KR100400136B1 - Method for acquiring traffic information utilizing mobile station positioning measurement data and gis - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동 통신 시스템의 일반 이동 통신 단말기와 지리 정보 시스템(GIS)을 이용한 교통 정보 시스템의 구현 방법에 관한 것으로, 특히 이동 통신 시스템의 이동 통신 단말기로부터 위치 데이터를 측정하고, 그 측정된 위치 데이터를 가공하여 광범위한 지역 내 도로상의 교통 정보를 빠르게 얻을 수 있도록 한다.The present invention relates to a method for implementing a traffic information system using a general mobile communication terminal and a geographic information system (GIS) of a mobile communication system, and in particular, measures position data from a mobile communication terminal of a mobile communication system, and measures the measured position data. To quickly get traffic information on roads in a wide range of locations.
이를 위하여 본 발명은 이동 통신 시스템으로부터 이동 통신 단말기의 위치 정보를 읽어들이고 지리 정보 시스템(GIS)을 활용하여 도로상에 위치한 이동 통신 단말기를 추출하는 한편, 상기 도로 상에 위치한 이동 통신 단말기의 위치 변이 및 위치 측정 시각 데이터로부터 도로 상에 위치한 이동 통신 단말기들의 속도 벡터를 추출하여 도로상의 교통 속도 정보를 얻는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기와 지리 정보 시스템을 이용한 교통 정보 시스템의 구현 방법을 제시한다.To this end, the present invention reads the location information of the mobile communication terminal from the mobile communication system and extracts the mobile communication terminal located on the road using a geographic information system (GIS), while the position shift of the mobile communication terminal located on the road And extracting a speed vector of mobile communication terminals located on a road from the position measurement time data to obtain traffic speed information on the road, and a method of implementing a traffic information system using a geographic information system.
Description
본 발명은 이동 통신 시스템의 일반 이동 통신 단말기와 지리 정보 시스템(GIS)을 이용한 교통 정보 시스템의 구현 방법에 관한 것으로, 특히 이동 통신 시스템의 이동 통신 단말기로부터 위치 데이터를 측정하고, 그 측정된 위치 데이터를 가공하여 광범위한 지역 내 도로상의 교통 정보를 빠르게 얻을 수 있도록 한다.The present invention relates to a method for implementing a traffic information system using a general mobile communication terminal and a geographic information system (GIS) of a mobile communication system, and in particular, measures position data from a mobile communication terminal of a mobile communication system, and measures the measured position data. To quickly get traffic information on roads in a wide range of locations.
현재의 교통 정보 시스템은 도로 곳곳에 도로 교통 상황을 점검할 수 있는 카메라 장치(CCTV 등)와 같은 모니터링 시스템 또는 도로 표면이나 도로 인접 지역에 도로 위를 진행하는 차량을 인식할 수 있는 센서 장치 등을 이용하여 도로 위의 교통량 및 도로 위의 자동차 통행 속도를 측정하도록 되어있다.The current traffic information system includes a monitoring system such as a camera device (CCTV, etc.) that can check road traffic conditions throughout the road, or a sensor device that can recognize a vehicle traveling on the road surface or in an adjacent area of the road. To measure traffic on the road and the speed of car traffic on the road.
위와 같은 기존의 방식은 그 시스템을 구축하기 위한 비용과 인적 및 관리적 비용이 매우 크므로 광범위한 지역에 대한 교통 정보 시스템으로 사용하기에는 활용도가 떨어진다. 대도시 지역뿐만 아니라 농촌 및 전국의 곳곳에 주요 도로가 있는 상황에서 상기와 같은 기존의 도로 교통 시스템을 도입하기 위해서는 상당한 비용을 충당할 예산과 시간이 필요하다.Such a conventional method is very inexpensive to use as a traffic information system for a wide area because the cost of building the system and the human and administrative costs are very high. In the case of major roads not only in metropolitan areas but also in rural areas and throughout the country, the existing road transportation system needs a budget and time to cover considerable costs.
따라서, 최근에는 차량 내에 특별한 위치 측정 장치를 부착하여 차량의 위치를 실시간으로 측정함으로서 상기 차량이 진행하는 도로의 교통 정보를 얻는 방식을 응용한 교통 정보 수집 시스템이 구현되고 있다. 상기 차량에 장착하는 위치 측정 장치는 주로 GPS(Global Positioning System) 수신 장치로서 GPS 수신기는 대기권 상공에 있는 GPS 인공위성의 신호를 측정하여 GPS 수신기의 상대적 위치를 계산하는 시스템이다. 이와 같은 차량에 장착된 GPS 수신기가 측정한 GPS 수신기의 위치(즉, 차량의 위치)는 무선 통신망(예를 들어, CDMA 이동 통신 시스템이나 TRS같은 주파수 공용 통신망 등)을 이용하여 교통 정보 시스템의 원격 서버로 전달되며 교통 정보 시스템의 서버는 지리 정보 시스템(GIS)과 연동되어 차량의 위치를 전자지도상에 표시하며 상기 차량에 대한 연속적인 위치 측정으로 상기 차량의 속도를 얻게 된다.Therefore, recently, a traffic information collection system has been implemented by applying a method of obtaining traffic information of a road on which the vehicle proceeds by attaching a special position measuring device to the vehicle to measure the position of the vehicle in real time. The position measuring device mounted on the vehicle is mainly a GPS (Global Positioning System) receiver, and the GPS receiver is a system that calculates a relative position of the GPS receiver by measuring a signal of a GPS satellite in the air. The position of the GPS receiver measured by the GPS receiver mounted on the vehicle (i.e., the position of the vehicle) is determined by using a wireless communication network (for example, a CDMA mobile communication system or a frequency common communication network such as a TRS). The server of the traffic information system is linked with the GIS to display the location of the vehicle on an electronic map and obtain the speed of the vehicle by continuously measuring the position of the vehicle.
상기 설명한 GPS 수신기를 장착한 차량과 그러한 차량들의 정보를 이용한 교통 정보 시스템은 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 첫째, GPS 수신기와 무선 통신 단말기를 차량에 탑재해야 함으로서 부가적인 높은 비용의 시스템을 일반인이 구입해야하며 둘째, 상기와 같은 시스템을 장착한 차량이 많지 않으므로 짧은 시간 내에 광범위한 지역의 교통 상황을 알아낼 수 없다. 즉, 상기와 같은 차량이 진행한 도로만 그 정보를 얻어낼 수 있으므로 전국의 주요 도로의 곳곳에 대한 정보를 빠른 시간 내에 얻을 수 없다. 셋째, 24시간 내내 도로 곳곳의 교통 상황을 얻기 위해서는 상기와 같은 차량이 일정 시간 이내의 간격으로 계속 지나가야 하는 불편함이 있다.The vehicle equipped with the GPS receiver described above and the traffic information system using the information of such vehicles have some problems. Firstly, GPS receivers and wireless communication terminals must be installed in the vehicle, so additional high-cost systems must be purchased by the general public. Second, since there are not many vehicles equipped with such systems, it is possible to find out the traffic conditions of a wide area in a short time. none. That is, since only the road progressed by the vehicle can obtain the information, it is not possible to obtain information on various places of major roads in the country in a short time. Third, in order to obtain traffic conditions throughout the road 24 hours, there is an inconvenience in that the above vehicles must pass at regular intervals.
