KR20090000070A - System for auto using the traffic information - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 교통 신호 정보를 이용한 자동 배차 시스템의 전체 시스템 구성도,1 is an overall system configuration of an automatic dispatch system using traffic signal information of the present invention,
도 2는 본 발명의 교통 신호 정보를 이용한 자동 배차 시스템에 의한 동적 속도 정보 유지 방법의 순서도,2 is a flowchart of a method for maintaining dynamic speed information by an automatic dispatching system using traffic signal information according to the present invention;
도 3은 본 발명의 교통 신호 정보를 이용한 자동 배차 시스템에 의한 경로탐색 방법의 순서도,3 is a flowchart of a route searching method using an automatic dispatch system using traffic signal information according to the present invention;
도 4는 본 발명의 교통 신호 정보를 이용한 자동 배차 시스템에 의한 택시할당 방법의 순서도, 4 is a flowchart of a taxi allocation method using an automatic dispatch system using traffic signal information of the present invention;
도 5는 본 발명의 교통 신호 정보를 이용한 자동 배차 시스템에 의한 다중 경로 플래닝 방법의 순서도,5 is a flow chart of a multi-path planning method by an automatic dispatching system using traffic signal information of the present invention,
도 6은 본 발명의 교통 신호 정보를 이용한 자동 배차 시스템에 의한 부가적 기능을 수행하기 위한 순서도,6 is a flow chart for performing an additional function by the automatic dispatch system using the traffic signal information of the present invention,
*도면의 주요부분에 대한 설명** Description of the main parts of the drawings *
10 : 타코미터기 11 : 텔레매틱스10 tachometer 11: telematics
12 : GPS 20 : 콜 관제 서버12: GPS 20: call control server
30 : 텔레매틱스 서버 40 : 리눅스 클러스터30: Telematics Server 40: Linux Cluster
41 : 제1슬레이브 42 : 제2슬레이브41: first slave 42: second slave
본 발명은 제주도와 같이 관광지가 밀집되어 있는 관광단지 내에서 택시와 같은 교통수단을 효율적으로 운영하여 승객들의 편의와 자원의 절약를 도모하기 위한 교통 신호 정보를 이용한 자동 배차 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic dispatch system using traffic signal information for efficiently operating a transportation means such as a taxi in a tourist complex in which tourist attractions are concentrated, such as Jeju Island.
일반적으로, 택시, 콜택시 등을 포함하는 영업용 차량은 운수회사로부터 원격에서 근무하기 때문에 운수 회사가 관리를 하는데 여려움이 있다. In general, commercial vehicles including taxis, call taxis, etc. are difficult to manage because the transportation companies work remotely from the transportation companies.
또한 운수회사는 영업용 차량들과의 정보교환을 위해 무선으로 송수신을 할 수 있는 무선단말기를 장착하고 있다. The transportation company is also equipped with a wireless terminal that can transmit and receive wirelessly to exchange information with commercial vehicles.
이러한 무선단말기는 이동전화통신망을 이용하는 휴대폰 또는 PCS폰, 주파수 공용 통신망(TRS)을 사용하는 무선단말기, 또는 공중전화 통신망(PSTN)등을 사용하여 직접 정보 교환을 하는 비효율적인 방법을 취하고 있다. Such a wireless terminal takes an inefficient method of directly exchanging information using a mobile phone or PCS phone using a mobile telephone communication network, a wireless terminal using a frequency common communication network (TRS), or a public telephone communication network (PSTN).
특히 운수회사는 영업중인 불특정 다수의 영업용 차량에게 집단으로 호출을 하게 되므로, 불필요한 호출에 의한 차량내의 소음은 운전자 및 승객에게 불쾌함을 주고 있다. 또한 지속적인 호출 청취 및 응답을 해야 하므로 안전 운전에 걸림돌이 된다. In particular, the transportation company collectively calls a number of unspecified commercial vehicles in operation, and noise in the vehicle caused by unnecessary calls is unpleasant to the driver and passengers. In addition, continuous call listening and response is an obstacle to safe driving.
또한 영업용 차량의 운행에 관한 정보나 기록 등이 거의 없어 차량을 비합리적으로 운영할 수 밖에 없고, 운전자의 운전습관이나 근무태도등을 판단할 수 없어 운수회사의 운영에 큰 문제점으로 남아 있는 실정이다. In addition, there is little information or record on the operation of the commercial vehicle, so the vehicle cannot be operated irrationally, and the driving habits and working attitudes of the driver cannot be judged, which remains a big problem in the operation of the transportation company.
그리하여, 종래에는 택시의 제반 영업관리는 택시내에 설치한 택시운행 기록 장치에 기록되어 있는 각종 차량 운행 및 영업상태의 데이터를 택시회사 내에 설치한 컴퓨터와 유선으로 연결시켜 데이터를 수신한다. 그리고 데이터를 출력함으로써, 택시의 운행 상태 및 운전자의 영업분석을 수행하여 오고 있다. Thus, in the related art, the overall business management of a taxi receives data by connecting data of various vehicle operations and business conditions recorded in the taxi operation recording apparatus installed in the taxi with a computer installed in the taxi company. And by outputting the data, the operating condition of the taxi and the sales analysis of the driver have been performed.
