KR0146089B1

KR0146089B1 - 교통 관제 시스템의 분산 제어 방법 및 장치

Info

Publication number: KR0146089B1
Application number: KR1019950004789A
Authority: KR
Inventors: 이정준
Original assignee: 이희종; 엘지산전주식회사
Priority date: 1995-03-09
Filing date: 1995-03-09
Publication date: 1998-12-01
Also published as: KR960035369A

Abstract

본 발명은 교통 관제 시스템의 분산 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 종래에는 교통 관제시 필요 이상으로 복잡한 테이타의 상태 변화가 반복적으로 수행됨으로 데이터의 왜곡 현상이 자주 발생하고 또한, 통신 두절이 발생하면 대응 수단이 없어 교통 소통에 장애를 초래하는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 발명은 교차로군 제어기를 설치하여 중앙 관제 센터와 다수의 지역 제어기간의 통신을 중계할 때 통신이 일부 두절된 상태에서 다른 교차로군 제어기를 통한 우회 통신을 수행하고 전체적인 통신이 두절된 상태에서 교차로군 제어기가 자체적으로 지역의 교통 통제를 수행함으로써 통신망의 손상으로 인한 교통 소통의 장애를 방지할 수 있도록 창안한 것으로, 본 발명은 디지털 통신망을 직접 사용함으로 데이터 전달 경로 상의 왜곡 요인을 제거할 수 있고 또한, 통신 두절 등의 우발적 사고에 대하여 인접 교차로군 제어기를 통한 우회 통신이나 교차로군 제어기의 자체적 통제 기능 수행할 수 있음으로 체계적이고 안정적인 교통 신호의 운용을 보장할 수 있다.

Description

교통 관제 시스템의 분산 제어 방법 및 장치

제1도는 종래 교통관제 시스템의 블록도.

제2도는 종래의 일실시예인 멀티-드롭 방식의 구성도.

제3도는 종래의 다른 실실시예인 일대일 접속 방식의 구성도.

제4도는 일반적인 공중 통신망의 구성도.

제5도는 본 발명 교통 관제 시스템의 블록도.

제6도는 본 발명의 일실시예인 멀티-드록 방식의 구성도.

제7도는 본 발명의 다른 실시예인 일대일 접속 방식의 구성도.

제8도는 및 제9도는 본 발명의 분산 제어를 위한 신호 흐름도.

제10도는 본 발명의 분산 제어에 따른 동작 모드를 보인 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

310 : 중앙 관제부 311 : 관리용 중앙 컴퓨터

312,313 : 제어용 중앙 컴퓨터 320 : 제1 통신부

321 : 통신 제어기 322,323,325,326 : 디지탈 모뎀

324 : 공중 통신망 330 : 교차로군 제어부

331,332 : 교차로군 제어기 340,360 : 제2 통신부

341∼344,361∼362 : 모뎀 350 : 지역 제어부

351,352 : 지역 제어기 353 : 신호등

354 : 차량 감지기

본 발명은 분산 제어형 교통 관제 시스템에 관한 것으로 특히, 국내의 통신망 구성 및 발전 상황의 현실을 근거로 최적화된 새로운 통신 체계및 제어 체계를 갖도록 한 교통 관제 시스템의 분산 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

통상적으로 도로나 입체 교차로등의 물리적 교통 시설을 교통 공학적 측면에서의 하드웨어라 하면 주어진 도로 및 시설 여건하에서 가장 많은 양의 교통량을 소통시킬 수 있도록 최적의 신호를 계획하고 운용하기 위한 교통 관제 시스템 및 제어 알고리즘을 통칭하여 교통 공학적 측면에서의 소프트웨어라고 할 수 있다.

상기 교통 공학적 측면에서의 소프트웨어를 적절히 운용함에 의해 하드웨어적인 제한 요인을 완전하게 해결할 수는 없으나 일반적으로 하드웨어의 운용 효율을 수십 퍼센트 향상시킬 수 있다고 알려져 있다.

현재 국내에는 크게 나누어 두가지 종류의 교통 관제 시스템이 설치 운용되고 있다.

하나는 1979년에 미국의 EAGLE SIGNAL 사에서 도입되어 서울 지방 경찰청에 국내 최초로 설치된 이후, 지속적 기능 개선 및 확장 공사를 거치며 오늘에 이르게 된 서울형 시스템과, 이와 유사한 체계를 갖는 대구 및 대전등에 설치된 시스템으로서 각 시,도 지방 경찰청 소속의 교통 관제 센터에 설치된 중앙 장치와 지역 제어기의 사이에 멀티-드롭(Multi-Drop)형에 통신 체계를 갖는 것을 특징으로 하는 시스템이다.