이에, 본 발명에서는 일반인들이 소지한 이동 통신 단말기의 위치를 측정하여 교통 정보를 얻는 것을 기본 방안으로 제시하고 있다. 이동 통신 단말기의 위치 측정 기술은 영국의 캠브리지 포지셔닝 시스템(Cambridge Positioning System)과 스웨덴의 에릭슨(Ericsson), 미국의 퀄컴(Qualcomm)과 스냅트랙(Snaptrack), 미국의 셀록(Cell-Loc), 미국의 루슨트(Lucent), 미국의 Array Comm 등 많은 이동 통신 관련 업체에서 그 기술과 솔루션이 개발되었다.Accordingly, the present invention proposes to obtain a traffic information by measuring the position of the mobile communication terminal possessed by the general public as a basic method. The positioning technology of mobile terminals is based on the Cambridge Positioning System in the UK, Ericsson in Sweden, Qualcomm and Snaptrack in the United States, Cell-Loc in the United States and the United States. The technology and solutions have been developed by many mobile operators, including Lucent and US Array Comm.
미국의 핸드폰 제조사인 퀄컴은 단말기의 모뎀 칩셋(Modem Chipset) 내에 퀄컴의 자회사인 스냅트랙이 가진 GPS 수신기 기술을 접목하여 gpsOne이라고 명명한 이동 통신 단말기 모뎀 칩셋들(IS-95B용 칩셋인 MSM-3300 및 IS-95C용 칩셋인 MSM-5100 등)을 양산할 계획이다. gpsOne 칩셋은 2001년 하반기 상용화를 목표로 하고 있으며 이미 기술적 시연 과정을 거쳐 양산 단계에 이르고 있다. GPS의 S/A(선택적 사용가능, Selective Availability)가 이미 2000년 하반기 미국 국방성의 발표와 함께 제거되면서 GPS의 정확도는 기존의 100미터 내외에서 더욱 높아졌다. 스냅트랙의 네트웍 보조와 GPS 신호의 오프라인 처리 기법에 의한 GPS 성능 향상 방안으로 현재 알려진 gpsOne 칩셋의 위치 정확도는 실외 지역에서 5~10미터의 정확도를 가지며 실내에서는 약 30미터의 정확도 오차를 갖는 것으로 나타나 있으며 DGPS(Differential GPS) 기능을 추가하는 경우 그 정확도는 실외 지역에서 1~5미터, 실내에서 30미터 이내의 정확도를 갖는 것으로 나타나고 있다.Qualcomm, a US mobile phone manufacturer, combines the GPS receiver technology of Qualcomm's subsidiary SnapTrack within the modem chipset of the handset. And MSM-5100 chipset for IS-95C). The gpsOne chipset is targeted for commercialization in the second half of 2001 and is already in mass production after a technical demonstration. As GPS's Selective Availability (S / A) has already been eliminated with the announcement of the US Department of Defense in the second half of 2000, the accuracy of GPS has been increased to around 100 meters. GpsOne chipset's location accuracy, which is now known to improve GPS performance by network support of SnapTrack and offline processing of GPS signals, has an accuracy of 5 to 10 meters in outdoor areas and an accuracy error of about 30 meters indoors. The addition of differential GPS (DGPS) has been shown to be accurate to within 1-5 meters in outdoor areas and within 30 meters indoors.
스냅트랙이 보유한 GPS 수신기 기술은 그 정확도와 빠른 위치 측정 성능 및 지하 및 건물 내부의 공간에서도 GPS 위성 신호를 탐지할 수 있는 획기적인 성능의 GPS 수신기 기술이다. 스냅트랙의 GPS 기술을 핸드폰에 적용하기 위하여 미국 확산 스펙트럼 방식 이동 통신 개발자 연합(CDG, CDMA Development Group)에서는 과거 1997년부터 1999년까지 스냅트랙 연합(Snaptrack Consortium)이라는 연구 협의체를 구성하여 그 기술적 성공을 거두었다. 현재 스냅트랙은 미국의 퀄컴에 매입되어 퀄컴의 스펙트럼 방식(Spread Spectrum, 즉 CDMA) 이동 통신 단말기의 핵심 모뎀(Modem)내에 스냅트랙의 GPS 수신 기술이 내장되게 되었다.SnapTrack's GPS receiver technology is a groundbreaking GPS receiver that delivers accuracy, fast positioning, and GPS satellite signals in underground and building spaces. In order to apply SnapTrack's GPS technology to mobile phones, the American Spread Spectrum Mobile Communications Developers Association (CDG) formed a research council called the Snaptrack Consortium from 1997 to 1999. Harvested. SnapTrack is now purchased by Qualcomm in the United States, where SnapTrack's GPS reception technology is built into Qualcomm's Spread Spectrum (CDMA) mobile modem's core modem.
미국의 또 다른 이동 통신 단말기 위치 측정 시스템 기술을 개발한 셀록(Cell-Loc), 어레이콤(Array Com) 등은 삼각 측정 알고리즘(Tri-lateration Algorithm)과 이동 통신 기지국에 새로 장착시키는 스마트 안테나(Smart Antenna) 기술을 접목 시켜GPS와 거의 동일한 성능을 갖는 정확도 높은 위치 측정 기술을 구현하였다.Cell-Loc, Array Com, etc., which developed another mobile terminal location measurement system technology in the United States, are equipped with a tri-lateration algorithm and a new smart antenna installed in a mobile communication base station. By combining the antenna) technology, we have realized an accurate position measurement technology with almost the same performance as the GPS.
