Mapboxソフトウェアソリューションは、マイクロモビリティプラットフォームの運用を容易にするSDKとAPIを提供します。 

都市のモビリティが急速に進化している時代において、eスクーター、eバイク、共有自転車などのマイクロモビリティソリューションは、効率的で持続可能な輸送に不可欠になりつつあります。Mapboxは、革新的なSDKとAPIへの投資を通じて、この変革をサポートできることを誇りに思っています。これらのツールにより、マイクロモビリティプラットフォームは、正確で信頼性が高く、ユーザーフレンドリーなサービスを提供し、世界中の何百万人ものユーザーの都市モビリティ体験を向上させることができます。このブログでは、Mapboxが革新的なSDKとAPIに関する技術的な詳細を提供することにより、マイクロモビリティプラットフォームをどのように強化するかについて説明します。

Mapbox for マイクロモビリティ

マイクロモビリティプラットフォームは、効率的かつ安全に動作するために、正確なリアルタイムデータに依存しています。Mapboxは、これらのサービスを支える不可欠な地図および位置情報テクノロジーを提供します。Mapboxがマイクロモビリティプラットフォームをどのように強化するかをご紹介します。

動的かつリアルタイムのマッピング

ルート計算、アイソクロン作成、ETA（到着予定時刻）の決定、マルチモーダルルーティング機能（徒歩、運転/サイクリング）の検索のためのAPIから、モバイルおよびWebアプリケーション用のMaps SDK、ターンバイターンナビゲーション用のNavigation SDKまで、Mapboxはマイクロモビリティ企業向けの多くのソリューションを提供しています。

ユーザーエクスペリエンスの向上

当社のOptimization APIと組み合わせることで、ユーザーが車両、目的地、駐車場所を検索し、誘導し、料金を請求できるだけでなく、メンテナンス作業に最適な作業分担を計画し、ターンバイターンナビゲーションを介してメンテナンスオーダーを誘導および追跡することもできます。 

フリート運用

当社のWeb SDKであるMapbox GL JSを使用すると、開発者は、管理者に現在の運用状況に関する洞察を提供するダッシュボードを構築でき、リアルタイムで重要なビジネス上の意思決定を行うことができます。Mapboxには、駐車場の場所、進入禁止区域、カスタムPOIなどの地図データをホストするための高性能な機能があります。

さらに、Mapboxは現在、ポリゴン除外、電動自転車ルーティング、気象実装、音声インタラクション機能のためのサーバーサイドルーティングエンジン実装など、マイクロモビリティ企業向けのより優れた機能を提供するために取り組んでいます。

マイクロモビリティのアーキテクチャ概要

Mapboxがマイクロモビリティプラットフォームとどのように統合されているかをより良く理解するために、次のアーキテクチャ図を見てみましょう。アーキテクチャのコンポーネントを構成するMapbox製品を理解するには、図の下にある詳細なアーキテクチャの説明を参照してください。

アーキテクチャコンポーネント

組み込みアプリケーション

組み込みアプリケーションは、車両上で実行され*、車両の位置情報デバイスにアクセスでき、バックエンドと通信してアセット追跡の目的で更新します。車両のロックとロック解除、およびステータスの報告が可能です。たとえば、Xは組み込みアプリケーションにXを使用しています。

※注：これはMapboxが提供するものではありません。車両のOS上で動作するアプリであり、車両の位置とステータスをバックエンドに伝えます。

このアプリケーションに提案されているMapboxコンポーネント：なし

ユーザーアプリ（iOSおよびAndroid）

ユーザーアプリケーションは、ユーザー向けのクライアントアプリケーションです。ユーザーは、マイクロモビリティサービスへのサインアップ、サービスの利用、サポートの取得、支払いができます。 

このアプリケーションに提案されているMapboxコンポーネント：

• ユーザー認証
• 近くの車両を検索:
  • バックエンド: すべての車両の位置を比較するためのポリゴンを作成するMapbox Isochrones API（徒歩10分以内のすべての車両を表示）または
  • バックエンド: 定義された境界内のすべての車両までの距離とETAを決定するMapbox Matrix API（郵便番号内のすべての車両を表示）
  • Mapbox Maps SDK（iOS / Android）を使用して、地図上に車両とユーザーの位置を表示します。
• 複数交通手段のルート計画:
  • 目的地を入力するためのMapbox Search API。
  • 複数交通手段ナビゲーション。車両通行禁止区域および駐車禁止区域を考慮します。
    • Mapbox Directions API、マルチモーダルのブルートフォースアプローチ
    • Mapbox Navigation SDK（iOS / Android）は、提案されたマルチモーダルルート上のターンバイターン（TbT）ナビゲーションに、異なる移動プロファイルを使用します。
• バックエンドDBとの通信による車両とユーザーの連携
• 問題や緊急事態が発生した場合のサポートチームへの直接リンク
• 請求（請求書の印刷）：
  • Mapbox Static Images API: 請求の一部として、地図上の移動した旅行。
  • Mapbox Navigation SDKの強化された位置情報エンジン（iOS / Android）は、GPSの不正確さによる誤った請求を軽減し、追加の（誤った）移動距離につながるのを防ぎます。
• オプション：音声インタラクション機能

