マップマッチングとは？仕組みや活用シーンを解説

マップマッチングとは、GPSなどで取得した位置情報を、地図上の道路や経路に合わせて補正する技術のことです。

GPSは、人工衛星からの電波を用いて位置を測定しますが、デバイスのGPS性能や電波・ノイズなどの影響によって、取得した位置情報には誤差が生じることがあります。

GPSの測定誤差やサンプリング誤差が原因で、ナビアプリやカーナビゲーションシステムなどでも、地図上で車両が道路から外れた位置に表示されるといった問題が発生するため、補正処理が必要となります。このように、地図データに合わせて補正処理を行うのが、マップマッチングです。

なお、GPSによる誤差には、GPSで測定した位置が真の位置からずれる「測定誤差」と、記録間隔の間にデータが欠損する「サンプリング誤差」の2種類があります。

マップマッチングの仕組みは、GPS座標と道路ネットワークデータを照合し、移動方向や速度から最適な経路を推定するものです。しかし、GPSから取得したデータでは誤差によって、道路から車両が外れたり、違う道路に表示されたりすることがあります。そのため、周辺の道路ネットワークデータと照合し、最も適切な道路セグメントの特定が必要です。

道路セグメントを特定する際、単に近い道路を選ぶということではありません。移動方向や速度などの情報も考慮することで、実際に走行している道路を推定し、座標を補正します。例えば、高架の高速道路と地上の一般道が重なっている場所や、複雑な交差点などでは、単純な直線距離だけで判断すると、まったく別の道路に表示されてしまう可能性があるからです。

そのため、マップマッチングでは、単一の「点」ではなく、過去から現在までの連続した位置情報のつながりである、移動軌跡を分析します。この移動軌跡に加え、移動方向や速度などの情報、さらには地図データ側の「一方通行」や「道路のつながり」といった条件も総合的に考慮することで、実際に走行している道路を高精度に推定し、座標を補正しています。

実際に、マップマッチングはどういったシーンで活用されているのでしょうか。代表的な活用シーンとして、以下の3つが挙げられます。

<マップマッチングの主な活用シーン>

• カーナビゲーションシステム
• 車両管理・配送ルートの管理
• 位置情報分析・交通分析

カーナビゲーションシステム

カーナビゲーションシステムでは、マップマッチングによって車両の位置を道路上に正確に表示しています。トンネル内などGPS信号が取得できない区間でも、直前の位置情報と道路データをもとに現在地を推定できるため、途切れのないナビゲーションが可能です。

また、正確な位置表示により、交差点での右左折案内や車線変更の指示も適切に行えます。さらに、マップマッチングは、地図に沿った適切なナビゲーションを行えるため、自動運転の安全性確保にもつながる、重要な技術となっています。

車両管理・配送ルートの管理

車両管理や配送ルート管理において、マップマッチングは正確な走行履歴の記録とリアルタイムの状況把握を可能にします。マップマッチングを活用すると、リアルタイムでの状況把握や走行した道路を記録でき、運行分析への活用が可能です。

また、配送ルートの最適化や到着時刻の予測精度などの向上にも活用できるため、業務効率の改善につながります。

位置情報分析・交通分析

位置情報や交通の分析において、マップマッチングは膨大なGPSデータを道路単位の統計情報へと変換する役割を果たします。大量のGPSトラッキングデータをマップマッチングで道路に紐付けることで、統計的な分析が可能です。

また、人の移動場所や時間、属性情報などを指す、人流データの解析においても、移動経路を道路や施設に対応させることで、精度の高いインサイトを得ることができるでしょう。

さらに、マップマッチングの技術を応用すれば、地下鉄の乗車判定もできます。例えば、GPS信号が消失するポイント（地下への入口）と復帰するポイント（地上への出口）を路線データと照合することで、どの路線に乗車したかを推定することが可能です。

マップマッチング機能を実装する際は、APIサービスの利用が効果的です。自社で複雑なアルゴリズムを開発する必要がなく、短期間かつ低コストで導入できる点が大きなメリットです。

具体的な例として、ジオテクノロジーズが提供する「マップマッチングAPI」があります。マップマッチングAPIは、法人向け地図クラウドサービス「MapFan API」の機能のひとつで、GPS機器などで取得した緯度・経度をジオテクノロジーズの道路ネットワークデータに合わせて補正します。このとき、道路ネットワークデータに単に紐付けるのではなく、一方通行などの道路情報も加味して補正することも特徴のひとつです。

「マップマッチングAPI」では、補正した位置情報とともに、道路名称、道路の種類、最高速度、車線数といった属性情報も取得可能です。

これにより、配送管理者が各車両の正確な位置をリアルタイムに把握することができ、走行ログの取得や危険運転の把握など、物流業界の効率化に幅広く貢献します。また、日本全国の地図や道路データを整備するジオテクノロジーズならではの強みとして、毎月最新の道路情報に自動更新されるため、常に精度の高いデータを利用できます。

マップマッチングは、GPSで生じる位置ずれを補正し、道路ネットワーク上の正確な位置を特定する技術です。ただ単に近くの位置に補正するのではなく、移動方向や速度などの情報も考慮することで、実際に走行している道路を推定し、座標を補正することが特徴のひとつです。

カーナビゲーションシステムや車両管理、位置情報分析など幅広い分野で活用されており、位置情報サービス全体の精度向上に貢献しています。

物流業の業務効率化や、位置情報を活用したサービス開発を検討する際には、マップマッチングの導入が欠かせません。導入をご検討の際は、ぜひジオテクノロジーズに気軽にお問い合わせください。

「マップマッチングAPI」を利用できるMapFan APIの詳細ページはこちら

マップマッチングとは何ですか？

マップマッチングとは、GPSなどで取得した位置情報を、地図上の道路や経路に合わせて補正する技術のことです。GPSで取得する位置情報は、デバイスのGPS性能や電波・ノイズなどの影響によって、誤差が生じ、地図データの道路上に正しく表示されないケースがあります。位置情報が正確に表示されない場合、単に近い道路を選ぶのではなく、移動方向や速度などの情報も考慮し、実際に走行している道路を推定し、座標を補正します

マップマッチングは何に役立ちますか？

マップマッチングは、リアルタイムで正確な車両の位置情報を把握できるため、カーナビゲーションシステムをはじめ、運送会社などの車両管理・配送ルートの管理や、位置情報分析・交通分析などに活用されています。配送ルートの最適化や到着時刻の予測精度などの向上に貢献するため、業務効率の改善にも役立ちます。

マップマッチングを導入する方法は？

マップマッチング機能を実装する際は、自社で開発するか、APIサービスを利用します。短期間かつ低コストで導入するなら、APIサービスがおすすめです。例えば、ジオテクノロジーズが提供する「マップマッチングAPI」なら、補正した位置情報とともに、道路名称、道路の種類、最高速度、車線数といった属性情報も取得可能です。