상기와 같은 이동 통신 관련 업체들의 이동 통신 단말기 위치 측정 기술 개발은 미국 연방 통신 위원회(FCC, Federal Communication Commission)가 핸드폰 사용자의 응급 구조 상황에 대비하여 모든 이동 통신 단말기의 위치가 정확도 높게 측정되어야 한다고 규정한 필수 요구 사항(Emergency 911 Requirement, Phase II Requirement)을 만족시키기 위하여 시작되었다. 현재는 차세대 이동 통신 시스템(IMT-2000) 및 제 4세대 이동 통신 시스템(4th Generation Wireless Communication System)에서도 위치 정보 서비스 및 지리 정보 서비스를 구현하는 핵심 기술로서 이동 통신 단말기의 위치 측정 기술을 도입하고 있다.The development of the mobile terminal location measurement technology of the mobile communication companies as described above, the Federal Communications Commission (FCC) stipulates that the location of all mobile terminals must be measured with high accuracy in preparation for the emergency rescue situation of mobile phone users. It began to meet an essential requirement (Emergency 911 Requirement, Phase II Requirement). Currently, the next generation mobile communication system (IMT-2000) and the 4th Generation Wireless Communication System are adopting the location measurement technology of the mobile communication terminal as a core technology for implementing the location information service and the geographic information service. .
미국에서는 2001년 10월을 기준으로 이동 통신 단말기 위치 측정 및 추적 시스템이 갖추게 되며 IMT-2000의 동기식 및 비동기식 시스템에서도 핸드폰 단말기의 위치 측정 및 추적으로 위치 정보 서비스를 구현하는 것을 3대 과제로 채택하고 있다. 따라서, 미국 및 유럽의 각국에서도 핸드폰에 GPS 수신 모듈을 장착하여 이동통신 단말기의 위치 정보를 얻고 지리 정보 서비스를 가능하게 하는 방안과 핸드폰의 위치 측정을 위하여 기지국이나 이동 통신 단말기 등에 특별한 장치를 부착하여 모든 핸드폰의 위치 측정과 지리 정보 서비스가 가능하게 하는 기술을 도입하고 있다. 이를 위하여 미국의 통신 산업 협회(TIA, Telecommunication Industry Association)에서는 2000년 IS-801이라는 위치 정보 서비스를 구현하기 위한 이동 통신 단말기와 기지국간의 모든 요구 및 응답 메시지를 정의한 표준안을 제정하였고 IS-801은 미국 및 국내에서도 도입되고 있는 상황이다.In the United States, as of October 2001, mobile terminal location measurement and tracking system will be established. In the synchronous and asynchronous system of IMT-2000, three major tasks are to implement location information service by mobile phone terminal location measurement and tracking. have. Therefore, in the United States and Europe, the mobile phone is equipped with a GPS receiver module to obtain the location information of the mobile communication terminal and enable the geographic information service, and to attach a special device to the base station or the mobile communication terminal to measure the location of the mobile phone. It is introducing technology that enables location measurement and geographic information service of all mobile phones. To this end, in 2000, the Telecommunication Industry Association (TIA) enacted a standard that defined all request and response messages between a mobile terminal and a base station to implement a location information service called IS-801. It is also being introduced in Korea.
도 1a, 도 1b 및 도 1c는 일반적인 이동 통신 단말기의 위치 측정을 위한 이동 통신 단말기와 기지국 간 메시지 처리방법의 실시예도와 일반적인 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 일반적인 이동 통신 시스템 구성도이다.1A, 1B and 1C are exemplary embodiments of a message processing method between a mobile communication terminal and a base station for measuring a location of a general mobile communication terminal and a general mobile communication system configuration for measuring a location of a general mobile communication terminal.
먼저, 도 1a 및 도 1b는 이동 통신 단말기의 위치 측정을 위한 이동 통신 단말기와 기지국간 메시지 흐름도(Flow Chart)이다. 이는 IS-801이나 다른 종류의 위치 정보 서비스를 위한 표준안(Standard)에 범용으로 사용되는 기본적인 흐름도로서 본 발명의 요지와는 무관하므로 구체적인 메시지 이름과 절차를 생략하고 간단한 설명만으로 그 소개를 대신한다. 또한 상기 언급한 바와 같이 도 1a와 도 1b에서는 대표적인 이동 통신 단말기 위치 측정 기술로서 gpsOne의 위치 측정 기술을 가정한다. 도 1a 및 도 1b에서 도시하는 모든 메시지(Message)와 프로토콜(Protocol)은 IS-801에 정의되어 있는 위치 측정 데이터 메시지(PDDM, Position Determination Data Message)를 기반으로 하며 메시지 내용, 요구 사항 또는 응답 내용에 따른 구별은 상기 위치 측정 데이터 메시지(PDDM)의 동일한 형식내에 서로 다른 메시지 타입 파라미터(Message Type Parameter) 값을 입력함으로서 가능하다는 점을 주지할 필요가 있다.First, FIGS. 1A and 1B are a flow chart of a message between a mobile communication terminal and a base station for measuring a location of the mobile communication terminal. This is a basic flow chart used universally in IS-801 or other standard for location information service. Since it is irrelevant to the gist of the present invention, the detailed message name and procedure are omitted and the description is replaced by a brief description. In addition, as mentioned above, FIGS. 1A and 1B assume a position measurement technique of gpsOne as a representative mobile communication terminal position measurement technique. All messages and protocols shown in FIGS. 1A and 1B are based on a Position Determination Data Message (PDDM) defined in IS-801, and the message content, requirement or response content. It is to be noted that differentiation is possible by inputting different message type parameter values in the same format of the PDMS.
상기 도 1a는 기지국이 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위하여 기지국이 먼저 이동 통신 단말기에게 GPS 측정 데이터를 전송할 것을 요구(Request)하는 과정으로 시작(과정 101)된다. 이 과정에서 기지국은 단말기가 GPS 신호 측정을 보다 빠르고 용이하게 수행할 수 있도록 GPS 신호 측정을 위한 보조(Assistance) 데이터를 단말기로 전달할 수 있다. 기지국의 요구를 받은 이동 통신 단말기는 이동 통신 단말기 내에 탑재된 GPS 수신 모듈을 통하여 수신되는 GPS 신호를 해석하여 그 측정 결과를 기지국으로 전송(과정 102)한다. 퀄컴사와 스냅트랙사의 GPS 방식에 따르면 상기 과정 101과 과정 102 사이에 기지국이 이동 통신 단말기의 빠른 GPS 신호 해석을 위하여 보조 데이터를 보내는 과정(Network Assistance)이 포함되어 있으며 IS-801에서도 이에 대한 메시지와 프로토콜 규격이 정의되어 있으나 이에 대한 더 이상의 구체적인 언급은 본 발명에 대한 설명에서 제외한다. 이동 통신 단말기의 GPS 수신 데이터를 상기 102과정을 통하여 전달받은 기지국은 이동 통신 단말기의 위치를 계산하고 이동 통신 단말기에게 필요한 위치 정보와 지리 정보를 전송(과정 103)한다.1A starts with a process of requesting a base station to first transmit GPS measurement data to a mobile communication terminal in order to measure the location of the mobile communication terminal (step 101). In this process, the base station can transmit assistance data for GPS signal measurement to the terminal so that the terminal can perform the GPS signal measurement more quickly and easily. Upon receiving the request of the base station, the mobile terminal analyzes the GPS signal received through the GPS receiving module mounted in the mobile communication terminal and transmits the measurement result to the base station (step 102). According to Qualcomm's and SnapTrack's GPS method, a process between the base stations 101 and 102 includes a process of transmitting ancillary data for fast GPS signal analysis of a mobile communication terminal (Network Assistance). Protocol specifications are defined, but further specific references thereof are excluded from the description of the present invention. The base station, which has received the GPS reception data of the mobile communication terminal through step 102, calculates the location of the mobile communication terminal and transmits location information and geographic information necessary for the mobile communication terminal (step 103).