監視およびレポート用管理ダッシュボード（Webアプリケーション）

管理ダッシュボードは、資産の現在の位置、向き、速度に基づいて、意思決定者がリアルタイムで重要な意思決定を行えるようにするWebアプリケーションです。また、メンテナンスチームの作業進捗状況を監視したり、ビジネスニーズがある場合に手動で介入したりすることもできます。

このアプリケーションに提案されているMapboxコンポーネント：

• Mapbox GL JS: さまざまな地域の概要、車両の監視、メンテナンスチームの作業、駐車状況、車両の配置

バックエンドサービス

バックエンドは、請求計算、フリート運用、およびリバランスのためのデータベースとサービスを保持します。

このアプリケーションに提案されているMapboxコンポーネント：

• データベース
  • 車両のライブ位置
  • 駐車場の空き状況
  • メンテナンスチームの資産所在地
  • メンテナンスジョブ
• ユーザーアプリ、最適化サービス、メンテナンスアプリのリクエストに応じて車両の位置情報を提供 
  • Mapbox Isochrones APIを使用して、リクエストに応答する前に車両の位置とアイソクロンポリゴンを比較します。
• メンテナンスアプリにメンテナンスジョブを提供
• 請求計算：
  • アクティブなルートおよび距離ベースの請求の場合のMapbox Directions API
  • アクティブなルートがなく、距離ベースの課金の場合、Mapbox Map Matching APIを使用します。
• 請求書の発行：
  • 請求の一部として、地図上の移動した旅行のためのMapbox Static Images API。
• ユーザー認証

フリート運用とリバランス 

フリート運用とリバランスはバックエンドの一部であり、フリート運用チーム（メンテナンス）のために、メンテナンスおよび再配分ジョブを自動的に計画します。このサービスはリアルタイムで実行でき、実際の交通状況、車両の分布、およびメンテナンスの必要性に基づいてスケジュールを更新できます。

このアプリケーションに提案されているMapboxコンポーネント：

• メンテナンス巡回ルートの最適化：
  • 制約のある車両ルーティング問題を解決し、メンテナンスおよびリバランシングジョブを最適化および計画するためのMapbox Optimized Trips v2。
  • カスタム最適化アルゴリズムの場合、ライブトラフィックを考慮した基礎となるコストマトリックスを解決するためにMapbox Matrix APIを使用します。
  • Mapbox Directions APIは、メンテナンスジョブのウェイポイントを最適化した後に従う道路ネットワーク上の実際のルートを返します

メンテナンスアプリケーション

メンテナンスアプリケーションは、車両を再配布および保守するフリート運用チームのメンバー向けの内部アプリケーションであるため、ユーザーエクスペリエンスは常に良好です。

このアプリケーションに提案されているMapboxコンポーネント：

• ユーザー認証
• 認証済みユーザーのジョブを取得
• ジョブの表示：
  • Mapbox Maps SDK（iOS / Android）
  • Mapbox Directions API
• メンテナンス作業でのナビゲーション：
  • メンテナンス作業でのターンバイターンナビゲーション用ナビゲーションSDK（iOS / Android） 
• アセットトラッキング：
  • ジョブのステータスのレポート
  • （オプション）メンテナンス車両向けのアセット追跡を別のアプリで追加

地図データホスティング

バックエンドは、ライブ車両の位置とメンテナンスアセットの位置を含むデータベースをホストしますが、地図データホスティングは、エンドユーザーに提供される、更新頻度の低いデータを対象としています。このようなデータを、更新頻度の高いデータと更新頻度の低いデータに区別します。

このアプリケーションに提案されているMapboxコンポーネント：

Mapbox Tiling Service（MTS）は、12秒未満の間隔で更新されないデータに使用できます。Mapboxのデータホスティングとタイリングを通じて、データは地図上に表示しているユーザーにのみ提供されます。また、毎月7億人以上のアクティブユーザーをサポートする高度にスケーラブルなMapboxインフラストラクチャは、高いパフォーマンスと優れたユーザーエクスペリエンスを保証します。