다른 하나는 1984년에 일본의 OMRON사에서 도입되어 부산 지방 경찰청에 설치된 시스템과 체계가 유사한 국산 모델이 개발되어 이 후, 인천, 대구, 경남 지방 경찰청등에 설치 운용되고 있는 시스템으로서 각 시,도 지방 경찰청 소속의 교통 관제 센터에 설치된 중앙 장치와 지역 제어기의 사이에 Point-To-Point 형 통신 체계를 갖는 것을 특징으로 하는 시스템이다.

종래의 교통 관제 시스템은 제1도에 도시된 바와 같이, 교통 관제 센터 내에 설치되어 각 교차로의 신호등 제어를 위한 정보를 제공하는 중앙 통제부(101)와, 각 교차로에 설치되어 신호등을 구동시키고 해당 교차로의 교통 소통 상황을 파악하는 지역 제어부(103)와, 상기 중앙 통제부(101)와 지역 제어부(103)간에 신호등 제어에 필요한 데이터를 공중 통신망을 통해 지속적으로 교환시키는 직렬 통신부(102)로 구성하게 된다.

종래의 일실시예인 멀티-드롭(Multi-Drop)형 교통 관제 시스템은 제2도에 도시된 바와 같이, 관리용 중앙 컴퓨터(111)에 다수의 제어용 컴퓨터(112)(113)를 접속하고 그 다수의 제어용 컴퓨터(112)(113)의 입출력 데이터를 절환시키는 입출력 절환부(114)로 이루어진 중앙 통제 장치(110)와, 상기 입출력 절환부(114)에 접속된 통합 직렬 통신 제어부(121)에 L개의 중앙 직렬 통신 제어부(122)(123)을 접속하고 상기 중앙 직렬 통신 제어부(122)(123)에 각기 M개의 모뎀(124)(125)을 병렬로 접속하여 상기 각각의 모뎀(124)(125)을 병렬로 접속하여 상기 각각의 모뎀(124)(125)을 공중 통신망(126)을 통해 각기 N개의 모뎀(127)(128)에 접속하여 이루어진 직렬 통신 장치(120)와, 상기 N개의 모뎀(127)(128)에 N개의 지역 제어기(131)(134)를 대응하여 각기 접속하고 그 N개의 지역 제어기(131)(134)에 신호등(132)과 차량 감지기(133)을 각기 병렬로 접속하여 이루어진 지역 제어부(130)로 구성되게 된다.

이와같은 종래 시스템의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 중앙 관제 장치(110)에서 관리용 중앙 컴퓨터(111)의 관리하에 다수의 제어용 중앙 컴퓨터(112)(113)가 각기 각 교차로에 설치된 지역 제어기에 신호등 구동을 제어하기 위한 신호를 발생시키게 된다.

이때, 제어용 중앙 컴퓨터(112)(113)에서 출력된 제어 신호는 입출력 절환부(114)에 의해 순차적으로 선택되어 직렬 통신 장치(120)에 전송되어 통합 직렬 통신 제어부(121)을 통해 L개의 중앙 직렬 통신 제어부(122)(123)에 입력되어진다.

여기서, L개의 중앙 직렬 통신 제어부(122)(123) 각각에는 M개의 모뎀(124)(125)이 각기 병렬 접속되고 그 M개의 모뎀(124)(125)은 각기 N개의 통신 회선을 공중 통신망(126)에 접속하여 그 공중 통신망(126)에 접속된 N개의 모뎀(127)(128)에 접속되어진다.

이에 따라, M개의 모뎀(124)(125) 각각은 중앙 직렬 통신 제어부(124)에서 전송된 신호등 구동 제어를 위한 데이터를 아날로그 신호로 변조하여 공중 통신망(126)을 통해 N개의 모뎀(127)(128) 각각에 전송되게 된다.

여기서, 공중 통신망(126)은 근래에 이르러 디지털 통신 기술의 발달로 인하여 제4도와 같은 PCM 중계 장치로 구성되는데, M개의 모뎀(124)(125)에 각기 접속된 사용자 회선으로부터 인입된 아날로그 신호는 코덱(CODEC)을 통해 다시 디지털 신호로 변환되어 다중화기에서 다중화되고 그 다중화된 신호가 고속 디지털 전송로를 통해 상대측으로 전송되면 상대측 다중화기에서 역다중화된 후 상대측 코덱에서 아날로그 신호로 역변환되어 최종적으로 상대측 회선에 접속된 N개의 모뎀(127)(128)에 인입되어진다.

이때, N개의 모뎀(127)(128)이 전송된 데이터를 디지털 신호로 복조하여 각기 대응하는 각 교차로에 설치된 N개의 지역 제어기(131)(132)에 각기 전송하면 상기 지역 제어기(131)(132)는 각기 신호등(133)을 구동시키고 그 때의 교통 소통 상황을 차량 감지기(134)로 검출하게 된다.