한편, 도 1b는 도 1a와는 달리 이동 통신 단말기가 위치 또는 지리 정보 서비스를 먼저 요구하는 것으로 시작(과정 106)된다. 이동 통신 단말기의 서비스 요구를 전달받은 기지국은 상기 도 1a에서와 같이 과정 101과 동일한 과정 107을 수행하고 상기 과정 107의 기지국 요구를 수신한 이동 통신 단말기는 상기 도 1a의과정 102와 동일한 과정 108을 수행하며 과정 108로부터 이동 통신 단말기의 GPS 수신 데이터를 전달받은 기지국은 이동 통신 단말기의 위치를 계산하고 상기 도 1a의 과정 103과 동일한 과정 109를 수행한다.Unlike FIG. 1A, FIG. 1B starts with the mobile communication terminal requesting a location or geographic information service first (step 106). The base station receiving the service request of the mobile communication terminal performs the same process 107 as in step 101 as shown in FIG. 1a, and the mobile communication terminal receiving the base station request of step 107 performs the same process 108 as in step 102 of FIG. 1a. The base station receiving the GPS reception data of the mobile communication terminal from step 108 calculates the location of the mobile communication terminal and performs the same step 109 as step 103 of FIG. 1A.
상기 도 1a 및 도 1b는 이동 통신 단말기가 수신한 GPS 신호를 기지국 단의 위치 측정 서버에서 전달받아 이동 통신 단말기의 정확한 최종 위치를 계산하는 경우이다. 상기 도 1a 및 도 1b는 현재 상용화되고 있는 퀄컴사의 MSM3300과 MSM5100 칩셋(chipset)의 위치 측정 수행을 예로 한 것이다. 또한 상기 도 1a 및 도 1b의 구현과는 달리 이동 통신 단말기의 최종 위치 측정 또한 이동 통신 단말기에 장착되는 GPS 모듈에서 직접 계산할 수 있으며 이러한 기능을 가진 이동 통신 단말기도 상용화될 예정이며, 이와 같은 구현의 경우 상기 도 1a 및 도 1b에서 도시한 도면은 달라질 수 있으나 이러한 실시예는 IS-801에 이미 정의되어 있으며 본 발명의 요지에서 벗어나므로 그 설명과 실시예를 첨부하지 않는다.1A and 1B illustrate a case in which an accurate final position of a mobile communication terminal is calculated by receiving a GPS signal received by a mobile communication terminal from a location measuring server of a base station. 1A and 1B are examples of position measurement performed by Qualcomm's MSM3300 and MSM5100 chipsets, which are currently commercialized. In addition, unlike the implementation of FIGS. 1A and 1B, the final position measurement of the mobile communication terminal can also be directly calculated by the GPS module mounted on the mobile communication terminal, and a mobile communication terminal having such a function will be commercialized. In this case, the drawings shown in FIGS. 1A and 1B may be different, but the embodiments are already defined in the IS-801 and are not attached to the description and the embodiments since they depart from the gist of the present invention.
도 1c는 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 일반적인 이동 통신 시스템 구성도이다. 도시한 바와 같이 이동 통신 단말기(블록 111)의 위치를 계산하는 과정의 수행은 이동 통신 시스템 네트웍 내부에 연결된 위치 측정 서버(PDE, Position Determination Element, 블록 115)에서 이루어지며 위치 측정 서버(PDE)는 이동 통신 단말기가 전송한 GPS 정보를 DGPS(Differential GPS) 등과 같은 시스템(블록 116)을 부가하여 더욱 가공(Processing)함으로서 정확도와 신뢰도가 높은 이동 통신 단말기의 위치 측정 결과를 얻을 수 있다. DGPS와 같은 시스템 또한 본 발명의 본질 영역이 아니므로 그 구체적인 설명은 생략한다. 도시하는 바와 같이이동 통신 단말기(블록 111)에서 전송되는 메시지는 기지국(블록 112)과 기지국 제어기(블록 113)와 이동 전화 교환국(블록 114)을 거쳐 위치 측정 서버(블록 115)로 전달되고 있다. 위치 측정 서버(블록 115)의 일반적인 위치는 상기 이동 전화 교환국(블록 114)에 연결되어 위치하지만 서비스의 질과 속도 향상에 따라 도면의 기지국 제어기(블록 113)이나 기지국(블록 111)에 위치할 수도 있다.1C is a block diagram of a general mobile communication system for measuring a location of a mobile communication terminal. As shown, the process of calculating the position of the mobile communication terminal (block 111) is performed by a position measurement server (PDE, Block 115) connected to the inside of the mobile communication system network. The GPS information transmitted by the mobile communication terminal may be further processed by adding a system such as a differential GPS (DGPS) (block 116) to obtain a location measurement result of the mobile communication terminal with high accuracy and reliability. A system such as DGPS is also not an essential part of the present invention, so a detailed description thereof will be omitted. As shown, a message transmitted from a mobile communication terminal (block 111) is delivered to a location measurement server (block 115) via a base station (block 112), a base station controller (block 113), and a mobile switching center (block 114). The general location of the location measurement server (block 115) is located in connection with the mobile switching center (block 114) but may be located in the base station controller (block 113) or the base station (block 111) in the figure depending on the quality and speed of the service. have.
