帯するＧＰＳ装置から前記利用者の位置情報を取得すること、
   を特徴とする請求項１又は２に記載の乗降判定装置。
4. 前記車両が前記停車場を発車する時点は、
   前記車両が前記停車場を発車した直後、前記停車場を完全に離れる時点であること、
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の乗降判定装置。
5. 前記乗降判定部は、
   前記車両の前後長を直径とする円内に前記利用者が存在する場合、前記利用者が前記車両に乗車していると判定すること、
   を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の乗降判定装置。
6. 乗降判定装置の乗降判定部は、
   車両が停車場を発車する時点ごとに、
   前記車両の位置情報及び前記車両の利用者の位置情報を取得し、
   前記取得した車両の位置情報及び前記利用者の位置情報の重なり度合いに応じて前記利用者が前記車両に乗車しているか否かを判定し、
   前記停車場における他の車両の位置情報及び前記利用者の位置情報の重なり度合いに応じて前記利用者が乗り換えた後の車両を特定し、
   前記車両が前記停車場を発車した時刻に所定の乗換所要時間を加算した時刻までの間に前記利用者が乗り換えることなく降車したか否かを判定すること、
   を特徴とする乗降判定装置の乗降判定方法。
7. 乗降判定装置の乗降判定部に対し、
   車両が停車場を発車する時点ごとに、
   前記車両の位置情報及び前記車両の利用者の位置情報を取得し、
   前記取得した車両の位置情報及び前記利用者の位置情報の重なり度合いに応じて前記利用者が前記車両に乗車しているか否かを判定する処理を実行させ、
   前記停車場における他の車両の位置情報及び前記利用者の位置情報の重なり度合いに応じて前記利用者が乗り換えた後の車両を特定する処理を実行させ、
   前記車両が前記停車場を発車した時刻に所定の乗換所要時間を加算した時刻までの間に前記利用者が乗り換えることなく降車したか否かを判定する処理を実行させること、
   を特徴とする乗降判定装置を機能させるための乗降判定プログラム。
   

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