따라서, N개의 지역 제어기(131)(132)가 수집한 교통 소통 상황에 따른 정보를 상기에서 설명한 신호등 구동을 위한 제어 신호의 전송 과정과 역순으로 중앙 관제 장치(110)에 전송되면 제어용 중앙 컴퓨터(112)(113) 각각이 각 지역 교차로의 교통 상황 정보를 집계, 분석하여 교통 신호 제어를 위한 정책 수립에 활용하고 그에 따른 교통 신호 제어에 따른 운용 과정 및 결과등은 관리용 중앙 컴퓨터(111)에서 저장, 관리하게 된다.

종래의 다른 실시예인 일대일 접속(Point-To-Point)형 교통 관제 시스템의 제2도에 도시된 바와 같이, 관리용 중앙 컴퓨터(211)에 접속된 제어용 중앙 컴퓨터(212)(213)에 전처리 컴퓨터(214)를 각기 접속하여 이루어진 중앙 관제 장치(210)와, 상기 전처리 컴퓨터(214)에 접속된 직렬 통신 구동기(221)에 N개의 모뎀(222)(223)을 병렬 접속하고 그 모뎀(222)(223)을 공중 통신망(224)을 통해 N개의 모뎀(225)(226)에 각기 접속하여 이루어진 직렬 통신 장치(220)와, 상기 N개의 모뎀(225)(226)에 각기 대응하여 접속된 N개의 지역 제어기(231)(232)에 신호등(223) 및 차량 감지기(234)를 각기 병렬로 접속하여 이루어진 지역 제어부(230)로 구성된다.

먼저, 중앙 관제 장치(210)에서 관리용 중앙 컴퓨터(211)의 관리하에 다수의 제어용 중앙 컴퓨터(212)(213)가 각기 각 교차로에 설치된 지역 제어기에 신호등 구동을 제어하기 위한 신호를 발생시키게 된다.

이때, 제어용 중앙 컴퓨터(212)(213)에서 출력된 제어 신호는 각기 대응하는 전처리 컴퓨터(214)를 통해 직렬 통신 장치(220)에 전송되어 직렬 통신 구동기(221)를 통해 L개의 모뎀(222)(223)에 입력되어진다.

여기서, 직렬 통신 구동기(221)에 병렬 접속된 L개의 모뎀(222)(223)은 공중 통신망(124)를 통해 L개의 모뎀(225)(226)에 각기 접속되어진다.

이에 따라, L개의 모뎀(222)(223) 각각이 직렬 통신 구동기(221)에서 전송된 신호등 구동 제어를 위한 데이터를 아날로그 신호로 변조하여 공중 통신망(224)을 통해 L개의 모뎀(225)(226)에 각기 전송하면 상기 L개의 모뎀(225)(226)은 전송 데이터를 디지털 신호로 복조하여 각기 대응하는 각 교차로에 설치된 L개의 지역 제어기(231)(232)에 각기 전송하게 된다.

여기서, 공중 통신망(224)은 근래에 이르러 디지털 통신 기술의 발달로 인하여 제4도와 같은 PCM 중계 장치로 구성되는데, L개의 모뎀(222)(223)에 각기 접속된 사용자 회선으로부터 인입된 아날로그 신호는 코덱(CODEC)을 통해 다시 디지털 신호로 변환되어 다중화기에서 다중화되고 그 다중화된 신호가 고속 디지털 전송로를 통해 상대측으로 전송되면 상대측 다중화기에서 역다중화된 후 상대측 코덱에서 아날로그 신호로 역변환되어 최종적으로 상대측 회선에 접속된 L개의 모뎀(225)(226)에 인입되어진다.

이때, 각 교차로에 설치된 지역 제어기(231)(232)는 각기 신호등(223)을 구동시키고 그 때의 교통 소통 상황을 차량 감지기(234)로 검출하게 된다.

따라서, N개의 지역 제어기(231)(232)가 수집한 교통 소통 상황에 따른 정보를 상기에서 설명한 신호등 구동을 위한 제어 신호의 전송 과정과 역순으로 중앙 관제 장치(210)에 전송되면 제어용 중앙 컴퓨터(212)(213) 각각이 각 지역 교차로의 교통 상황 정보를 집계, 분석하여 교통 신호 제어를 위한 정책 수립에 활용하고 그에 따른 교통 신호 제어에 따른 운용 과정 및 결과등은 관리용 중앙 컴퓨터(211)에서 저장, 관리하게 된다.

근래에 이르러 디지털 통신 기술의 발달로 인하여 전화급 공중 통신망이 제4도와 같은 PCM 중계 장치로 구성되는데, 통상의 음성급 아날로그 통신의 경우에는 종래의 물리적으로 일대일 선로가 가설되어 운용되던 원시 통신망에 비하여 손색이 없는 통화 품질을 얻을 수 있다.