• 高速更新データの例：
  • 駐車場の空き状況

• 低速更新データの例：
  • 進入禁止区域
  • 駐車禁止区域
  • 低速走行ゾーン

複数交通手段ルーティング

Mapbox の製品の一部として、マルチモーダルルーティングは、特にマイクロモビリティプロバイダーを対象としています。その目標は、さまざまな交通手段を 1 つの旅程に統合することで、シームレスなナビゲーション体験を提供することです。 

マイクロモビリティマルチモーダルルーティングの例：

• Walking to scooter/bicycle pickup（スクーター/自転車のピックアップ場所までの徒歩）: マルチモーダルルーティングサービスは、ユーザーの現在の出発地から、電動スクーターをピックアップできる最寄りの場所までの歩行者に優しい経路を計算することから始まります。これにより、歩道、歩行者ゾーン、安全な横断ポイントが考慮され、ユーザーが安全かつ効率的にスクーターにたどり着けるようになります。
• スクーター/自転車の区間: ユーザーがスクーターまたは自転車に到着すると、旅の次の区間では、車両のピックアップ場所からユーザーの最終目的地の近くにある指定された車両駐車場までのルーティングが必要になります。この旅の部分は、スクーターの移動に関連する要因に基づいて最適化されます。たとえば、自転車レーン、スクーターに適したルート、およびマイクロモビリティ車両が許可されていない可能性のある制限区域です。目標は、車ではアクセスできない可能性のあるさまざまな種類の道路や経路を利用できるスクーターの能力を活用する、効率的で合法的なルートを提供することです。
• Walking from scooter parking to destination（スクーターの駐車場から目的地までの徒歩）: スクーターを駐車した後、ユーザーは駐車場から最終目的地まで歩くための道順を必要とします。ここでも、最初の区間と同様に、この経路は歩行者向けに最適化され、最短の安全な経路、歩行時間、ナビゲーションの容易さなどの側面が考慮されます。

Mapboxのマルチモーダルルーティングは、リアルタイムの交通状況、地域の規制、インフラストラクチャを考慮して、最適化されたルートを提供します。広範なカスタム地理空間データとアルゴリズムを使用して、さまざまな交通手段が連携したルーティング体験を実現します。 

マイクロモビリティプロバイダーにとって、マルチモーダルルーティングを統合することで、単一のインターフェース内で包括的なエンドツーエンドのナビゲーションソリューションをユーザーに提供することにより、サービス提供を強化できます。この機能は、従来の車両交通が混雑する都市部や、ユーザーが移動の一部に、より速く、またはより環境に優しい輸送手段を好む場合に、ますます重要になります。ウォーキングと二輪輸送を組み合わせた正確で最新のルーティングを提供することにより、Mapboxはマイクロモビリティプロバイダーが顧客に、より効率的で魅力的なサービスを提供するのに役立ちます。

技術的な実装

マルチモーダルルーティングの実装は、クライアント側のソリューションです。マルチモーダルルーティングを容易にするために、Mapbox Directions API と Matrix API を使用します。クライアント側のソリューションは、次の 3 段階のプロセスです。

1. 出発地と目的地の両方で、交通手段を変更できる場所を検索します。
2. 出発地から最初のモード変更地点までの徒歩モードのコストマトリックス、最初のモード変更地点と目的地周辺のモード変更地点の間のコストマトリックス、および最後のモード変更地点と目的地の間のコストマトリックスを取得します。
3. 可能なすべての順列を計算し、全体的なコストが最も低い3つのレッグの組み合わせを選択します。

このプロセスは、与えられた入力に対して最適なソリューションをもたらす総当たり方式です。このアプローチに必要な行列は次のとおりです。

• 1 × sizeOfOriginSet
•  sizeOfOriginSet × sizeOfDestinationSet
•  sizeOfDestinationSet × 1

最適な組み合わせを実現するために、Mapbox Directions APIを適用して、ルーティング可能な「ルートオブジェクト」を生成し、Mapbox Navigation SDKに供給して、Mapboxの地図上に表示できるようにします。

これを行うために、計算された組み合わせの識別された各レグに対してDirections APIリクエストが行われます。最初のリクエストは、最初のレグの移動手段の移動プロファイルを使用して行われ、2番目と3番目のリクエストは、それぞれの移動手段を使用して行われます。

実装例

以下のコードリンクは、マルチモーダルルーティングの概念のクライアント側の実装です。Mapbox Tilequery APIを使用して、タイルセットの交通手段の変更場所を取得します。これらのリクエストは、交通手段の変更場所を提供する他のAPIへのリクエストと交換できます。

コードはこちら： https://codepen.io/Moritz-F/pen/RwmovZO 

Note: To make the below code work, please exchange <YOUR_ACCESS_TOKEN> by your Mapbox access token, and add a tileset URL <YOUR_TILESET> that holds the parking and pickup locations.

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