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バス路線に専用の速度プロファイルを追加し地下鉄・優等列車扱いによるETA過小評価を修正する #1580

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Jul 2, 2026
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バス路線に専用の速度プロファイルを追加し地下鉄・優等列車扱いによるETA過小評価を修正する #1580

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142 changes: 122 additions & 20 deletions stationapi/src/domain/arrival_estimation.rs
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Expand Up @@ -26,6 +26,7 @@

use std::collections::HashMap;

use crate::domain::entity::gtfs::TransportType;
use crate::domain::entity::station::Station;
use crate::proto::StopCondition;

Expand Down Expand Up @@ -93,6 +94,14 @@ const LINE_TYPE_AGT: i32 = 5;
/// ケーブルカーを表す `line_type`。
const LINE_TYPE_CABLE: i32 = 0;

/// バスの最高速度(km/h)。市街地の法定速度・信号停止を踏まえた実効上限。
/// GTFS 由来のバス路線は `line_type` に GTFS の `route_type`(バス=3)がそのまま
/// 入っており鉄道の路線種別(3=地下鉄)と衝突するため、速度・迂回係数の判定には
/// `line_type` ではなく `transport_type` を使う。
const BUS_MAX_SPEED_KMH: f64 = 50.0;
/// バスのフォールバック迂回係数。道路網の直線距離に対する迂回率。
const BUS_FALLBACK_DETOUR: f64 = 1.30;

/// 地球半径(メートル)。
const EARTH_RADIUS_METERS: f64 = 6_371_000.0;

Expand All @@ -111,7 +120,10 @@ pub fn haversine_distance(lat1: f64, lon1: f64, lat2: f64, lon2: f64) -> f64 {
}

/// `average_distance` が得られない路線で使う、路線種別ベースの固定迂回係数。
fn fallback_detour_factor(line_type: Option<i32>) -> f64 {
fn fallback_detour_factor(line_type: Option<i32>, transport_type: TransportType) -> f64 {
if transport_type == TransportType::Bus {
return BUS_FALLBACK_DETOUR;
}
match line_type {
Some(LINE_TYPE_SHINKANSEN) => 1.15,
Some(LINE_TYPE_SUBWAY) => 1.20,
Expand All @@ -131,12 +143,13 @@ pub fn detour_factor_for(
avg_distance_km: f64,
mean_straight_km: f64,
line_type: Option<i32>,
transport_type: TransportType,
params: &EstimationParams,
) -> f64 {
if avg_distance_km > 0.0 && mean_straight_km > 0.0 {
(avg_distance_km / mean_straight_km).clamp(params.detour_min, params.detour_max)
} else {
fallback_detour_factor(line_type)
fallback_detour_factor(line_type, transport_type)
}
}

Expand All @@ -153,7 +166,14 @@ fn base_speed_kmh(line_type: Option<i32>) -> f64 {
}

/// 路線種別・列車種別から最高速度(km/h)を決める。
fn max_speed_kmh(line_type: Option<i32>, kind: Option<i32>) -> f64 {
///
/// バスは `line_type`(GTFS の route_type が混入)や `kind`(BusRoute=7 は経路
/// マーカーであり優等種別ではない)で判定できないため、`transport_type` で
/// 先に分岐して固定の実効上限を返す。
fn max_speed_kmh(line_type: Option<i32>, kind: Option<i32>, transport_type: TransportType) -> f64 {
if transport_type == TransportType::Bus {
return BUS_MAX_SPEED_KMH;
}
let base = base_speed_kmh(line_type);
if line_type == Some(LINE_TYPE_SHINKANSEN) {
return base;
Expand Down Expand Up @@ -209,19 +229,20 @@ fn detour_factors_by_line(
straight_km: &[f64],
params: &EstimationParams,
) -> HashMap<i32, f64> {
// line_cd -> (直線距離の合計, ペア数, average_distance, line_type)
let mut acc: HashMap<i32, (f64, u32, f64, Option<i32>)> = HashMap::new();
// line_cd -> (直線距離の合計, ペア数, average_distance, line_type, transport_type)
let mut acc: HashMap<i32, (f64, u32, f64, Option<i32>, TransportType)> = HashMap::new();

for i in 1..stops.len() {
let cur = stops[i];
let prev = stops[i - 1];
// average_distance / line_type は line_cd 単位で同じなので最初に見たものを採用。
// average_distance / line_type / transport_type は line_cd 単位で同じなので最初に見たものを採用。
// average_distance はメートル単位で格納されているため km へ変換して直線平均と比較する。
let entry = acc.entry(cur.line_cd).or_insert((
0.0,
0,
cur.average_distance.unwrap_or(0.0) / 1000.0,
cur.line_type,
cur.transport_type,
));
// 同一路線が連続するペアだけを直線平均の母数にする。
if prev.line_cd == cur.line_cd {
Expand All @@ -231,13 +252,21 @@ fn detour_factors_by_line(
}

acc.into_iter()
.map(|(line_cd, (sum, count, avg_distance, line_type))| {
let mean_straight = if count > 0 { sum / count as f64 } else { 0.0 };
(
line_cd,
detour_factor_for(avg_distance, mean_straight, line_type, params),
)
})
.map(
|(line_cd, (sum, count, avg_distance, line_type, transport_type))| {
let mean_straight = if count > 0 { sum / count as f64 } else { 0.0 };
(
line_cd,
detour_factor_for(
avg_distance,
mean_straight,
line_type,
transport_type,
params,
),
)
},
)
.collect()
}