그러나, 교통 관제 시스템과 같은 제어 목적의 통신망 운용 관점에서 볼 때 송신측에서 시스템 자체의 모뎀을 통하여 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 과정과 통신망의 PCM 중계 장치에서 아날로그 신호를 디지털 신호로 재변환하는 과정이 수행되고 다시 PCM 중계 장치에서 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 과정과 수신측에서 시스템 자체의 모뎀을 통하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 재변환하는 과정이 수행됨으로 데이터 전달 경로상의 복잡한 상태 변환이 반복적으로 이루어지게 된다.

이러한 데이터 전달 경로상의 복잡한 상태 변환이 반복적으로 수행되는 교통 관제 시스템의 통신 체계는 결과적으로 디지털 통신 기술의 발달로 인한 역사적 산물이라고 할 수 있다.

따라서, 이러한 기형화된 교통 관제 시스템은 필요 이상으로 복잡한 데이터의 상태 변화가 반복적으로 수행됨에 따라 데이터가 왜곡되는 현상이 자주 발생하게 되었고 시스템의 유지 관리를 위하여 더 많은 예산과 인력을 투입하여야 하는 등의 부수적인 문제점을 내포하게 되었다.

또한, 교통 관제 시스템의 통신 체계 상의 모순은 기존 전화급 공중 통신망의 노후화된 선로 상태와 상승 작용을 유발하여 시스템의 온-라인율(=정상 운용중인 회선수 * 100 / 전체 회선수)로 나타내는 통신 품질을 크게 저하시키는 요인이 되고 있고, 통신 두절이 발생한 경우 대응할만한 적절한 수단을 구비하지 못하여 교통 소통에 장애를 초래하는 문제점이 있었다.

일례로, 중앙 교통 관제 센터와 각 주요 교차로를 제어하는 지역 제어기간에는 각기 전화급 공중 통신망으로 연결되어 있는데, 노후화된 선로의 접촉 불량, 강우로 인한 침수, 공사에 의한 선로 파손, 통신 수단의 장애 발생으로 특정 교차로 또는 다수의 교차로의 지역 제어기간 통신이 두절되었을 경우 중앙 교통 관제 센터와 데이터 통신을 수행할 수 없어 통신이 두절된 교차로의 지역 제어기가 독립적으로 신호 운용을 수행함에 의해 인접 교차로와의 연동된 신호 제어가 불가능함으로 교차로의 교통 소통에 장애를 발생시키게 된다.

또한, 특정 교차로에서의 교통 소통 장애는 해당 교차로에 국한되지 않고 각 방향의 인접 교차로에 앞막힘(Spi11-Back) 현상을 발생시킴으로 지역 전체적인 교통 소통에 중대한 장애를 초래하게 된다.

본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 교차로군 제어기를 설치하여 중앙 관제 센터와 다수의 지역 제어기간의 통신을 중계할 때 통신이 일부 두절된 상태에서 다른 교차로군 제어기를 통한 우회 통신을 수행하고 전체적인 통신이 두적된 상태에서 교차로군 제어기가 자체적으로 지역의 교통 통제를 수행함으로써 통신망의 손상으로 인한 교통 소통의 장애를 방지할 수 있도록 한 교통 관제 시스템의 분산 제어 방법 및 장치를 제공함을 목적으로 한다.

본 발명의 분산 제어 장치는 제5도에 도시한 바와 같이, 각 교차로의 교통 소통을 위한 제어 신호를 발생시키고 그에 따른 교통 소통 정보를 집계, 분석하여 교통 정책을 수립하는 중앙 관제부(310)와, 이 중앙 관제부(310)의 데이터 송수신을 수행하는 제1 통신부(320)와, 이 제1 통신부(320)를 통해 전송되는 제어 신호를 중계하고 상기 중앙 관제부(310)와의 통신 두절시 지역 교차로의 교통 통제를 수행하는 교차로군 제어부(330)와, 이 교차로군 제어부(330)의 데이터 송수신을 수행하는 제2 통신부(340)와, 이 제2 통신부(340)을 통해 전송되는 제어 신호에 따라 신호등을 구동하고 그때의 차량 소통 상황을 검출하여 상기 각 부를 순차통해 상기 중앙 관제부(310)에 전송하는 지역 제어부(350)로 구성한다.

상기 교차로군 제어부(330)는 각각의 교차로군 제어기를 인접한 다른 교차로군 제어기와 통신 선로로 접속하여 일부 통신망 두절시 중앙 통제부(310)와의 우회 통신을 수행하도록 구성한다.

이와같이 구성한 본 발명의 동작 및 작용 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

중앙 관제부(310)에서 발생시킨 각 지역 교차로의 교통 소통을 위한 제어 신호는 제1 통신부(320)을 통해 시분할적으로 전송 제어되어 교차로군 제어부(330)에 전달되고 상기 교차로군 제어부(330)의 중계로 상기 중앙 관제(310)에서 발생한 제어 신호가 제2 통신부(340)를 통해 각 지역 제어부(350)에 전송되어 각 교차로의 교통이 제어된다.

