KR100272013B1 - 교통 정보 수집 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 시스템 - Google Patents

Abstract

셀룰러 무선 통신 시스템을 통해서, 측정값들은 차량으로부터 컴퓨터로 전송된다. 측정 값들은 사용자의 프라이버시를 침해하지 않고 출발지-목적지 매트릭스를 결정하는데 사용될 수 있도록 선택된다.

Description

교통 정보 수집 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 시스템

제1도는 무선 통신 시스템의 셀룰러 구조를 도시한 도면.

제2도는 교차로의 교통 흐름들을 도시한 도면.

제3도는 교차로에 관련된 O-D 매트릭스를 도시한 도면.

제4도는 본 발명에 따른 장치를 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

S : 스테이션 A : 차량

CC : 중앙 컴퓨터 μP : 마이크로프로세스

본 발명은 관련 차량의 위치와 이동을 관련하여, 적어도 한 차량으로부터 전송된 측정 값들을 수신함으로써 교통 정보를 수집하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한 상기 방법을 실행하기 위한 시스템에 관한 것이다.

이런 종류의 방법은 1986년 4월 15~18일 도로 교통 제어에 대한 제2차국제회의(Second International Conference on Road Traffic Control)에서 알.폰 톰케비취의 논문 “Ali-Scout-A universal guidance and information system for road traffic”에 공지되어 있다. 상기 인용 논문은 중앙 컴퓨터에 의해 발생되고 안내 비콘(guidance beacons)에 의해 전송된 바와 같은 국부 도로망과 현재 교통 상황에 관한 데이타와 위치 발견 장치에 의해, 사용자를 예정된 목적지까지 안내하는 네비게이션 장치를 포함하는 차량에서의 교통 안내 시스템을 설명하고 있다. 교통-의존적인(traffic-dependent) 안내를 위해서, 중앙 컴퓨터는 차량들 자체에 의해 제공된 이용가능한 현재 교통 정보를 갖는 것이 필수적이며, 상기 차량들은 측정값들(안내 비콘에 의해 결정된 루트(route) 세그먼트들에 대한 주행 시간 및 대기 시간 등)을, 데이타를 처리하기 위한 중앙 컴퓨터에 전송하는 안내 비콘들에 전송한다.

이런 방법은 안내 비콘들에서 뿐만아니라 차량들에서 적외선 송신기들 및 수신기들을 갖는, 복잡하고 값비싼 안내 비콘들의 네트워크를 필요로 하는 결함이 있다.

특히, 본 발명의 목적은 값싸고 더 효율적인 방법을 제공하는 것이다. 이 목적을 실현하기 위해서, 본 발명에 따른 장치는 상기 측정값들이 실제의 기준 위치들에 대해 정의되고 실제 셀의 통신 메카니즘을 통해 셀룰러 무선 통신 시스템으로 전송되는 것을 특징으로 한다. 예를들어, 1991년 유럽에 소개된 바와 같을 셀룰러 무선 통신 시스템은, 차량들 혹은 다른 사용자들이 무선 링크(link)를 통해 디지탈화 데이타를 송신 및 수신하도록, 광범위하게 미치는 이동 및 휴대형 통신 네트워크를 제공한다. 이 시스템내의 무선 채널들의 사용 및 실제의 기준 위치에 관련한 데이타의 정의는 안내 비콘들의 네트워크를 불필요하게 만든다. 이른바 상기 GSM에 대한 더 상세한 설명을 위해서는, 1989/90, 동계, 전-유럽 이동 통신(Pan-European Mobile Communications)에서 아이비씨 테크니컬 서비스 리미티드(IBC Technical Services Ltd)사의 제이.알.에스텔에 의한 “Implementing the Pan-European Cellular System”이라는 제목의 논문에서 제101∼104페이지를 참조한다.