이러한 택시의 제반 영업 관리는 택시가 택시 차고지에 들어와서 택시 회사내의 컴퓨터와 운행기록 장치를 연결시켜야만 하므로 도심지에서의 지가가 높은 차고지가 필요하여 이에 드는 관리비용이 크게 증대되고, 영업을 마친 택시가 일일이 차고지에 들어와야만 하는 문제점이 있다. 또한, 차고지 주변은 교통난이 심하며, 특히 택시의 영업을 마친 후에야 영업 정보 데이터를 입수, 관리할 수 있어 영업 관리가 신속하지 못한 문제점이 있었다. The overall business management of these taxis requires a taxi to enter the taxi garage and connect a computer with a driving recorder in the taxi company, so a garage with a high value in the downtown area is required. There is a problem that must enter the garage one by one. In addition, the traffic around the garage is severe, especially after the sales of the taxi to obtain and manage the sales information data, there was a problem that the sales management is not quick.
또한 운전자가 원하든 원하지 않던 차고지에서만이 운전자 교대가 이루어져 운전자의 불편함이 가중되어 운전 효율이 극히 저하되는 문제점을 안고 있다. In addition, there is a problem that the driver's shift is made only in the garage where the driver wants or does not want to increase the driver's discomfort and the driving efficiency is extremely reduced.
그리하여 운수 회사와 영업용 차량과의 정보 교환을 유선을 무선으로 대체한 시스템이 나오기는 하였다. Thus, there was a system in which information exchange between transportation companies and commercial vehicles was replaced by wireless.
즉, 차량의 운행에 관한 정보를 기록하기 위하여, 영업용 차량에는 차량의 운행에 관한 정보를 수집하여 기록하는 운행기록장치와, 기록된 운행기록을 송신하기 위한 무선데이터로 변환하고 이를 송신하는 장치 등을 구비하고 원격으로 정보를 교환하였다. That is, in order to record the information about the operation of the vehicle, the commercial vehicle has a driving recorder for collecting and recording the information about the operation of the vehicle, a device for converting the recorded driving record into radio data for transmitting and transmitting the same; And exchange information remotely.
이와 같은 종래의 운행기록을 위한 통신방법의 경우에는 영업용 차량이 저장된 운행기록을 송신하기 위해서는 지정된 특정의 지역에서만 운행기록을 송신할 수 있도록 되어 있어, 실시간에 의한 운행기록을 송신하지 못하는 문제점이 있었다. In the conventional communication method for driving records, in order to transmit the stored driving record, the commercial vehicle can transmit the driving record only in a specific region, and there is a problem in that it is impossible to transmit the driving record in real time. .
또한 운행기록을 송신하기 위하여 빈차를 운행하는 시간이 길어지므로 영업용 차량의 비합리적 운영 및 운행수입과 수요자에 대한 서비스를 질적으로 저하시키는 요인이 되었다. In addition, the time required to drive a vacant car to transmit the driving record becomes longer, which causes the unreasonable operation of the commercial vehicle, the driving income and the quality of service to the consumer.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 콜관제센터, 텔레매틱스서버, 리눅스클러스터로 구성되는 무선 네트워크 망을 통하여 택시로부터의 동적 속도 보고 처리, 네트워크 거리 기반 택시 배차, 동적 상황을 고려한 방향성 및 비방향성 경로 배정, 다중 목적지를 위한 플래닝 기능, 리눅스 클러 스터 기반 병렬 처리에 의한 TSP 문제의 효율적 해결, 부가적인 위치들의 변환 기능, Shape 파일의 분석 기능을 하는 교통 신호 정보를 이용한 자동 배차 시스템을 제공하기 위함이다. Accordingly, an object of the present invention for solving the above problems, the dynamic speed report processing from the taxi, the network distance based taxi allocation, the dynamic situation through the wireless network network consisting of call control center, telematics server, Linux cluster Consideration of directional and non-directional routing, planning for multiple destinations, efficient solution of TSP problem by Linux cluster-based parallel processing, additional location conversion function, automatic dispatching using traffic signal information for shape file analysis To provide a system.