이때, 각 지역 제어부(350)는 각 교차로의 차량 통과에 따른 교통 소통 상황을 검출하여 제2 통신부(340)을 통해 교차로군 제어부(330)에 출력하면 상기 교차로군 제어부(330)은 해당 지역 교차로의 교통 상황에 따른 정보를 집계하여 제1 통신부(320)를 통해 중앙 관제부(310)에 전송하게 된다.

이에 따라, 중앙 관제부(310)은 각 지역 교차로의 교통 상황을 각기 분석하여 그에 합당한 교통 소통 제어를 위한 신호를 발생시키고 그 분석된 각 지역의 교통 소통에 따른 정보를 통합하여 차후의 교통 정책 수립을 위하여 저장하게 된다.

상기에서 중앙 관제부(310)는 제1 통신부(320)을 통해 교차로 군제어부(330)에 통신망 점검 신호를 전송하여 응답 신호가 있거나 또는 응답이 없을 때 인접한 교차로군 제어기를 통해 해당 교차로군 제어기에서 응답이 있으면 온-라인 제어 모드를 세팅하여 지역 제어부(350)를 직접 제어하게 된다.

그리고, 교차로군 제어부(330)는 통신망의 손상으로 중앙 관제부(310)와 통신이 두절되어 중앙 관제부(310)의 통신망 점검 신호를 수신하지 못하면 자체 제어 모드를 설정하여 해당 지역 교차로의 교통 소통을 위한 제어 신호를 지역 제어부(350)에 전송함으로써 해당 지역의 교통 소통을 제어하고 그때의 교통 소통에 따른 데이터를 수집, 분석하여 다음의 정상적인 교통 소통을 위한 제어 신호 발생에 이용하게 된다.

이러한 동작을 수행하는 본 발명은 멀티-드롭(multi-Drop) 방식과 일대일 접속(Point-To-Point) 방식으로 구성하게 된다.

본 발명 일실시예인 멀티-드롭(Multi-Drop)형 교통 관제 시스템은 제6도에 도시한 바와 같이, 관리용 중앙 컴퓨터(311)에 제어용 중앙 컴퓨터(312)(313)를 병렬 접속하여 각 지역 교차로의 교통 통제를 위한 제어 신호를 발생시키는 중앙 통제 장치(310)를 구성하고, 상기 제어용 중앙 컴퓨터(312)(313)에 각기 통신 제어기(321)를 일대일 접속하고 그 통신 제어기(321)에 병렬 접속된 N개의 디지털 모뎀(322, 323)을 공중 통신망(324)을 통해 N개의 디지털 모뎀(325, 326)에 각기 대응 접속하여 데이터 통신을 수행하는 제1 통신부(320)를 구성하며, 상기 N개의 디지털 모뎀(325,326)에 N개의 교차로군 제어기(331, 332)를 각기 대응 접속하여 해당 지역 교차로의 교통 제어를 위한 데이터의 송수신을 중계함과 아울러 상기 N개의 교차로군 제어기(331, 332)는 서로 인접한 다른 교차로군 제어기와 통신 선로를 연결하여 통신 두절시 다른 교차로군 제어기를 통해 상기 중앙 관제부(310)와 우회 통신을 수행하도록 교차로군 제어부(330)를 구성하고, 상기 N개의 교차로군 제어기(331)에 각기 일대일 접속된 N개의 모뎀(341, 342)에 각기 L개의 모뎀(343, 344)을 병렬 접속하여 데이터 통신을 수행하도록 제2 통신부(340)를 구성하며, 상기 L개의 모뎀(343, 344)에 각기 대응 접속된 L개의 지역 제어기(351, 352)에 각기 신호등(353) 및 차량 감지기(354)를 병렬 접속하여 해당 교차로의 신호등을 구동시키고 그에 따른 교통 소통 정보를 검출하는 지역 제어부(350)로 구성한다.

이와같이 구성한 본 발명 일실시예의 동작 및 작용 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 중앙 관제부(310)는 관리용 중앙 컴퓨터(311)의 관리하에 제어용 중앙 컴퓨터(312)(313)가 각 지역 교차로의 교통을 제어하기 위한 신호를 발생시키면 제1 통신부(320)는 통신제어기(321)가 상기 제어용 중앙 컴퓨터(321)에서 출력된 제어 신호를 시분할적으로 N개의 디지털 모뎀(322, 323)에 할당하고 상기 N개의 디지털 모뎀(322,323)은 전송에 적합한 신호로 변환하여 공중 통신망(324)을 통해 일대일 대응된 N개의 디지털 모뎀(325,326)으로 제어 신호를 전송하게 된다.

여기서, 공중 통신망(324)은 데이터 전송을 위한 전용 회선이다.

이때, N개의 디지털 모뎀(325,326)이 공중 통신망(324)으로 전송된 제어 신호를 수신하여 교차로군 제어부(330)에 전송하면 상기 N개의 디지털 모뎀(325,326)에 일대일 접속된 N개의 교차로군 제어기(331,332)를 통해 제2 통신부(340)에 전송하게 된다.