본 발명에 따른 방법의 양호한 설명은, 차량마다 전송된 측정 값들이, 각각의 교차로를 통과할시에, 교차로를 지나는 차량에 의해 주행된 루트 세그먼트에 관해서 뿐만 아니라 교차로에 도달하도록 차량에 의해 주행된 루트 세그먼트에 관한 표시들을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이것은 이들 측정 값들이 각 교차로에 대해 소위 출발지-목적지(Origin-Destination(0-D)) 매트릭스를 결정하는데 사용될수도 있고, 이로써, 사용자의 프라이버시를 침해하지 않은채 전체 구간의 0-D 매트릭스를 결정하는데 사용될 수 있다는 특별한 장점을 제공한다. 주어진 출발지들 및 목적지들의 세트에 대해, 이러한 O-D 매트릭스는 차량들이 주어진 출발지로부터 주어진 목적지까지 이동하는 빈도를 제공한다. 이것은 당국이 교통의 인프러스트락처(infrastructure)를 개선시킬수 있게 할(예를들어, 신호등(traffic lights)의 재조정에 의해) 뿐만아니라, 교통의 흐름에 영향을 주도록 단기간 교통 안내 추천안들을 발생할 수 있게 한다. O-D 매트럭스들을 결정하는데 필수적인 데이타는 각 교차로에 있는 교통 흐름들을 모니터링하는 비디오 카메라에 의해 통상적으로 수집된다. 이것은 측정이 데이타를 갱신하기 위해서 자주 반복되어야 할매, 매우 귀찮고 값비싼 방법이다. 인용된 Ali-Scout 교통 안내 시스템에서 송신된 측정값들은 O-D 매트릭스들을 계산하는데 적합하지 않다. 이 문제에 대한 분명한 해결책은 그 목적지의 차량들에 의한 추가의 전송을 하는 것이며, 그러나, 이것은 사용자의 프라이버시를 상당히 침해하는 주요 단점을 가지고 있다. 본 발명에 따른 방법은 O-D 매트릭스들의 결정을 위한 충분한 데이타를 제공하며, 그럼에도 불구하고, 낮은 교통 밀도의 경우에서조차도 개별적인 사용자들을 추적하는 것이 불가능하다. 본 발명의 양호한 설명은 원리적으로 셀룰러 무선 통신 시스템없이 사용될 수 있음이 주목되지만, 그 경우에, 데이타를 전송하기 위하여 각 교차로에 시설물을 제공해야 하는 단점을 가진다.

본 발명은 다음의 도면을 참조하여 상세하게 후술될 것이다.

제1도는 무선 통신 시스템의 다수의 셀들을 도시한 것이다. 이 경우에 다수의 셀들은 전체 가청 구역에 대해 적절한 오버랩을 갖는 원형 형상을 가진다. 물론, 다른 셀 형상들도 가능하다. 이러한 종류의 셀은 더욱 큰 지리적 영역의 지리적 서브-영역에 대응한다. 셀내에는 송신기/수신기 스테이션(S)이 놓여지고, 관련 셀내의 차량들은 무선 링크를 통해 데이타를 이 스테이션에 송신할 수 있다. 각각의 셀은 그 자신의 무선 주파수 또는 무선 채널을 가지며 , 송신기/수신기 스테이션의 영역은 관련 셀의 디멘션에 대해서 결정적이다. 차량들은 다수의 센서들(예를들어, 방향을 찾기 위한 자기(magnetic) 센서들과 주행 거리를 결정하기 위한 횔 센서들)을 포함하며, 이들 측정치들에 근거하여, 센서들은 차량에 설치된 네비게이션 장치(예를들면, CARIN 시스템)에 의해 차량의 이동 방향 및 위치를 정확히 결정할 수 있게 한다. 이 목적을 위해, 네비게이션 장치는. 루트 세그먼트들로 구성된, 관련 지역의 모든 도로들을 포함하는 영역의 이용가능한_디지탈화된 지도(예를들어, CD-ROM)를 갖는다. 이후, 용어 “교차로” 혹은 “접합점(junction)”은, 차량이 그 연속된 주행에 관해 선택을 할수 있는 도로 네트워크의 임의의 점(예, 3-포크형 도로들, 교차로들, 로터리들 등)을 의미한다. 두 교차로들간의 도로 네트워크의 각 세그먼트는 이후 “루트 세그먼트(route segment)”로서 언급될 것이다. 이리하여, 차량은 어떤 순간에도 지도상에서 그 위치를 결정할수 있으며, 즉, 그 순간에 어느 루트 세그먼트가 이어질지가 결정될 수 있다. 디지탈화된 지도는 실제의 기준 위치들로 이루어진 기준 프레임워크(framework)를 형성한다. 차량에 의해 셀의 송신기/수신기 스테이션(S)에 전송된 측정 값들은 이들 기준 위치들(예를들어, 고속도로에 따른 교차로들 혹은 주유소들의 지도상의 표시들)에 관련하여 정의되며, 예를들어, 전송된 주행 시간은 주어진 2개의 교차로간에 완료된 완전한 루트에 관한 것이다. 그러므로, 기준 위치들은 비콘과 같은 물리적 유닛들로 나타낼 필요가 없다. 각 셀의 송신기/수신기 스테이션(S)은, 그 전송된 측정 값들을 수집하여 분석하는 중앙 컴퓨터와 통신한다. 중앙 컴퓨터에 의한 교통 상황의 분석을 기초해서, 상기 스테이션은 차량들에 전송을 위한 교통 안내 추천안들을 발생할 수 있다. 이와같이, 차량들의 운전자들은 사고, 백업 등에 의해 야기된 혼잡들에 대한 정보를 받을 수 있다. 이렇게 해서 교통의 흐름은 개선된다.