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 텔레매틱스를 이용한 교통정보 제공 시스템에 있어서, 택시 내에 설치되어 있어, 교통정보를 측정하여 이를 타코데이터로 생성하는 타코미터기(10)와; GPS에서 측정된 좌표정보를 위치정보로 수신받으며, 가공된 교통정보를 무선으로 전송받아 화면에 디스플레이 해주는 텔레매틱스(11)와;콜 관제 센터에 구축되어 있는 서버이며, 상기 타코미터기(10)의 교통정보와 텔레매틱스(11)의 현재 위치정보 및 목적지를 이동통신망을 통해 전달받으며, 운전자 혹은 오퍼레이터의 명령을 받아 택시의 위치 리스트를 생성시키는 콜관제 서버(20)와; 인터넷망을 통해 상기 콜관제 서버(20)와 데이터를 송수신하며, 상기 콜관제 서버(20)로부터 전달받은 위치 리스트를 매칭시키고, 각 링크의 비용정보를 통해 상기 매칭시킨 각 링크 별 최단거리를 연산하는 텔레매틱스 서버(30)와; 상기 텔레매틱스 서버(30)와 인터넷으로 연결되어 있으며, 상기 텔레매틱스 서버(30)로부터 전송되는 정보를 연산하거나 DB에 저장하는 리눅스클러스터(40)로 구성되어 있어, 택시의 속도정보와 위치정보를 통해 지정된 출발지에서 목적지까지 최소한의 비용으로 도달할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 교통 신호 정보를 이용한 자동 배차 시스템에 의해 달성된다. In order to achieve the above object, the present invention, in the traffic information providing system using telematics, is installed in the taxi, the tachometer (10) for measuring the traffic information and generating it as taco data; Telematics (11) for receiving coordinate information measured by GPS as position information, and receiving the processed traffic information wirelessly and displaying it on the screen; The server is built in a call control center, the traffic of the tachometer (10) A
또한 본 발명은, 상기 콜관제 서버(20)는 관제센터에서 전화나 키오스크를 통해 택시콜 정보를 접수받게 되면, 상기 택시콜 정보가 발생한 위치와 상기 위치로부터 반경 10km 이내의 택시 리스트를 조회하여 그 결과를 텔레매틱스 서버(30)에 전달하며, 이를 통해 상기 텔레매틱스 서버(30)에서 검색한 최단 거리의 택시 아이디를 전송받아 택시배차를 수행하도록 해당 택시의 텔레매틱스(11)에 요청하는 것이 바람직하다. In addition, the present invention, when the
또한 본 발명은 오퍼레이터는 운전자 혹은 사용자의 요청을 받아 관광단지의 특정 지점들의 리스트를 텔레매틱스 서버(30)에게 전달하게 되면, 상기 텔레매틱스 서버(30)는 이 리스트의 경위도 좌표를 기반으로 Concorde 혹은 Matlab 중 어느 하나의 소프트웨어에서 사용가능한 포맷으로 변환하는 것것이 바람직하다. In addition, in the present invention, when an operator receives a request of a driver or a user and transmits a list of specific points of a tourism complex to the
또한 본 발명은 상기 텔레매틱스 서버(30)는 상기 지도의 갱신 문제를 처리하는 유틸리티인 Cordinate utility를 구축하고 있어, 노드, 링크, POI에 관련된 ESRI Shape 파일을 받아 이를 다중인접 리스트 형태의 자료구조로 생성하며 이를 메모리 DB 자료구조화하거나 혹은 Graph.txt 파일에 저장하는 것것이 바람직하다. In addition, in the present invention, the
또한 본 발명은 상기 리눅스클러스터(40)는 상기 텔레매틱스 서버(30)로부터 전송된 레코드를 추가로 저장하는 DB와; 상기 텔레매틱스 서버(30)로부터 전송된 노드 리스트를 사설 네트워크를 통해 MPI 방식으로 비용행렬을 구하도록 명령하는 슬레이브와; 병렬로 자신에게 주어진 비용 매트릭스를 계산하고 그 부분 결과를 다시 MPI를 통해 전달받아 Lin-Kernighan 휴리스틱 방식을 수행시켜 방문순서를 결정하고 상기 관제서버에게 리턴하는 마스터로 구성되는 것것이 바람직하다. In addition, the present invention the Linux
또한 본 발명은 텔레매틱스를 이용한 교통정보 제공 방법에 있어서, 텔레매틱스(11)가 수신된 GPS에서 측정된 위치정보와 타코미터에서 측정된 속도정보를 설정된 시간 간격에 맞춰 콜관제 서버(20)에 전송하는 단계와(S21); 상기 콜관제 서버(20)가 상기 위치정보와 속도정보를 텔레매틱스 서버(30)에 전송하고, 상기 텔레매틱스 서버는 수신된 위치정보의 경위도 좌표를 기반으로 해당 구간에 따라 매칭하는 단계와(S22); 상기 매칭을 행한 후 그래프 비용을 갱신시키는 단계와(S23); 상기 그래프 비용의 갱신에 따른 소요 시간을 계산하는 단계와(S24); 상기 텔레매틱스 서버(30)가 상기의 시간정보, 그래프비용로 구성되는 교통정보 레코드를 mysql client 라이브러리를 이용하여 Linux master에 있는 데이터베이스에 추가하는 단계(S25)로 구성되는 것것이 바람직하다. In another aspect, the present invention provides a method for providing traffic information using telematics, the
또한 본 발명은 텔레매틱스를 이용한 교통정보 제공 방법에 있어서, 상기 콜관제 서버(20)가 운전자 혹은 관제 센터의 오퍼레이터에 의해 출발지와 목적지를 설정하는 단계와(S31); 상기 콜관제 서버(20)가 상기 출발지와 목적지에 해당하는 경위도 좌표를 텔레매틱스 서버(30)에게 전송함과 동시에 방향성을 판단하는 단계와(S32); 상기 방향성이 고려되지 않으면, 상기 텔레매틱스 서버(30)가 이 두 지점에 대해 텔레매틱스 서버(30)에 있어서 제일 가까운 노드를 찾아내어, 두 노드간의 경로를 구하기 위해 A* 알고리즘을 수행한 후 노드리스트를 생성하는 단계와(S33); 현재 택시의 위치로부터 출발지까지의 구간 길이를 더하여 최종 거리를 계산하는 단계와(S34); 각 링크의 거리를 가장 최근에 수신된 속도 정보와의 계산에 의해 소요시간을 결정하는 단계(35)로 구성되는 것것이 바람직하다. In another aspect, the present invention provides a traffic information providing method using telematics, the
또한 본 발명은 상기 방향성을 판단하는 단계(S32)는, 방향성을 고려한 경로탐색을 행하게 되면 출발지의 현재 위치와 GPS에서 수신된 진행 방향을 기반으로 도달할 노드를 구하는 단계와(S36); U-turn이 허용되는지 판단하는 노드의 속성 판단 단계와(S37); 상기 노드에서 U-turn이 허용되지 않으면, 현재 통과한 링크의 비용을 무한대로 만든 후 A* 알고리즘을 수행시키는 단계와(S38); 알고리즘의 수행 후 다시 노드리스트 생성단계(S33)로 돌아가는 것것이 바람직하다. In addition, the step of determining the direction (S32), the step of obtaining a node to reach based on the current position of the starting point and the progress direction received from the GPS when the path search considering the direction (S36); Determining an attribute of the node to determine whether the U-turn is allowed (S37); If the U-turn is not allowed in the node, making an infinite cost of the currently passed link and performing an A * algorithm (S38); After performing the algorithm, it is preferable to return to the node list generation step S33.