Expand Down Expand Up @@ -322,7 +351,7 @@ pub fn estimate_arrival_minutes(
detour_by_line
.get(&station.line_cd)
.copied()
.unwrap_or_else(|| fallback_detour_factor(station.line_type))
.unwrap_or_else(|| fallback_detour_factor(station.line_type, station.transport_type))
};

// 各駅が停車するか。
Expand Down Expand Up @@ -355,7 +384,7 @@ pub fn estimate_arrival_minutes(

for i in 1..n {
let track_m = straight_km[i] * detour_of(stops[i]) * 1000.0;
let v_kmh = max_speed_kmh(stops[i].line_type, stops[i].kind);
let v_kmh = max_speed_kmh(stops[i].line_type, stops[i].kind, stops[i].transport_type);

let idx = result.len();
result.push(EstimatedStop {
Expand Down Expand Up @@ -392,7 +421,6 @@ pub fn estimate_arrival_minutes(
#[cfg(test)]
mod tests {
use super::*;
use crate::domain::entity::gtfs::TransportType;

/// テスト用の最小 Station を作る(座標・路線情報・停車情報のみ意味を持つ)。
fn station(
Expand Down Expand Up @@ -515,13 +543,30 @@ mod tests {
fn detour_factor_calibrates_then_clamps() {
let p = EstimationParams::default();
// average 1.3km / 直線 1.0km = 1.3。
approx(detour_factor_for(1.3, 1.0, Some(2), &p), 1.3);
approx(
detour_factor_for(1.3, 1.0, Some(2), TransportType::Rail, &p),
1.3,
);
// 上限 1.6 でクランプ。
approx(detour_factor_for(5.0, 1.0, Some(2), &p), 1.6);
approx(
detour_factor_for(5.0, 1.0, Some(2), TransportType::Rail, &p),
1.6,
);
// average_distance 無し → 在来線フォールバック 1.30。
approx(detour_factor_for(0.0, 1.0, Some(2), &p), 1.30);
approx(
detour_factor_for(0.0, 1.0, Some(2), TransportType::Rail, &p),
1.30,
);
// 新幹線フォールバック 1.15。
approx(detour_factor_for(0.0, 1.0, Some(1), &p), 1.15);
approx(
detour_factor_for(0.0, 1.0, Some(1), TransportType::Rail, &p),
1.15,
);
// バスは line_type=3(GTFS の route_type)でも地下鉄 1.20 ではなく道路 1.30。
approx(
detour_factor_for(0.0, 1.0, Some(3), TransportType::Bus, &p),
1.30,
);
}

/// 緯度方向に約 1.8km 間隔で並ぶ直線 3 駅。全駅停車。
Expand Down Expand Up @@ -742,6 +787,63 @@ mod tests {
}
}

/// GTFS インポート後のバス停を再現する(line_type=3 は GTFS route_type のバス、
/// kind=7 は TrainTypeKind::BusRoute、average_distance は無し)。
fn bus_station(station_cd: i32, line_cd: i32, lat: f64, lon: f64) -> Station {
let mut s = station(station_cd, line_cd, lat, lon, None);
s.transport_type = TransportType::Bus;
s.line_type = Some(3);
s.kind = Some(7);
s
}

#[test]
fn bus_ike65_dense_stops_match_real_travel_time() {
let p = EstimationParams::default();
// 都営バス池65 落合南長崎駅前→目白駅前相当: 停留所間隔約 300m × 7 区間。
// 実乗車時間は約 10 分(表定速度 約13km/h)。0.0027 度 ≈ 300m。
let stations: Vec<Station> = (0..8)
.map(|i| bus_station(i + 1, 100_000_001, 35.72 + 0.0027 * i as f64, 139.69))
.collect();
let refs: Vec<&Station> = stations.iter().collect();
let est = estimate_arrival_minutes(&refs, &p);

let total = est[7].cumulative_minutes;
assert!(total > 9.0 && total < 11.0, "got {total}");
}

#[test]
fn bus_long_segment_does_not_cruise_at_rail_speed() {
let p = EstimationParams::default();
// 停留所間隔 3km の直行区間。地下鉄扱い(75km/h × 1.2 = 90km/h)のままだと
// 約 3.4 分と過小評価される。バス上限 50km/h では約 5.7 分。
let stations = vec![
bus_station(1, 100_000_001, 35.72, 139.69),
bus_station(2, 100_000_001, 35.747, 139.69), // 0.027 度 ≈ 3km
];
let refs: Vec<&Station> = stations.iter().collect();
let est = estimate_arrival_minutes(&refs, &p);

let t = est[1].cumulative_minutes;
assert!((4.5..7.5).contains(&t), "got {t}");
}

#[test]
fn bus_kind_does_not_get_express_multiplier() {
let p = EstimationParams::default();
// kind=7(BusRoute) は優等種別ではないので ×1.2 が掛かってはいけない。
let make = |kind: Option<i32>| -> f64 {
let mut a = bus_station(1, 100_000_001, 35.72, 139.69);
let mut b = bus_station(2, 100_000_001, 35.747, 139.69);
a.kind = kind;
b.kind = kind;
let stations = vec![a, b];
let refs: Vec<&Station> = stations.iter().collect();
estimate_arrival_minutes(&refs, &p)[1].cumulative_minutes
};
approx(make(Some(7)), make(None));
}

#[test]
fn empty_input_returns_empty() {
let p = EstimationParams::default();
Expand Down
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