이하, 하나의 지역에 대한 교차로군에 대하여 설명하기로 한다.

즉, N개의 교차로군 제어기(331,332)에 일대일 접속된 N개의 모뎀(341,342)에 제어 신호가 입력되는 경우 상기 모뎀(341)은 상기 교차로군 제어기(331)의 중계로 전송된 제어 신호를 아날로그 신호로 전환하여 L개의 모뎀(344,345)에 전송하면 상기 L개의 모뎀(344,345)은 전송 신호를 디지털 신호로 복조하여 지역 제어부(350)에 전송하게 된다.

이때, L개의 모뎀(344,345)에 각기 일대일 접속된 L개의 지역 제어기(351,352)는 신호등(353)을 구동하여 교차로의 교통을 제어하고 그때의 제어 결과인 출력 신호의 모순 상황 발생 유무, 회로의 고장 발생 유무등을 판별한 디지털 데이터 및 차량 감지기(354)로 감지한 해당 교차로의 교통 상황과 관련된 디지털 데이터를 제2 통신부(340), 교차로군 제어부(330), 제1 통신부(320)를 순차 통해 중앙 관제부(310)으로 전송하게 된다.

이에 따라, 중앙 관제부(310)는 제어용 중앙 컴퓨터(312)(313)가 각 교차로로부터 전송된 제어 결과 데이터 및 교통 상황에 따른 데이터를 집계하여 관리용 중앙 컴퓨터(311)에 전송하면 그 집계된 데이터를 분석하여 다음 제어를 위한 자료로 저장하게 된다.

본 발명의 다른 실시예인 일대일 접속(Point-To-Point) 방식을 적용한 교통 관제 시스템의 분산 제어 장치의 구성도는 제7도에 도시한 바와 같이, 중앙 관제부(310), 제1 통신부(320), 교차로군 제어부(330), 지역 제어부(350)는 본 발명의 일실시예인 제6도와 동일하게 구성하고, 제2 통신부(360)는 상기 교차로군 제어부(330)를 구성하는 N개의 교차로군 제어기(331,332)에 각기 일대일 접속된 N개의 모뎀(341,342) 각각을 L개의 모뎀으로 구성하여 그 L개로 이루어진 N개의 모뎀(341)(342) 각각에 L개의 모뎀(343,344)을 일대일 접속하여 구성한다.

이와같이 구성한 본 발명의 다른 실시예의 동작 및 작용 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 중앙 관제부(310)는 관리용 중앙 컴퓨터(311)의 관리하에 제어용 중앙 컴퓨터(312)(313)가 각 지역 교차로의 교통을 제어하기 위한 신호를 발생시키면 제1통신부(320)는 통신 제어기(321)가 상기 제어용 중앙 컴퓨터(312)에서 출력된 제어 신호를 시분할적으로 N개의 디지털 모뎀(322,323)에 할당되고 상기 N개의 디지털 모뎀(322,323)은 전송에 적합한 신호로 변환하여 공중 통신망(324)을 통해 일대일 대응된 N개의 디지털 모뎀(325,326)으로 제어 신호를 전송하게 된다.

이때, N개의 디지털 모뎀(325,326)이 공중 통신망(324)으로 전송된 제어 신호를 수신하여 교차로군 제어부(330)에 전송하면 상기 N개의 디지털 모뎀(325,326)에 일대일 접속된 N개의 교차로군 제어기(331,332)를 통해 제2통신부(360)에 전송하게 된다.

여기서, 하나의 지역에 대한 교차로군에 대하여 설명하기로 한다.

즉, N개의 교차로군 제어기(331,332)에 일대일 접속된 L개로 이루어진 N개의 모뎀(361,362)에 제어 신호가 입력되는 경우 상기 L개로 이루어진 모뎀(361)이 상기 교차로군 제어기(331)의 중계로 전송된 제어 신호를 아날로그 신호로 변환하여 L개의 모뎀(364,365)에 전송하면 상기 L개의 모뎀(364,365)은 전송 신호를 디지털 신호로 복조하여 지역 제어부(350)에 전송하게 된다.

이때, L개의 모뎀(364,365)에 각기 일대일 접속된 L개의 지역 제어기(351,352)는 신호등(353)을 구동하여 교차로의 교통을 제어하고 그때의 제어 결과인 출력 신호의 모순 상황 발생 유무, 회로의 고장 발생 유무등을 판별한 디지털 데이터 및 차량 감지기(354)로 감지한 해당 교차로의 교통 상황과 관련된 디지털 데이터를 제2 통신부(360), 교차로군 제어부(330), 제1 통신부(320)를 순차 통해 중앙 관제부(310)으로 전송하게 된다.

상기의 동작을 수행할 때 교통 관제 시스템은 제8도 및 제9도의 신호 흐름과 같이 통신망의 이상 여부를 판단하여 각 교차로의 신호등을 제어하게 된다.