또한 본 발명은 텔레매틱스를 이용한 교통정보 제공 방법에 있어서, 키오스크 혹은 전화를 통해 택시 콜이 관제 센터 오퍼레이터에 발생되는 단계와(S41); 상기 오퍼레이터의 조작에 의해 상기 콜관제 서버(20)가 현재 택시 콜이 발생한 위치와 이 콜로부터 반경 10 km 이내의 택시 리스트를 조회한 결과를 텔레매틱스 서버에게 전달하는 단계와(S42); 상기 텔레매틱스 서버(30)가 이 요청을 받아 경위도 좌표계로 표시된 각각의 위치를 그래프 상에서의 노드 위치로 변환하는 단계와(S43); 상기 텔레매틱스 서버(30)가 상기 변환된 노드위치를 통해 콜 발생 지점부터 각각의 택시 위치를 향해 너비우선 탐색 Dijkstra 알고리즘을 수행하는 단계와(S44); 가장 먼저 찾아진 택시를 네트워크 거리상으로 가장 가까운 택시로 판단하여 이 택시의 아이디를 관제 서버에게 알리는 단계와(S45); 상기 콜관제 서버(20)가 이를 기반으로 택시 배차를 수행하는 단계(S46)로 구성되는 것것이 바람직하다. In another aspect, the present invention provides a method for providing traffic information using telematics, comprising: generating a taxi call to a control center operator through a kiosk or a telephone (S41); Transmitting, by the operator, the
또한 본 발명은 텔레매틱스를 이용한 교통정보 제공 방법에 있어서, 텔레매틱스(11)에서의 호출 혹은 관제 시스템의 오퍼레이터에 의해 각 목적지의 경위도 좌표계가 포함되어 있는 각 목적지의 리스트가 텔레매틱스 서버에 전달되는 단계와(S51); 상기 텔레매틱스 서버(30)가 경위도 좌표를 노드로 매핑하여 노드 리스트를 생성하고 리눅스 클러스터의 마스터에게 전송하는 단계와(S52); 상기 마스터가 사설 네트워크를 통해 MPI 방식으로 각 슬레이브 노드에게 비용행렬을 구하도록 명령하는 단계와(S53); 각 슬레이브와 마스터는 병렬로 자신에게 주어진 비용 매트릭스를 계산하여 이 부분 결과를 다시 MPI를 통해 마스터에게 전달이 되며 마스터는 Lin-Kernighan 휴리스틱 방식을 수행시켜 방문 순서를 결정하는 단계와(S54); 이에 따른 상기 방문순서 결과를 관제 서버에게 리턴하는 단계(S55)로 구성되는 것이 바람직하다. In addition, the present invention is a method for providing traffic information using telematics, the method comprising: transmitting a list of each destination including a latitude and longitude coordinate system of each destination by a call in the
이하, 본 발명의 교통 신호 정보를 이용한 자동 배차 시스템 및 방법에 대해 첨부된 도면을 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the automatic dispatch system and method using the traffic signal information of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에서 보는 바와 같이 본 발명의 교통 신호 정보를 이용한 자동 배차 시스템은 택시에 장착되어 있는 타코미터기(10)와 텔레매틱스(11), 상기 타코미터기와 텔레매틱스(11)로부터의 정보를 송수신하는 콜 관제 시스템(100), 상기 텔레매틱스(11)에 위치정보를 제공하는 GPS(12)로 구성된다.As shown in Figure 1, the automatic dispatch system using the traffic signal information of the present invention is a call control system for transmitting and receiving information from the
상기 타코미터기(10)는 차량 내에 설치되어 있어, 승하차정보, 주행거리정보, 요금정보, 위치정보 등을 측정하여 이를 타코데이터로 생성하는 일반적인 타코미터기이다. The
상기 타코미터기(10)는 무선통신 기능을 갖고 있어 상기 타코데이터를 콜 관 제 시스템(100)에 전송한다. The
상기 텔레매틱스(11)는 상기 GPS(12 : 위성항법장치)에서 측정된 좌표정보를 수신받아 상기 콜 관제 시스템(100)에 위치정보로 전송하며 상기 위치정보를 통해 상기 콜 관제 시스템(100)에서 가공된 그래픽정보(현재위치, 최단경로, 콜 발생 등)를 전송받아 화면에 디스플레이 해주는 일반적인 텔레매틱스 기기이다.The
또한, 상기 GPS(12)는 상기 텔레매틱스(11)와의 무선통신을 통해 상기 텔레매틱스(11)가 장착된 택시의 좌표정보를 상기 텔레매틱스(11)로 전송해주는 일반적인 GPS(12)이다.In addition, the
상기 타코미터기(10)와 텔레매틱스(11)는 CDMA의 이동통신망을 통해 상기 위치정보 및 타코데이터를 상기 콜 관제 시스템(100)으로 전송하게 된다. The
상기 콜 관제 시스템(100)은 콜관제 서버(20), 텔레매틱스 서버(30), 리눅스클러스터(40)로 구성되어 있다. The call control system 100 includes a
상기 콜관제 서버(20)는 콜관제 센터에 구축되어 있는 서버이며, 상기 텔레매틱스(11)로부터의 정보를 전달받아 이를 TCP/IP의 인터넷망을 통해 텔레매틱스 서버(30)로 전송하는 역할을 한다. The
보다 구체적으로 상기 콜관제 서버(20)는 상기 텔레매틱스(11)로부터 1분 단위로 전송되는 복수개의 택시 위치정보들을 전달받아 이를 모두 텔레매틱스 서버(30)에 전달한다. More specifically, the
또한 관제센터에서 전화나 키오스크를 통해 택시콜(택시 요청) 정보를 접수받게 되면, 상기 콜관제 서버(20)는 상기 택시콜 정보가 발생한 위치와 상기 위치 로부터 반경 10km 이내의 택시 리스트를 조회하여 그 결과를 텔레매틱스 서버(30)에 전달하며, 이를 통해 상기 텔레매틱스 서버(30)에서 검색한 최단 거리의 택시 아이디를 전송받아 택시배차를 수행하도록 해당 택시의 텔레매틱스(11)에 요청하게 된다. In addition, when a taxi call (taxi request) information is received through a telephone or a kiosk at the control center, the
또한, 다수 목적지 순서를 결정하도록 하는 명령 혹은 부가적 기능을 요구하는 명령을 운전자의 텔레매틱스(11)로부터 전송받거나 관제 센터의 오퍼레이터 작동에 의해 전달받아 텔레매틱스 서버(30)로 전달하고, 상기 텔레매틱스 서버(30)를 경유하여 리눅스클러스터(40)에서 연산된 결과값을 리턴받아 텔레매틱스(11)에 전달하게 된다.In addition, a command for determining the order of multiple destinations or a command requiring additional functions is received from the