상기 도 1a 및 도 1b는 GPS 모듈을 장착한 이동 통신 단말기와 미국 IS-801 표준안에 따라서 이동 통신 단말기의 위치 정보를 얻는 기본적인 개념을 소개한 도면이다. IS-801에는 이동 통신 단말기의 위치를 측정하는 방식이 다른 경우에 대해서도 그 메시지 정의 및 순서도가 포함되어 있다. 또한 유럽 방식의 이동 통신 표준에서도 이동 통신 단말기의 위치 정보를 얻기 위한 표준안이 마련되고 있으나 상기 도 1a와 도 1b에서 소개한 기본적인 개념에서 벗어나지 않는다.1A and 1B illustrate a basic concept of obtaining location information of a mobile communication terminal equipped with a GPS module and a mobile communication terminal according to the US IS-801 standard. The IS-801 includes a message definition and a flowchart for the case where the location of the mobile communication terminal is different. In addition, although a European standard mobile communication standard has prepared a standard for obtaining location information of a mobile communication terminal, it does not deviate from the basic concept introduced in FIGS. 1A and 1B.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이동 통신 시스템의 일반 이동 통신 단말기와 지리 정보 시스템(GIS)을 이용한 교통 정보 시스템의 구현 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, to provide a method of implementing a traffic information system using a general mobile communication terminal and a geographic information system (GIS) of the mobile communication system.
이를 위하여 본 발명은 이동 통신 시스템으로부터 이동 통신 단말기의 위치 정보를 읽어들이고 지리 정보 시스템을 이용하여 도로상에 위치한 이동 통신 단말기를 추출하는 한편, 상기 도로 상에 위치한 이동 통신 단말기의 위치 변이 및 위치 측정 시각 데이터로부터 도로 상에 위치한 이동 통신 단말기들의 속도 벡터를추출하여 도로상의 교통 속도 정보를 얻는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기와 지리 정보 시스템을 이용한 교통 정보 시스템의 구현 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.To this end, the present invention reads the location information of the mobile communication terminal from the mobile communication system and extracts the mobile communication terminal located on the road using a geographic information system, while measuring the position shift and location of the mobile communication terminal located on the road It is an object of the present invention to provide a method for implementing a traffic information system using a mobile communication terminal and a geographic information system, wherein the speed vector of mobile communication terminals located on a road is extracted from visual data to obtain traffic speed information on a road.
또한, 본 발명의 목적은 광범위한 지역의 교통 정보를 단 시간에 얻어내기 위하여 지역내의 모든 이동 통신 단말기들의 위치 데이터를 측정하고, 상기 측정된 이동 통신 단말기들의 위치 데이터로부터 차량 내 이동 통신 단말기를 구별하고 상기 차량 내 이동 통신 단말기들의 위치 변이로부터 진행되는 속도를 얻어냄으로써 광범위한 지역의 교통 정보를 최소의 시간에 얻어낼 수 있는 교통 정보 시스템의 구현 방법을 제공하는데 있다.In addition, an object of the present invention is to measure the location data of all mobile communication terminals in the area in order to obtain the traffic information of a wide area in a short time, and to distinguish the mobile communication terminals in the vehicle from the measured location data of the mobile communication terminals The present invention provides a method for implementing a traffic information system that can obtain traffic information of a wide area in a minimum amount of time by obtaining a speed that proceeds from a positional change of the mobile communication terminals in a vehicle.
도 1a는 일반적인 이동 통신 단말기의 위치 측정을 위한 이동 통신 단말기와 기지국 간 메시지 처리방법의 일 실시예도.1A is a diagram illustrating a message processing method between a mobile communication terminal and a base station for measuring a location of a general mobile communication terminal.
도 1b는 일반적인 이동 통신 단말기의 위치 측정을 위한 이동 통신 단말기와 기지국 간 메시지 처리방법의 다른 실시예도.1B is another embodiment of a message processing method between a mobile communication terminal and a base station for measuring a location of a general mobile communication terminal;
도 1c는 GPS 모듈을 내장한 일반적인 이동 통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 일반적인 이동 통신 시스템 구성도.1C is a block diagram of a general mobile communication system for measuring the position of a general mobile communication terminal incorporating a GPS module.
도 2는 본 발명에 따라 선별된 지역 내에 소속된 일반 이동 통신 단말기들의 위치 데이터를 지리 정보 시스템과 연동하여 도로상의 교통 정보를 얻기 위한 교통 정보 시스템의 구현 방법을 도시한 흐름도.2 is a flowchart illustrating a method of implementing a traffic information system for obtaining traffic information on a road by interlocking location data of general mobile communication terminals belonging to a selected area with a geographic information system according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따라 초기 선별된 지역내의 모든 이동 통신 단말기에 대한 교통 정보 시스템의 구현 방법을 도시한 흐름도.3 is a flowchart illustrating a method of implementing a traffic information system for all mobile communication terminals in a region initially selected according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따라 수 차례에 걸쳐 선별된 지역내의 모든 이동 통신 단말기에 대한 교통 정보 시스템의 구현 방법을 도시한 흐름도.4 is a flowchart illustrating a method of implementing a traffic information system for all mobile communication terminals in a region selected several times according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따라 기지국이 이동 통신 단말기와 기지국간 통신으로 이동 통신 단말기의 위치 및 속도와 진행 방향 정보를 얻는 과정을 도시한 흐름도.5 is a flowchart illustrating a process in which a base station obtains position, speed, and travel direction information of a mobile communication terminal through communication between the mobile communication terminal and the base station according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따라 선별된 지역 내에 소속된 일반 이동 통신 단말기들의 위치 데이터 및 속도와 진행 방향 데이터를 지리 정보 시스템(GIS)과 연동하여 도로상의 교통 정보를 얻는 방법을 도시한 흐름도.FIG. 6 is a flowchart illustrating a method for obtaining traffic information on a road by linking location data, speed, and direction data of general mobile communication terminals belonging to a selected area according to the present invention with a geographic information system (GIS).
도 7은 본 발명에 따른 일반 이동 통신 단말기들과 지리 정보 시스템을 이용한 교통 정보 시스템의 구현 방법을 도시한 흐름도.7 is a flowchart illustrating a method of implementing a traffic information system using general mobile communication terminals and a geographic information system according to the present invention.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
111: 단말기 112: 기지국111: terminal 112: base station
113: 제어국 114: 교환국113: control station 114: exchange station
115, 211: PDE 116: DGPS115, 211: PDE 116: DGPS
212, 311, 411: 교통 정보 시스템 213: 지리 정보 시스템212, 311, 411: Traffic Information System 213: Geographic Information System
312, 412: 이동 통신 시스템 313, 413: 이동 통신 단말기312, 412: mobile communication system 313, 413: mobile communication terminal
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저 본 발명의 설명과 발명의 기본적 소개에 불필요하며 기존에 구현되어 있는 기술적 내용과 그 세부적 사항은 그 서술을 생략하고자 하며, 본 발명의 설명에 필요한 기존의 기술과 이론적 분석에 대하여는 간단한 설명으로 그 서술을 축소한다.First, descriptions of the present invention and basic contents of the present invention are unnecessary, and the technical contents and details thereof, which have been previously implemented, will be omitted. The existing descriptions and theoretical analysis required for the description of the present invention will be described in a brief description. Collapse the description.