먼저, 중앙 관제부(310)의 제어용 중앙 컴퓨터(312)에서 발생시킨 제어 신호를 제1 통신부(320), 교차로군 제어부(330) 및 제2 통신부(340)를 순차적으로 통해 지역 제어부(350)에 전송함으로써 각 교차로의 신호등을 제어할 때 상기 제1 통신부(320)의 통신 제어기(321)는 상기 교차로군 제어부(330)의 N개의 교차로군 제어기(331, 332)에 통신망 점검을 위한 신호를 전송하여 통신망의 이상 여부를 판별하게 된다.

이때, N개의 교차로군 제어기(331,332)는 각기 통신망 점검 신호가 정상인지 판별하여 장상이면 통신 제어기(321)에 응답 신호를 전송하고 상기 통신 제어기(321)는 통신망이 정상 상태임을 중앙 관제부(310)에 알리게 된다.

이에 따라, 중앙 관제부(310)의 제어용 컴퓨터(312)는 온-라인 제어 모드를 설정하여 제1 통신부(320), 교차로군 제어부(330) 및 제2 통신부(340)을 통해 지역 제어부(350)에 제어 신호를 전송함으로써 해당 지역 교차로에 설치된 신호등을 구통시키게 된다.

그리고, 통신 제어기(321)는 교차로군 제어부(330)에 통신망 점검 신호를 전송하였을 때 응답 신호가 없어 해당 통신망의 두절로 판별하면 제어용 중앙 컴퓨터(312)에 통신망에 이상이 발생하였을음을 알리게 된다.

이때, 제어용 중앙 컴퓨터(312)는 우회 통신을 위한 제어 신호를 통신 제어기(321)에 출력함으로써 N개의 교차로군 제어기(331,332)중 통신 선로에 이상이 발생한 해당 교차로군 제어기와 인접한 교차로군 제어기를 통해 통신망 점검 신호를 전송하게 된다.

이에 따라, 통신망이 두절된 교차로군 제어기로부터 응답 신호가 있으면 통신 제어기(321)는 제어용 중앙 컴퓨터(312)에 해당 교차로군 제어기와의 통신이 가능함을 알리게 된다.

따라서, 제어용 중앙 컴퓨터(312)는 통신 제어기(321)를 제어하여 통신망이 두절된 교차로군 제어기와 인접한 교차로군 제어기의 통신 선로를 통하여 제어 신호를 전송함으로써 해당 교차로의 교통 소통을 원활하게 제어하게 된다.

한편, 통신 제어기(321)가 통신 선로에 이상이 발생한 교차로군 제어기와 인접한 교차로군 제어기를 통하여 통신망 점검 신호를 전송하여 응답 신호가 없으면 상기 통신 제어기(321)는 제어용 중앙 컴퓨터(312)에 통신 선로의 이상을 알리게 되고, 상기 통신 제어기(321)로부터 통신망 점검 신호가 정상적으로 수신되는지 판별하고 있는 N개의 교차로군 제어기(331,332)중 통신 선로에 이상이 발생한 교차로군 제어기는 통신망 점검 신호의 수신이 없음을 판별하게 된다.

이에 따라, 통신 선로에 이상이 발생하여 제어용 중앙 컴퓨터(312)와의 통신이 불가능하게 된 교차로군 제어기는 자체 제어 모드를 설정하여 해당 지역의 각 교차로에 설치된 신호등을 제어하기 위한 프로그램을 실행함으로써 중앙 관제부(310)의 통제와 무관하게 해당 지역의 신호등을 정상적으로 운용하게 된다.

또한, N개의 교차로군 제어기(331,332)의 중계로 제어용 중앙 컴퓨터(312)의 제어 또는 상기 N개의 교차로군 제어기(331,332)중 제어용 중앙 컴퓨터(312)와 통신이 불가능하게 된 교차로군 제어기의 제어에 의해 해당 지역의 신호등을 구동하고 있는 L개의 지역 제어기(351,352)는 출력 신호의 모순 상황 또는 회로의 고장 발생 유무를 판별하게 된다.

이에 따라, 제2 통신부(340 또는 360)을 통해 교차로군 제어기와 통신을 수행중인 L개의 지역 제어기(351,352)중 임의의 지역 제어기가 이상 발생을 판별하면 해당 지역 제어기는 자체 프로그램을 실행하여 해당 교차로의 신호등을 구동시키게 된다.

여기서, 교차로군 제어기와 통신이 두절된 지역 제어기에 의한 신호등 구동은 정상적이거나 이상 상태인 점멸 상태일 수 있다.