상기 텔레매틱스 서버(30)는 인터넷망을 통해 상기 콜관제 서버(20)와 데이터를 송수신하게 된다. The
상기 텔레매틱스 서버(30)는 상기 콜관제 서버(20)로부터 전송된 택시의 위치정보 혹은 목적지, 출발지 위치의 경위도 좌표를 기반으로 해당 구간(링크)과 맞는 교통정보와 매칭시킨다.The
보다 구체적으로 상기 텔레매틱스 서버(30)는 상기 콜관제 서버(20)로부터 1분 단위로 전송되는 각 택시들의 위치정보(경위도 좌표)를 기반으로 상기 좌표가 어느 구간에 속하는지 매칭시키고, 이와 함께 타코미터에서 측정된 속도정보를 전송받아 그래프 비용을 갱신시킨다. More specifically, the
본 발명에 대한 전반적인 설명에서 비용이라 함은, 해당 구간에 있어서의 거리, 거리에 따른 시간, 시간과 거리에 따른 에너지 등을 포함하는 용어이며, 달리 말하면, 각 구간의 시간, 거리, 노력정도에 대한 가중치를 의미한다. In the general description of the present invention, the term "expense" is a term that includes a distance in a corresponding section, a time according to a distance, an energy according to time and distance, etc. It means the weight for.
또한 그래프 비용의 갱신이라 함은, 각 구간의 시간대별, 날짜별 속도 정보를 통계로 나타내기 위해 최신의 속도정보를 취하고 과거의 속도정보를 버리는 것이다.In addition, the update of the graph cost is to take up-to-date speed information and discard past speed information in order to express the speed information by time zone and date of each section as statistics.
상기의 속도정보와 위치정보를 통해 속도와 거리의 연산으로 소요시간을 계산하게되고, 상기와 같은 구간별 최신 속도정보와 소요시간등의 교통정보 등으로 구성되는 레코드를 My SQL 클라이언트 라이브러리를 이용하여 리눅스클러스터(40)에 구축되어 있는 데이터베이스에 저장시키도록 한다. The required time is calculated by calculating the speed and distance through the speed information and the location information. The My SQL client library records records consisting of the latest speed information for each section and traffic information such as required time. Store it in a database built on the Linux cluster (40).
(상기 My SQL에서는 MySQL 데이터베이스에 접근하는 클라이언트 프로그램을 작성하는데 사용할 수 있는 c 프로그램 언어로 쓰인 클라이언트 라이브러리가 제공되고 있다.)(My SQL provides a client library written in the c programming language that you can use to write client programs that access MySQL databases.)
또한, 운전자 혹은 관제센터의 오퍼레이터에 의해 설정된 출발지와 목적지의 위치정보(경위도 좌표)를 전송받아, 이 두 지점에 대해 자신의 그래프에 있어서 가장 가까운 노드를 찾아내고 두 노드간의 경로를 구하기 위해 A*알고리즘을 수행하게 되는데, 이때 각 링크의 비용(상기에 설명 된 바와 같은 의미)은 현재까지 수집된 최신의 정보를 이용한다. 즉, 각 링크에 있어서의 교통상황에 따른 거리별 속도, 이동에 따라 드는 에너지 등에 대한 정보는 최근 갱신된 정보를 통해 계산하게 된다. It also receives location information (longitude and latitude coordinates) of the starting point and destination set by the driver or operator of the control center, and finds the nearest node in its graph for these two points and calculates the path between the two nodes. An algorithm is performed, where the cost of each link (meaning as described above) uses the latest information collected so far. That is, information on the speed for each distance according to the traffic situation and the energy required for the movement in each link is calculated through the recently updated information.
여기서, 상기 A*알고리즘이란 초기 노드에서 목표 노드까지의 경로를 찾는 그래프 탐색 알고리즘으로, 공간 안의 어떤 특정 state에서 인접한 state를 조사해 나가면서 시작 state에서 목표 state 까지 가장 싼 비용의 경로를 찾는 알고리즘이다. 목표 노드까지의 가장 좋은 경로를 추정 (estimate of the best route) 하기 위해 각 노드에 랭킹을 부여하는 "heuristic estimate(의사 결정을 할 때 해당 문제에 대한 정보를 이용하는 것)"을 사용하고 그 순서대로 노드를 방문한다.Here, the A * algorithm is a graph search algorithm for finding a path from an initial node to a target node. The A * algorithm is an algorithm for finding the lowest cost path from a starting state to a target state while examining adjacent states in a specific state in space. To estimate the best route to the target nodes, use a "heuristic estimate" that gives each node a ranking and in that order Visit the node.