앞서 설명한 바와 같이 최근의 이동 통신 단말기의 위치 측정 기술은 상당한 수준의 안정도와 정확도를 갖는 것으로 실증되었으며 이미 국내외에서는 퀄컴사의 gpsOne 칩셋을 시작으로 기존 IS-95B 시스템과 IS-95C 및 IMT-2000에서 위치 측정기술이 적용된 이동 통신 단말기들이 상용화되고 있다. 본 발명은 이러한 기술이 적용된 이동 통신 단말기의 위치 측정 데이터로부터 교통 정보를 얻는 것을 발명의 기반으로 한다. 또한 이동 통신 단말기의 위치 측정을 위한 기술로서 gpsOne과 같은 상용화된 기술을 실시예로 적용하여 본 발명에서 얻고자 하는 이동 통신 단말기의 위치 데이터를 퀄컴의 gpsOne과 같이 이동 통신 단말기에 첨가된 GPS 수신 모듈로부터 얻는 것으로 가정한다. 이동 통신 단말기의 위치 측정 기술은 본 발명의 요지와는 관련이 없으므로 많은 이동 통신 단말기 위치 측정 기술 중 gpsOne 방식만을 예로 들어 본 발명과 관련된 구현 예 및 실시예로서 적용한다.As described above, the position measurement technology of mobile terminals has been demonstrated to have a considerable level of stability and accuracy. Already, at home and abroad, Qualcomm's gpsOne chipset has been established in existing IS-95B systems, IS-95C and IMT-2000. Mobile communication terminals using measurement technology have been commercialized. The present invention is based on the invention to obtain traffic information from the position measurement data of the mobile communication terminal to which such technology is applied. In addition, the GPS receiver module to which the position data of the mobile communication terminal to be obtained in the present invention is added to the mobile communication terminal, such as Qualcomm's gpsOne, by applying a commercialized technology such as gpsOne as an embodiment for measuring the position of the mobile communication terminal. Assume that you get from Since the location measurement technology of the mobile communication terminal is not related to the gist of the present invention, only the gpsOne method is applied as an implementation example and embodiment related to the present invention.
본 발명에서는 위와 같이 위치 측정이 가능한 이동 통신 단말기들을 대상으로 교통 정보를 얻는 것을 기본적 방식(Scheme)으로 한다. 도 2는 본 발명이 제시하는 교통 정보 시스템의 기본적인 시스템 구현 방안의 순서도(Flow Chart)이며 도 2에 대한 설명을 하면 다음과 같다.In the present invention, the basic scheme (Scheme) to obtain traffic information for the mobile communication terminals capable of measuring the position as described above. FIG. 2 is a flow chart of a basic system implementation method of a traffic information system according to the present invention. Referring to FIG.
도 2는 본 발명에 따라 이동 통신 시스템의 셀(Cell) 또는 섹터(Sector) 단위의 선별된 지역 내에 소속된 일반 이동 통신 단말기들의 위치 데이터를 지리 정보 시스템과 연동하여 도로상의 교통 정보를 얻기 위한 교통 정보 시스템의 구현 방법을 도시한 흐름도이다.FIG. 2 is a diagram illustrating traffic for obtaining traffic information on a road by linking location data of general mobile communication terminals belonging to a selected area of a cell or sector unit of a mobile communication system with a geographic information system according to the present invention. A flowchart illustrating a method of implementing an information system.
먼저 시작 과정(블록 201)에서는 이동 통신 단말기의 위치를 측정하는 회수(N)를 초기화하고(즉, N=1) 교통 정보를 얻기 위한 이동 통신 단말기들의 위치 측정 반복 회수(M, M≥1)를 결정한다. 다음 블록 202에서는 상기 도 1a와 도 1b의실시예와 같이 기지국과 이동 통신 단말기간 통신으로 이동 통신 단말기의 위치 정보를 얻는 작업을 수행한다. 블록 202의 구체적인 기술적 사항은 본 발명의 주요 논점이 아니므로 앞에서 IS-801과 gpsOne 칩셋을 소재로 실시예를 설명한 것으로 대신한다. 앞에서 설명한 바와 같이 블록 202에서는 이동 통신 단말기가 GPS 수신 모듈을 가진 경우 DGPS 기술 등까지도 응용하여 정확도와 신뢰도가 높은 이동 통신 이동 통신 단말기의 위치 측정을 할 수 있다. 또한, 상기 블록 202가 수행되는 시각(T)을 기억하여 블록 202의 재 수행시각을 결정하는 파라미터로 이용한다. 상기 파라미터는 이동 통신 단말기들의 위치 이동 변이를 얻기 위하여 설정하는 0 이상의 시간 변이 값이다. 블록 203에서는 측정된 이동 통신 단말기들의 위치 정보를 입력받아 그중 도로상이나 도로의 가장 자리에서 이동 통신 단말기 위치 측정 기술의 오차범위 이내에 위치한 이동 통신 단말기들의 위치 데이터 및 이동 통신 단말기들의 정보를 추출해내는 작업을 수행한다. 이를 위하여 블록 203은 GIS(지리정보시스템, 블록 204)로부터 도로 정보(도로의 폭, 길이, 통행 방향, 위치 등의 도로 속성 정보)를 입력받아 도로상에 위치한 이동 통신 단말기를 구별하는 기능을 갖춘다. 블록 203은 상기와 같은 기능을 수행하기 위하여 블록 204로 도로의 속성 등 도로의 정보를 요청한다. 블록 204는 전자 지도가 내장된 시스템으로서 전자지도의 도로 속성 등 도로 정보 데이터를 블록 203으로 출력한다. 블록 203의 수행이 끝나면 블록 205에서 교통 정보를 얻기 위하여 기 설정된 이동 통신 단말기들의 위치 측정 회수 값(M)과 현재의 위치 측정 회수(N)를 비교하여 N<M인 경우 블록 206을 수행한다. 블록 206에서는 현재의 위치 측정 회수(N)를 1만큼 더 늘리고 현재의 이동 통신 단말기 위치 측정 시각(T)이 과거의 이동 통신 단말기 위치 측정 시각(T=Ti)보다 기 설정된 Δt(>0) 만큼 더 커질 때 블록 202를 재 수행한다. 블록 207은 상기 블록 202, 203, 204, 205, 206의 수행을 거쳐 얻어진 도로상 및 도로 주변의 이동 통신 단말기 위치 데이터를 입력받고 그 위치 변이를 계산하여 블록 208로 출력한다. 블록 208은 블록 207의 출력을 입력받고 입력된 모든 이동 통신 단말기들의 속도 값들 중 차량의 속도로 예측되는 차량 속도 벡터 성분을 검출하여 출력한다. 블록 208로 입력된 이동 통신 단말기 속도 값들 중에는 보행자 및 도로상의 차량 등 여러 가지 이동 수단에 의한 이동 통신 단말기 속도 값이 포함되어 있으므로 블록 208에서는 이를 구별하는 알고리즘이 사용된다. 