상기와 같은 동작에 따른 상태는 제10도에 도시한 바와 같다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 상위 체계와 디지털 통신망이 구성된 교차로군 제어기와 지역 제어기간을 멀티-드롭(Multi-Drop)형 통신 선로 또는 일대일 접속(Point-To-Point)형 통신 선로를 구성하고, 상기 교차로군 제어기를 인접한 교차로군 제어기간 통신 선로를 구성하여 상위 체계와 통신이 두절되었을 경우 인접한 교차로군 제어기를 통해 상위 체계와 통신을 유지하도록 한다.

또한, 본 발명은 상위체계와 통신망이 완전히 두절되었을 경우 교차로군 제어기가 자체의 내장 프로그램을 실행하여 정상적으로 해당 지역의 교차로에 설치된 신호등을 구동시키는 기능을 갖도록 한다.

따라서, 본 발명은 디지털 통신망을 직접 사용함으로써 종래의 복잡하고 반복적인 데이터 상태의 변화로 인한 데이터 전달 경로 상의 왜곡 요인을 제거할 수 있고 또한, 종래의 온-라인을 향상을 위한 유지 보수 및 시스템 관리에 필요한 노력을 경감시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 교차로군 제어기를 통한 분산 제어 체계를 구성함으로써 통신 두절등의 우발적 사고에 대하여 인접 교차로군 제어기를 통한 우회 통신이나 교차로군 제어기의 자체적 통제 기능 수행할 수 있음으로 체계적이고 안정적인 교통 신호의 운용을 보장할 수 있는 효과가 있다.

Claims

중앙 관제 수단에 접속된 통신망의 이상 여부를 판별하는 제1 단계와, 제1 단계에서 통신 선로가 정상이면 중앙 관제에 의한 신호등 제어를 수행하는 제2 단계와, 제1 단계에서 통신망의 이상 발생을 인식하면 우회 통신망이 정상인지 팔별하는 제3 단계와, 제3 단계에서 우회 통신망이 정상이면 우회 통신망으로 중앙 관제에 의한 신호등 제어를 수행하는 제4 단계와, 제3 단계에서 통신망의 이상 발생을 판별하면 교차로군 자체적으로 신호등 제어를 수행하는 제5 단계로 이루어진 교통 관제 시스템의 분산 제어 방법.
각 교차로의 교통 소통을 위한 제어 신호를 발생시키고 그에 따른 교통소통 정보를 집계, 분석하여 교통 정책을 수집하는 중앙 관제 수단과, 이 중앙 관제 수단의 데이터 송수신을 수행하는 제1 통신 수단과, 이 제1 통신 수단을 통해 전송되는 제어 신호를 중계하고 상기 중앙 관제 수단과의 통신 두절시 지역 교차로의 교통 통제를 수행하는 교차로군 제어 수단과, 이 교차로군 제어 수단의 데이터 송수신을 수행하는 제2 통신 수단과, 이 제2 통신 수단을 통해 전송되는 제어 신호에 따라 신호등을 구동하고 그 제어 결과를 검출하는 지역 제어 수단으로 구성함을 특징으로 하는 교통 과제 시스템의 분산 제어 장치.
제2항에 있어서, 제1 통신 수단은 중앙 관제 수단에 일대일 접속한 통신 제어기에 N개의 디지털 모뎀을 병렬 접속하고 상기 N개의 디지털 모뎀을 공중 통신망을 통해 N개의 디지탈 모뎀에 각기 대응 접속하도록 구성함을 특징으로 하는 교통 관제 시스템의 분산 제어 장치.
제3항에 있어서, 통신 제어기는 교차로군 제어 수단과 중앙 관제 수단간의 통신 선로를 점검하여 이상 여부 판별에 따라 통신 선로를 절체시키는 것을 특징으로 하는 교통 관제 시스템의 분산 제어 장치.
제2항에 있어서, 교차로군 제어 수단은 제1 통신 수단의 N개의 디지털 모뎀에 N개의 교차로군 제어기를 각기 대응 접속하고 그 N개의 교차로군 제어기 각각에 제2 통신 수단의 L개의 모뎀을 대응 접속하여 구성함을 특징으로 하는 교통 관제 시스템의 분산 제어 장치.
제5항에 있어서, 교차로군 제어기는 서로 인접한 다른 교차로군 제어기와 서로 통신망으로 접속하여 통신망 두절시 우회 통신을 수행하도록 구성한 것을 특징으로 하는 교통 관제 시스템의 분산 제어 장치.
제2항에 있어서, 제2 통신 수단은 N개의 교차로군 제어기와 일대일 접속된 N개의 모뎀 각각에 지역 제어 수단측에 접속된 L개의 모뎀을 병렬 접속하여 구성함을 특징으로 하는 교통 관제 시스템의 분산 제어 장치.
제2항에 있어서, 제2 통신 수단은 N개의 교차로군 제어기 각각에 L개의 모뎀을 접속하고 그 L개의 모뎀을 지역 제어 수단측에 접속된 L개의 모뎀을 일대일 접속하여 구성함을 특징으로 하는 교통 관제 시스템의 분산 제어 장치.