A*에서 산출된 경로를 바탕으로 노드 리스트를 생성하며 미리 구축된 링크(현재 택시의 위치)의 길이를 더하여 최종 거리를 계산한다. 또한 이 과정에서 각 링크의 거리를 가장 최근에 수신된 속도정보와의 계산에 의해 소요시간도 결정한다. The node list is generated based on the route calculated in A *, and the final distance is calculated by adding the length of the pre-established link (current taxi position). In this process, the distance of each link is determined by calculating the distance with the most recently received speed information.
또한, 방향성을 고려한 경로탐색을 위하여 GPS(12)에서 수신된 출발지의 현재위치와 진행방향을 기반으로 도달할 노드를 구한다. In addition, the node to be reached is obtained based on the current position and the heading of the starting point received by the
또한, 상기 콜관제 서버(20)로부터 전송받은 현재 위치하고 있는 택시리스트의 경위도 좌표 정보를 토대로 노드위치로 변환시키고 콜발생 지점부터 각각의 택시위치를 향해 너비우선 탐색인 데이크스트라 알고리즘(Dijkstra algorithm)을 수행한 후 콜관제 서버(20)에 알린다.In addition, based on the latitude and longitude coordinate information of the currently located taxi list received from the
상기 데이크스트라 알고리즘은 어떤 간선도 음수값을 갖지 않는 방향그래프에서 주어진 출발점과 도착점 사이의 최단경로 문제를 푸는 알고리즘이다.The Dijkstra algorithm is an algorithm for solving the shortest path problem between a given starting point and a destination point in a direction graph in which no edge has a negative value.
또한 다중경로 플래닝에 있어서, 상기 콜관제 서버(20)로부터 전송된 각 목적지의 경위도 좌표를 노드로 매핑하여 노드리스트를 생성한 후 리눅스클러스터(40)에 전달한다. In the multipath planning, the latitude and longitude coordinates of each destination transmitted from the
또한 오퍼레이터 혹은 사용자의 요청을 받아 특정 지점들의 리스트를 전달받 게 되는데, 이때 경위도 좌표를 기반으로 Concorde 혹은 Matlab 등의 소프트웨어에서 사용 가능한 포맷으로 변환시킨 후 저장하고, 요청이 있을 때마다 해당 사용자에게 전달될 수 있게 한다. In addition, it receives a list of specific points in response to an operator's or user's request. In this case, the latitude and longitude coordinates are converted into a format usable by software such as Concorde or Matlab, and saved and sent to the user whenever requested. To be possible.
각 파일들은 각각 Concorde 혹은 Matlab의 TSP solver프로그램의 입력으로 사용된다. Each file is used as input to Concorde or Matlab's TSP solver program, respectively.
또한, 도 6에서 보는바와 같이, 오퍼레이터는 운전자 혹은 특별 사용자(교통정보 서비스 업체)의 요청을 받아 관광단지의 특정 지점들의 리스트를 텔레매틱스 서버(30)에게 전달하게 되면, 상기 텔레매틱스 서버(30)는 이 리스트의 경위도 좌표를 기반으로 Concorde 혹은 Matlab 등의 소프트웨어에서 사용가능한 포맷으로 변환한다.In addition, as shown in FIG. 6, when the operator receives a request from a driver or a special user (traffic information service company) and transmits a list of specific points of the tourism complex to the
변환된 파일은 일차적으로 서버 컴퓨터에 저장되고, 요청에 따라 해당 사용자에게 전달되도록 한다. The converted file is primarily stored on the server computer and delivered to the user on request.
이때, 이 파일들은 각각 Concorde나 Matlab의 TSP solver 프로그램의 입력으로 사용된다.These files are then used as input to Concorde or Matlab's TSP solver program, respectively.
또한 도 7에서 보는 바와 같이, 상기 텔레매틱스 서버(30)는 상기 지도의 갱신 문제를 처리하는 유틸리티인 Cordinate utility를 구축하고 있어, 오프라인 상태의 상기 텔레매틱스 서버(30) 자체 내에서 필요시에 수행이 된다. In addition, as shown in FIG. 7, the
상기 텔레매틱스 서버(30)는 노드(구간), 링크(지점), POI(Point of Interest)에 관련된 ESRI Shape 파일을 받아 이를 다중인접 리스트 형태의 자료구조로 생성하며 이를 메모리 DB 자료구조화 하거나 Graph.txt 파일에 저장하여 추후 의 지도 로딩을 간편하게 한다.The
여기서 ESRI Shapefile은 geospatial data에 대한 기하학적 위치와 속성 정보를 저장, 제공해 주는 비위상구조의 데이터 포맷이다.ESRI Shapefile is a non-phase data format that stores and provides geometric position and attribute information about geospatial data.
여기서 Coordinate 유틸리티는 노드 정보를 받아 경위도 좌표를 추출하고 노드 번호를 부여한다. 이때 노드 정보는 유턴 가능 여부를 판단하여 방향성 경로 배정에 사용하도록 한다. 또 링크 정보를 받아 양 끝점을 찾아낸 후 그 끝점에 해당하는 노드로 사상한다. 이때도 링크들의 번호를 자동적으로 부여한다. Here, the Coordinate utility receives the node information, extracts the latitude and longitude coordinates, and assigns the node number. At this time, the node information determines whether or not U-turn can be used for directional path allocation. It also finds both endpoints by receiving link information and maps them to the nodes corresponding to the endpoints. Again, links are automatically numbered.