상기 블록 208에서 수행되는 교통 정보 추출 알고리즘은 추후 도 7에서 도시하고자 한다.First, in the starting process (block 201), the number of times of measuring the position of the mobile communication terminal (N) is initialized (that is, N = 1), and the number of repeated position measurement of the mobile communication terminals for obtaining traffic information (M, M≥1). Determine. Next, in block 202, as shown in the embodiments of FIGS. 1A and 1B, the base station and the mobile communication terminal communicate with each other to obtain location information of the mobile communication terminal. Since the specific technical matters of block 202 are not the main points of the present invention, the embodiment of the present invention is replaced with the IS-801 and gpsOne chipset. As described above, in block 202, when the mobile communication terminal has a GPS receiving module, the mobile terminal can measure the location of the mobile communication terminal with high accuracy and reliability by applying DGPS technology. In addition, the time T at which the block 202 is performed is stored and used as a parameter for determining a re-performing time of the block 202. The parameter is a zero or more time shift value set in order to obtain a position shift variation of the mobile communication terminals. In block 203, the mobile terminal receives the measured location information of the mobile communication terminals, and extracts the location data of the mobile communication terminals and the information of the mobile communication terminals located on the road or at the edge of the road within the error range of the mobile terminal location measurement technology. Perform. To this end, block 203 receives a road information (road property information such as road width, length, traffic direction, location, etc.) from GIS (Geographic Information System, block 204) and has a function of distinguishing mobile communication terminals located on the road. . Block 203 requests road information, such as road attributes, to block 204 to perform the above functions. Block 204 is a system in which an electronic map is embedded, and outputs road information data such as road attributes of the electronic map to block 203. After the execution of the block 203, in order to obtain traffic information in block 205, block 206 is performed when N <M is compared by comparing the preset number of measurement values M of the mobile communication terminals with the current number of measurements N. In block 206, increase the number of current position measurement (N) by one more, and the current mobile terminal position measurement time (T) is preset by Δt (> 0) than the past mobile terminal position measurement time (T = Ti). Rerun block 202 as it grows larger. Block 207 receives mobile communication terminal position data on and around the road obtained through the execution of blocks 202, 203, 204, 205, and 206, calculates the position variation, and outputs the position shift to block 208. Block 208 receives the output of block 207 and detects and outputs a vehicle speed vector component predicted by the speed of the vehicle among the speed values of all the inputted mobile communication terminals. Since the mobile terminal speed values input to the block 208 include mobile communication terminal speed values by various moving means such as pedestrians and vehicles on the road, an algorithm for distinguishing the mobile terminal speed values is used. The traffic information extraction algorithm performed at block 208 will be illustrated later in FIG. 7.
한편, 상기 도 2의 블록 211에서부터 블록 213까지는 본 발명에서 제시하는 교통 정보 시스템의 시스템 구조도를 도시한다. 블록 211은 이동 통신 단말기의 위치를 계산하는 이동 통신 시스템의 네트웍 요소로서 위치 측정 서버(PDE, Positioning Determination Element)이다. 위치 측정 서버(PDE)는 도 2의 도면에서 블록 211이며 블록 202의 기능을 수행한다. 블록 212는 본 발명에서 구현하고자 하는 교통 정보 시스템을 도시한다. 또한 블록 213은 본 발명에서 구현하는 교통 정보 시스템과 연동되는 지리 정보 시스템을 나타낸다. 상기 블록 213은 상기 블록 204의 기능을 수행하며, 상기 블록 202 및 블록 204를 제외한 모든 블록(201, 203, 205, 206, 207, 208)의 수행은 상기 블록 212에서 이루어진다.Meanwhile, block 211 to block 213 of FIG. 2 show a system structure diagram of the traffic information system of the present invention. Block 211 is a Positioning Determination Element (PDE) as a network element of the mobile communication system for calculating the position of the mobile communication terminal. The location measurement server PDE is block 211 in the diagram of FIG. 2 and performs the function of block 202. Block 212 illustrates a traffic information system that is intended to be implemented in the present invention. In addition, block 213 illustrates a geographic information system interworking with a traffic information system implemented in the present invention. The block 213 performs the function of the block 204, and the execution of all blocks 201, 203, 205, 206, 207, and 208 except for the blocks 202 and 204 is performed in the block 212.
한편, 도 3은 본 발명에 따라 초기 선별된 지역내의 모든 이동 통신 단말기에 대한 교통 정보 시스템의 위치 추적 방법을 도시한 흐름도이며, 도 4는 본 발명에 따라 수 차례에 걸쳐 선별된 지역내의 모든 이동 통신 단말기에 대한 교통 정보 시스템의 위치 추적 방법을 도시한 흐름도이다.Meanwhile, FIG. 3 is a flowchart illustrating a location tracking method of a traffic information system for all mobile communication terminals in a region initially selected according to the present invention, and FIG. 4 illustrates all movements in a region selected several times according to the present invention. A flowchart illustrating a location tracking method of a traffic information system for a communication terminal.