제2도는 도로의 교차로를 도시한 것이다. 교통은 1에서부터 4로 번호가 붙은 방향들 혹은 루트 세그먼트들로부터 도착한다. 이 교차로에서 각 차량은 그 주행을 계속하기 위해 3 개의 루트 세그먼트들로부터 선택을 한다. 그러므로, 도면에서 화살표로 표시된 12개의 교통 흐름들이 있다. 본 발명의 양호한 실시예에서 교차로의 통과후에, 다음 정보가 각 차량에 의해 송신기/수신기 스테이션(S)에 전송된다 즉, 관련 교차로에 도달하기위해 차량이 따르는 루트 세그먼트의 표시 및 그 교차로를 지나 차량이 이어지는 루트 세그먼트의 표시가 전송된다. 예를 들어, 루트 세그먼트1로부터 나오고 루트 세그먼트 4에 이어지는 차량은, 교차로에서 우회전 후에, 루트 세그먼트 1 다음에 루트 세그먼트 4가 이어지는 조합을 송신기/수신기 스테이션(S)에 송신할 것이다. 주어진 차량이 데이타를 전송할 기회를 일시적으로 가지지 못한다면(예를들어, 채널의 혼잡(busy)때문에), 다음의 루트 세그먼트들의 표시들은 저장된 데이타의 전송이 가능할때 까지 다수의 교차로들에 대해 저장될 수 있다. 이 경우에, 연속적인 교차로들에 관련한 루트 표시들의 전송에도 불구하고 관련 사용자의 프라이버시에 영향을 주지않도록, 교통은 오히려 혼잡할 것이다.