이후 Shape 파일로 지도를 작성하는데 있어서 오류-중복 노드, 중복 링크-등을 제거하기 위해 Pack 기능을 두어 불필요한 정보들을 제거한다. 링크 관련 정보를 추출할 때는 경위도 차이에 따른 거리를 계산하여 각 링크들의 거리를 같이 저장하고 추후 수집되는 속도와 결합하여 소요 시간을 산정할 수 있도록 한다. POI 정보는 쉐이프 파일에 부속되는 DBF 파일을 기반으로 각 POI 지점에 대한 경위도 좌표를 읽어 해당 노드로 매핑하는 기능을 수행한다.Later, when creating a map from a shape file, a pack function is provided to remove error-redundant nodes and redundant links. When extracting the link-related information, the distance according to the difference in the longitude and latitude is calculated so that the distance of each link is stored together and combined with the speed collected later to calculate the time required. POI information reads the latitude and longitude coordinates of each POI point based on the DBF file attached to the shape file and maps it to the corresponding node.
상기 리눅스클러스터(40)는 상기 텔레매틱스 서버(30)와 인터넷으로 연결되어 있어, 상기 텔레매틱스 서버(30)로부터 전송되는 정보를 연산하거나 DB에 저장하게 된다. The
보다 구체적으로, 동적 속도 정보의 유지에 있어서 상기 텔레매틱스 서버(30)로부터 전송된 레코드를 DB에 추가하여 저장하게 된다. More specifically, in the maintenance of the dynamic speed information, the record transmitted from the
또한, 다중 경로 플래닝에 있어서, 상기 텔레매틱스 서버(30)로부터 전송된 노드 리스트로 사설 네트워크를 통해 MPI 방식으로 각 슬레이브(제1슬레이브, 제2 슬레이브) 노드에게 비용행렬을 구하도록 명령한다. In multipath planning, the node list transmitted from the
각 슬레이브(41, 41)와 마스터(43)는 병렬로 자신에게 주어진 비용 매트릭스를 계산하고 그 부분 결과를 다시 MPI를 통해 마스터에게 전달되면 마스터(43)는 Lin-Kernighan 휴리스틱 방식을 수행시켜 방문순서를 결정하고 상기 관제서버에게 리턴하게 된다.Each
도 2는 본 발명의 교통 신호 정보를 이용한 자동 배차 시스템을 이용한 동적 속도 유지 방법에 대한 순서도를 도시하고 있다. 2 is a flowchart illustrating a dynamic speed maintaining method using an automatic dispatch system using traffic signal information according to the present invention.
도면에서 보는 바와 같이, 수신된 GPS 데이터(위치정보)와 타코미터에서 측정된 속도정보를 텔레매틱스(11)는 1분에 1회 콜관제 서버(20)에 전송하게 된다(S21).As shown in the figure, the
상기 콜관제 서버(20)는 이를 텔레매틱스 서버(30)에 전송하게 되고, 텔레매틱스 서버는 수신된 데이터의 경위도 좌표를 기반으로 어느 구간(링크)에 속하는지 매칭을 하게 된다(S22).The
상기 매칭을 행한 후 그래프 비용을 갱신시키게 되고(S23), 상기 그래프 비용의 갱신에 따른 시간 정보를 계산하게 된다(S24).After the matching is performed, the graph cost is updated (S23), and time information according to the update of the graph cost is calculated (S24).
상기 텔레매틱스 서버(30)는 상기의 시간정보, 그래프비용 등과 같은 교통정보 레코드를 mysql client 라이브러리를 이용하여 Linux master에 있는 데이터베이스에 추가하게 된다(S25).The
도 3은 본 발명의 교통 신호 정보를 이용한 자동 배차 시스템을 이용하여 경로탐색을 하는 방법에 대한 순서도를 도시하고 있다.3 is a flowchart illustrating a method for searching a route using an automatic dispatch system using traffic signal information according to the present invention.
도면에서 보는 바와 같이, 상기 콜관제 서버(20)는 운전자 혹은 관제 센터의 오퍼레이터에 의해 출발지와 목적지를 설정하게 된다(S31).As shown in the figure, the
상기 콜관제 서버(20)는 이들의 경위도 좌표를 텔레매틱스 서버(30)에게 보내게 되는데, 이때 방향성이 고려되게 되는데(S32), 이는 택시가 콜 발생 등의 이유로 유턴하여 다시 돌아가거나 경로를 바꾸게 되는 경우에 해당한다.The
상기 방향성이 고려되지 않으면, 상기 텔레매틱스 서버(30)는 이 두 지점에 대해 자신의 그래프에 있어서 제일 가까운 노드를 찾아내어, 두 노드간의 경로를 구하기 위해 A* 알고리즘을 수행한 후 노드리스트를 생성한다 (S33). If the directionality is not taken into consideration, the
이때 각 링크의 비용은 현재까지 수집된 최신의 정보를 이용하며, 또한 상기 노드 리스트는 A*에서 산출된 경로를 바탕으로 생성한다.At this time, the cost of each link uses the latest information collected so far, and the node list is generated based on the path calculated in A *.
현재 택시의 위치로부터 출발지까지의 구간 길이를 더하여 최종 거리를 계산한다(S34)The final distance is calculated by adding the section length from the current taxi position to the starting point (S34).
이 과정에서 각 링크의 거리를 가장 최근에 수신된 속도 정보와의 계산에 의해 소요시간을 결정한다(35).In this process, the required time is determined by calculating the distance of each link with the speed information most recently received (35).
또한 방향성을 고려한 경로탐색을 위하여 출발지의 현재 위치와 GPS에서 수신된 진행 방향을 기반으로 도달할 노드를 구한다.(S36) In addition, the node to be reached is calculated based on the current position of the starting point and the progress direction received from the GPS for the path search considering the direction (S36).
