オープンストリートマップに基づく 交通ネットワー...

金杉 洋†, 瀬戸 寿一‡, 関本 義秀¶, 柴崎 亮介‡

東京大学／地球観測データ統融合連携研究機構†, 空間情報科学研究センター‡, 生産技術研究所¶

研究の背景オープンストリートマップ(OSM)は，背景地図としてだけではなく経路探索可能なネットワークデータとしても近年利用されつつある．しかし，ボランティアによって編集されるOSMは地図データとしての精度保証を担保するものではないため，利用シーンによっては品質評価が不可欠となる．データのジオメトリ構造やカバー範囲の視点からの検証は先行研究などで行われているが，交通ネットワークデータとしての品質評価基準や手法についてはまだ検討が十分ではない

研究の目的本研究は、OSMを交通ネットワークとして使用する際の品質評価手法について，特に道路リンクの接続関係などの観点から検討する．

1. リンク・ノードの冗長性 à 探索速度への影響2. 接続関係の有無 à 繋がらない区間は経路がない3. 経路の妥当性 à 遠回りなどなく探索結果が実態に沿うか

本評価手法はデータ利用時の参考情報となるだけでなく，OSMの効率的なデータ編集・改善を支援することにも寄与すると考えられる.

処理手順

ノード・リンクの冗長性

ノード間のアクセシビリティ

Original OpenStreetMap Data

osm2pohttp://osm2po.de/

Javaベースの変換ツール。フリーウェア経路探索に必要となる 低限の属性情報を残して変換(ノードID, リンクID, リンクコスト(リンク長さ), 道路種別(平均速度)

PostgreSQL9.4 + PostGIS2.2

接続関係の確認ノード間

アクセシビリティノード・リンクの

冗長性

評価対象地域：新潟県

OSM: 新潟県全域

リンク数 360,221ノード数 256,330

OSM à (OSM2PO)à道路ネットワーク※(osm2po ver.5.0.0) http://osm2po.de/

2015年11月6日時点

¡経路探索の効率化 è ネットワーク規模の圧縮

¡ 区切る必要のない道の途中で区切っていないか

¡ 経路探索に影響しない属性で区切られている

¡ 接続するリンクが２本のノードを抽出

¡１本の場合は道路終端、３本以上は交差点

¡２本の場合は道路属性の切り替わり点

à 属性が変わらないなら区切る必要ない

道路終端：接続リンクが１本リンクが一方通行の場合は不整合

道路属性の切り替わり点(接続リンクが２本)

交差点：接続リンクが３本以上

ノード冗長性

※Nr: 冗長なノード数, Nnode：全体のノード数

OSM: 新潟県全域リンク２本が接続するノード

50,128 件(約19.6%)うち、接続するリンク属性が同じノード(OSM2POで抽出される道路種別・制限速度に限って比較)

Nr=44,477 (R=約17.3%)↓ノードを省いてリンクを連結するとネットワークの圧縮(探索効率化)に

新潟市

高速道路沿線に分布（継続調査）

二次メッシュ563960付近

(新潟市)

メッシュ境界線？（編集領域の境界線と思われる）

高速道路上に多く分布(osm2poで省かれた属性が変わっている可能性)

¡ リンク接続の不整合

¡ リンクが繋がっていない à 経路探索が不可能

¡ 部分的に繋がっている à 探索結果が非現実的（遠回り）

¡ リンク接続の不整合ノード間のアクセシビリティで定量化

¡ 任意のノードから周囲(半径R内)のノードに至る経路を算出

¡ 周囲のノードとの道程距離距離が近い(直線距離に近い)ほど高スコア

¡ 周囲のノードと接続していない場合(孤立ノード)はスコアを低く

： から までの 短距離(経路)

： から までの直線距離

：ノード

： からの半径

： から半径 内のノード集合

： から半径 内のノード数

※ノード間の経路探索ができない場合は と見なす

¡ 接続しているグループを同色で表現

¡ Dijkstra法で接続可能なノードを探索

¡ 882のグループを抽出

243,977/256,301=95.2 %のノードが繋がっている

8,361/256,301=3.3 %

自動車教習所

(孤立ノード群)

二次メッシュ(563960)範囲での結果アクセシビリティのスコア分布

市街地N=12,567μ= -3.85992σ=0.778787

農耕地 特にスコアの低いところはノード・リンクが周囲から孤立

東山公園

データ評価

オープンストリートマップに基づく交通ネットワークデータの品質評価手法の検討

Study on Quality Assessment Methodology for Transportation Network based on OpenStreetMap

東京⼤学 柴崎・関本研究室 / Shibasaki - Sekimoto Lab. IIS, the University of Tokyo.