제3도는 제2도의 교차로에 관련된 출발지-목적지 매트릭스를 도시한 것이다. 교차로의 12개의 교통 흐름은 주어진 시간 간격 동안에 계산되어진다. 결국, 이것은 본 발명에 따른 측정 값들의 상술된 전송에 의해서와 가능하다. 제3도에 도시한 바와 같이, 예를들어, 측정 시간 간격동안 89차량이 루트 세그먼트 1을 출발하여 루트 세그먼트 4로 계속 주행했다. 이런 O-D 매트릭스는 또한 퍼센트 O-D 매트릭스로 변형될 수 있다(간단한 표준화에 의해). 이때, 매트릭스의 각 행의 값의 총합은 100이다. 표준화되지 않은 0-D 매트릭스에서, 각 행의 값들의 총합은 관련 루트 세그먼트를 통해 유입량(inflow)을 나타내고 각 열의 값들의 총합은 관련 루트 세그먼트를 통해 유출량(outflow)을 나타낸다. 이 데이타에 기초하여, 당국(중앙 컴퓨터)은 예를들어, 교차로에서 신호등의 설정을 최적화할 수 있다. 또한, 동일한 시간 간격에 관련된 결과를 제공함으로써, 이웃하는 교차로들의 O-D매트릭스들을 조합하는 것이 가능하다. 이와같이, 주어진 영역에 대해서, O-D 매트릭스는 관련 영역의 구성 교차로들의 O-D 매트릭스들로부터 결정될 수도 있다. 이들을 기초로 해서, 당국은 사용자에게 셀룰러 무선 통신 시스템을 통해 교통 안내 추천안을 제공할 수 있다. 본 발명에 따른 교통 정보의 수집의 주요 장점은, O-D 매트릭스들(혹은 다른 측정치들)의 결정이 간단히 반복될 수 있고 이로써 계속적으로 갱신될 수 있다는 것이다. 이와같이, 중앙 컴퓨터는 현재의 교통 상황에 완전히 대응하는 추천안을 발생할 수 있다. 각 차량이 그 마지막 주행된 루트 세그먼트에 대한 주행 시간을 전송하는 공지된 단계는 또한 상승 효과를 가지며, 즉, O-D 매트릭스들의 조합으로, 보다 훨씬 더 정확한 교통 안내가 가능하다. 본 발명에 따른 방법의 다른 주된 장점은 사용자들이 그 최종 목적지를 알릴 필요가 없다는 것이다. 교차로마다 관련 루트 세그먼트를 전송한 결과로서, 필요한 정보는 사실상 익명으로 수집될 수 있다. 이것은 심지어 낮은 교통 밀집지역에서조차도 셀을 통해서 그 루트를 따라 주어진 차량을 추적하는 것이 불가능하기 때문이다. 이로써 운전자들의 프라이버시는 보장된다.

제4도는 본 발명에 따른 장치를 도시한 것이다. 차량(A)은 센서들(SEN)(예를들어, 방향탐지용 자기 센서들과 주행 거리를 결정하는 휠 센서들), 실제의 기준 위치들을 포함하는 지역의 디지탈화된 지도를 가진 네비게이션 장치(NAV), 셀룰러 무선 통신 시스템내의 데이타 전송 및 수신용 무선 유닛(R)와 마이크로 프로세서(μP)를 포함한다. 마이크로 프로세서는 센서들로부터 측정된 값들을 네비게이션 장치에 제공하도록 프로그램화되어 있으며, 이 네비게이션 장치는 지도상의 실제 기준 위치들에 관련된 차량의 이동 방향 및 위치의 정확한 결정을 위해서 상기 데이타를 이용한다. 또한, 마이크로 프로세서는 통과된 교차로에 주행된 루트 세그먼트 및 교차로를 지나 주행된 루트 세그먼트의 표시등의 측정된 값들을, 무선유닛(R)를 통해, 중앙 컴퓨터(CC)과 통신하는 송신기/수신기 스테이션(S)에 전송하도록 프로그램화된다. 송신기/수신기 스테이션(S)과 무선 유닛(R)는 셀룰러 무선통신 시스템, 예를들어 GSM의 일부를 형성한다. 중앙 컴퓨터(CC)는 몇몇 송신기/수신기 스테이션을 통해 다수의 차량들로부터 측정 값들을 수신하고 이 정보를 처리하여, 예를들어 송신기/수신기 스테이션을 통해 차량들에 전송될 수 있는 교통 안내 추천안을 형성한다. 차량들내의 마이크로 프로세서(μP)는 이 데이타를 차량의 운전자에게 공급하는 네비게이션 장치에 공급한다. 이것은 디스플레이 스크린을 통한 시각적 방법 흑은 음 합성 장치에 의해 청각적 방법으로 실현될 수 있다.