상기 노드의 속성을 판단하여 U-turn이 허용되지 않는다면(S37), 현재 통과한 링크의 비용을 무한대로 만든 후 A* 알고리즘을 수행시킨 후(S38), 다시 노드리스트 생성단계(S33)로 돌아가 최종 거리를 연산하고 소요시간을 결정하게 된다. (S34~35).If the U-turn is not determined by determining the property of the node (S37), after making the cost of the currently passed link to infinity and performing the A * algorithm (S38), the process returns to the node list generating step (S33) again. The final distance is calculated and the time required is determined. (S34-35).
도 4는 본 발명의 교통 신호 정보를 이용한 자동 배차 시스템을 이용한 탁새할당 방법의 순서도를 도시한 것이다. 4 is a flowchart illustrating a table allocation method using an automatic dispatch system using traffic signal information according to the present invention.
도면에서 보는 바와 같이, 키오스크나 전화를 통해 택시 콜이 관제 센터 오퍼레이터에게 발생된다(S41).As shown in the figure, a taxi call is generated to the control center operator via a kiosk or telephone (S41).
상기 오퍼레이터의 조작에 의해 상기 콜관제 서버(20)는 현재 택시 콜이 발생한 위치와 이 콜로부터 반경 10 km 이내의 택시 리스트를 조회한 결과를 텔레매틱스 서버에게 전달한다(S42).By the operation of the operator, the
상기 텔레매틱스 서버(30)는 이 요청을 받아 경위도 좌표계로 표시된 각각의 위치를 그래프 상에서의 노드 위치로 변환한다(S43).The
상기 텔레매틱스 서버(30)는 상기 변환된 노드위치를 통해 콜 발생 지점부터 각각의 택시 위치를 향해 너비우선 탐색 Dijkstra 알고리즘을 수행한다(S44).The
이때, 가장 먼저 찾아진 택시가 네트워크 거리상으로 가장 가까운 택시가 되며 이 택시의 아이디를 관제 서버에게 알린다(S45).At this time, the first taxi found is the nearest taxi on the network street and informs the control server of the ID of the taxi (S45).
콜관제 서버(20)는 이를 기반으로 택시 배차를 수행한다(S46).The
도 5는 본 발명의 교통 신호 정보를 이용한 자동 배차 시스템을 이용한 다중경로 플래닝의 방법에 대한 순서도를 도시한 것이다. 5 is a flowchart illustrating a method for multipath planning using an automatic dispatch system using traffic signal information according to the present invention.
도면에서 보는 바와 같이, 텔레매틱스(11)에서의 호출 혹은 관제 시스템의 오퍼레이터에 의해 각 목적지의 경위도 좌표계가 포함되어 있는 각 목적지의 리스트가 텔레매틱스 서버에 전달된다.(S51) As shown in the figure, the list of each destination including the longitude and latitude coordinate system of each destination is transmitted to the telematics server by the call in the
이는 제주도 택시 영업의 한 형태인 일일 대여에 있어서 승객은 다수의 목적 지를 설정하고 택시 운전사는 이를 기반으로 하루의 방문 계획을 작성할 수 있는 서비스에 따른 것이다. This is based on a service that allows passengers to set a number of destinations and a taxi driver can make a daily visit plan based on the daily rental, which is a form of taxi service in Jeju Island.
상기 텔레매틱스 서버(30)는 경위도 좌표를 노드로 매핑하여 노드 리스트를 생성하고 리눅스 클러스터의 마스터에게 전송한다(S52).The
상기 마스터는 사설 네트워크를 통해 MPI 방식으로 각 슬레이브 노드에게 비용행렬을 구하도록 명령한다(S53).The master instructs each slave node to obtain a cost matrix in a MPI manner through a private network (S53).
이때, 각 슬레이브와 마스터는 병렬로 자신에게 주어진 비용 매트릭스를 계산한다. 이 부분 결과는 다시 MPI를 통해 마스터에게 전달이 되며 마스터는 Lin-Kernighan 휴리스틱 방식을 수행시켜 방문 순서를 결정하고(S54), 이에 따른 결과를 관제 서버에게 리턴한다(S55).At this time, each slave and master calculate their cost matrix in parallel. This partial result is delivered back to the master through the MPI, the master performs the Lin-Kernighan heuristic method to determine the order of visits (S54), and returns the result to the control server (S55).
앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 교통 신호 정보를 이용한 자동 배차 시스템 및 방법은 콜관제센터, 텔레매틱스서버, 리눅스클러스터로 구성되는 무선 네트워크 망을 통하여 관광단지의 특성에 맞는 택시 이용 및 운영을 보다 효율적으로 수행할 수 있게 된다. As described in detail above, the automatic dispatching system and method using the traffic signal information of the present invention more efficiently operate and operate taxis according to the characteristics of the tourism complex through a wireless network consisting of a call control center, a telematics server, and a Linux cluster. It can be done.
이상에서 본 발명의 교통 신호 정보를 이용한 자동 배차 시스템에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다. The technical idea of the automatic dispatch system using the traffic signal information of the present invention has been described above with the accompanying drawings, but this is only illustrative of the best embodiments of the present invention and is not intended to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
Claims (10)
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2006
- 2006-12-26 KR KR1020060133772A patent/KR20090000070A/en not_active Application Discontinuation
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CN107093046B (en) * | 2017-04-21 | 2020-07-31 | 北京京东尚科信息技术有限公司 | Task allocation method and system for unmanned distribution vehicle and unmanned distribution vehicle |
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