Claims (8)

1. 셀룰러 무선 시스템에 의해 서비스된 미리 정의된 지리적 영역에 대한 교통 흐름 정보를 수집, 처리 및 유포하는 방법에 있어서, 상기 미리 정의된 지리적 영역내에서 주행하는 다수의 셀룰러 무선 장치를 가진 차량들로부터 셀룰러 무선 시스템내의 셀룰러 무선 수신기로 주기적으로 상기 미리 정의된 지리적 영역내의 미리 결정된 기준 위치들에 대한 상기 셀룰러 무선장치를 가진 차량들의 각각의 위치들을 식별하는 위치 정보를 송신하는 단계; 상기 미리 정의된 지리적 영역내의 미리 정의된 루트 세그먼트들을 따라 상기 셀룰러 무선 장치를 가진 차량들의 주행 속도들을 나타내는 출발지-목적지 매트릭스를 형성하기 위해 상기 셀룰러 무선 수신기와 통신하는 중앙 프로세서에서 상기 위치 정보를 처리하는 단계; 상기 중앙 프로세서와 통신하여 셀룰러 무선 송신기로부터 상기 미리 정의된 지리적 영역내에서 주행하는 상기 셀룰러 무선 장치를 가진 차량들로 상기 출발지-목적지 매트릭스로부터 유도된 교통 흐름 비율 정보를 송신하는 단계를 포함하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 미리 결정된 기준 위치들은 상기 미리 정의된 지리적 영역내의 도로 접함점(junction)들을 포함하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 셀룰러 무선 장치를 가진 차량들의 각각에 의해 전송된 위치 정보는 상기 차량이 도로 접합점들에서 존재할때를 식별하는 정보를 포함하는 방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 셀룰러 무선 장치를 가진 차량들의 각각에 의해 전송된 위치 정보는 상기 미리 정의된 루트 세그먼트들중의 완료된 세그먼트를 주행하는데 소모된 시간을 나타내는 정보를 포함하는 방법.
5. 셀룰러 무선 시스템에 의해 서비스된 미리 정의된 지리적 영역에 대한 교통 흐름 정보를 수집, 처리 및 유포하기 위한 교통 정보 시스템에 있어서, 상기 미리 정의된 지리적 영역내에서 주행하는 다수의 셀룰러 무선 장치를 가진 차량들로부터, 주기적으로 상기 미리 정의된 지리적 영역내의 미리 결정된 기준 위치들에 대한 상기 셀룰러 무선 장치를 가진 차량들의 각각의 위치들을 식별하는 위치 정보를 수신하기 위한 셀룰러 무선 수신기; 상기 셀룰러 무선 수신기와 통신하여 상기 미리 정의된 지리적 영역내의 미리 정의된 루트 세그먼트들을 따라 상기 셀룰러 무선 장치를 가진 차량들의 주행속도들을 나타내는 출발지-목적지 매트릭스를 형성하기 위해 상기 위치 정보를 처리하기 위한 중앙 프로세서; 상기 중앙 프로세서와 통신하여 상기 미리 정의된 지리적 영역내에서 주행하는 셀룰러 무선 장치를 가진 차량들에, 상기 출발지-목적지 매트릭스로부터 유도된 교통 흐름 비율 정보를 송신하는 셀룰러 무선 송신기를 포함하는 시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 미리 결정된 기준 위치들은 상기 미리 정의된 지리적 영역내의 도로 접합점들을 포함하는 시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 셀룰러 무선 장치를 가진 차량들의 각각에 의해 송신된 위치 정보는 상기 차량이 상기 도로 접합점들의 각각에 존재할때를 식별하는 정보를 포함하는 시스템.
8. 제6항에 있어서, 상기 셀룰러 무선 장치를 가진 차량들의 각각에 의해 송신된 위치 정보는 상기 미리 정의된 루트 세그먼트들중의 완료된 한 세그먼트를 주행하는데 소모된 시간을 나타내는 정보를 포함하는 시스템.