도 3은 상기 도 2에서 도시한 블록 202와 블록 203의 수행 과정을 구체적인 실시예로 도시하고 있다. 즉, 블록 202의 입력단은 블록 301의 입력단과 동일하며 블록 203의 출력단은 블록 302의 출력단과 동일하다. 먼저 블록 301에서는 현재의 진행이 초기 과정(N=1인 경우)인지 초기 이후의 과정(N>1)인지를 판단한다. 만일 현재의 진행이 초기 과정으로 판단되면, 블록 302에서는 선별된 지역내의 모든 이동 통신 단말기들의 위치를 측정하는 작업을 수행한다. 여기서 선별된 지역이란 교통 정보를 얻고자 하는 도로를 포함하는 이동 통신 시스템의 셀(Cell) 또는 섹터(Sector) 단위의 지리적 영역을 지칭한다. 상기 블록 302의 과정은 본 발명이 제시하는 교통 정보 시스템(311)이 이동 통신 시스템(312)으로 기지국 셀 영역내의 모든 이동 통신 단말기들의 위치 측정을 요구하는 신호를 전달(과정 314)로부터 시작된다. 상기 요청(314)을 전달받은 이동 통신 시스템은 해당 지역 내의 모든 이동 통신 단말기들의 위치를 측정하기 위하여 이동 통신 단말기와 도 1a 등에서 도시한 과정을 수행(과정 315)한다. 상기 315의 과정은 본 발명이 제시하는 요지를 벗어나므로 구체적인 설명과 구체적인 과정을 생략하고 간략히 도시한다. 315의 과정을 거쳐 이동 통신 단말기들의 위치를 측정한 이동 통신 시스템은 과정 316에서 도시하는 바와 같이 측정된 이동 통신 단말기들의 정보 및 측정된 위치 그리고 이동 통신 단말기들의 위치 측정 시각 등의 정보를 교통 정보 시스템(311)으로 전송한다. 상기 과정 316을 통하여 이동 통신 단말기들의 위치 측정 결과를 입력받은 교통 정보 시스템(311)은 입력받은 데이터로부터 GIS(지리정보시스템)과 연동되어 과정 317에서 도로상에 위치하거나 도로의 가장자리에서 이동 통신 단말기 위치 측정 기술의 오차 범위 이내의 거리에 위치한 이동 통신 단말기들의 정보와 상기 이동 통신 단말기들의 위치 정보를 출력한다. 이와 같이 초기(N=1) 과정의 수행이후 상기 교통 정보 시스템(311)은 블록 301의 과정을 거쳐 블록 303의 기능을 수행하게 된다. 블록 303의 수행은 상기 과정 317에서 얻어진 이동 통신 단말기들을 대상으로 수행되므로 그 정보를 블록 304에서 입력받아 시작된다. 블록 303의 과정은 블록 318, 319 및 블록 320에 도시되어 있다. 상기 블록 318, 319 및 블록 320의 과정은 상기 블록 314, 315 및 316의 과정과 동일하지만 위치를 측정하려는 이동 통신 단말기들이 선별된 지역내의 모든 이동 통신 단말기가 아닌 상기 317의 과정에서 얻어진 선별된 이동 통신 단말기를 대상으로 한다는 것이 다르다.3 illustrates a process of performing blocks 202 and 203 illustrated in FIG. 2 according to an embodiment. That is, the input of block 202 is the same as the input of block 301 and the output of block 203 is the same as the output of block 302. First, in block 301, it is determined whether the current progression is an initial process (when N = 1) or a process after the initial process (N> 1). If the current progress is determined to be an initial process, block 302 performs the task of measuring the location of all mobile communication terminals in the selected area. Here, the selected area refers to a geographic area in units of cells or sectors of a mobile communication system including a road for obtaining traffic information. The process of block 302 starts with the traffic information system 311 proposed by the present invention transmitting a signal to the mobile communication system 312 requesting the location measurement of all mobile communication terminals in the base station cell area (step 314). The mobile communication system receiving the request 314 performs the process illustrated in FIG. 1A with the mobile communication terminal in order to measure the location of all mobile communication terminals in the region (step 315). Since the process of 315 is beyond the gist of the present invention, a detailed description and specific process will be omitted and briefly shown. The mobile communication system measuring the position of the mobile communication terminals through the process 315 is a traffic information system using the information of the measured mobile communication terminals and the measured position and the location measurement time of the mobile communication terminals as shown in step 316 Send to 311. The traffic information system 311 that receives the location measurement results of the mobile communication terminals through the process 316 is interlocked with the GIS (geographic information system) from the received data and is located on the road in step 317 or at the edge of the road. Outputting information of the mobile communication terminals and the location information of the mobile communication terminals located at a distance within the error range of the position measurement technology. After the initial (N = 1) process, the traffic information system 311 performs the function of block 303 through the process of block 301. Since the execution of the block 303 is performed on the mobile communication terminals obtained in the process 317, the block 303 starts receiving the information at the block 304. The process of block 303 is shown in blocks 318, 319, and 320. The processes of blocks 318, 319, and 320 are the same as those of blocks 314, 315, and 316, but the selected mobiles obtained in the process of step 317 are not all mobile terminals in the region where the mobile terminals to be measured are selected. The difference is that they are intended for communication terminals.
상기 도 3에 도시된 실시예와 설명은 도 2의 블록 202와 블록 203에 대한 실시예로서 다른 구현 예가 존재할 수 있다. 상기 도 3에서 예시한 바와 같이 초기 이동 통신 단말기 위치 측정이후 진행되는 이동 통신 단말기의 재 위치측정이 상기 블록 317의 과정을 통하여 얻어진 도로상에 위치한 것으로 판단된 이동 통신 단말기로 판단된 이동 통신 단말기만을 대상으로 하지 않을 수 있다. 즉, 초기의 위치 측정과 같이 선별된 지역내의 모든 이동 통신 단말기들을 대상으로 재 위치측정을 수행할 수 있다. 이러한 일례는 새로 도로에 진입한 차량 내의 이동 통신 단말기들과 도로에서 벗어난 이동 통신 단말기들과 같은 새로운 변화 등을 고려할 수 있는 장점을 지닌다. 즉, 상기 도 3에서 블록 303의 수행이 블록 304로부터 얻은 도로상의 이동 통신 단말기 정보를 입력받지 않고 블록 302의 과정과 동일하게 발생하는 것이다. 도 4에는 이와 같은 경우를 실시예를 들어 소개한다. 먼저, 블록 401을 통하여 도 3의 블록 301, 302, 303, 304의 수행을 대신한다. 도 2의 도면과 비교하면 블록 401의 입출력단은 블록 202의 입력단과 블록 203의 출력단에 각각 매칭된다.3 is another embodiment of the block 202 and the block 203 of FIG. 2. As illustrated in FIG. 3, only the mobile communication terminal determined as a mobile communication terminal determined to be located on a road obtained by the process of block 317 is repositioned by the mobile communication terminal after the initial mobile communication terminal location measurement. May not be targeted. That is, the re-location measurement can be performed for all mobile communication terminals in the selected area as in the initial location measurement. This example has the advantage of considering new changes such as mobile communication terminals in a vehicle entering a new road and mobile communication terminals off the road. That is, the execution of block 303 in FIG. 3 occurs in the same manner as the process of block 302 without receiving mobile communication terminal information on the road obtained from block 304. In FIG. 4, such a case will be described as an example. First, instead of performing blocks 301, 302, 303, and 304 of FIG. 3 through block 401. Compared to the diagram of FIG. 2, the input and output terminals of block 401 match the input terminal of block 202 and the output terminal of block 203, respectively.
블록 411에서부터 블록 416의 과정은 도 3의 블록 311에서부터 블록 316의 과정과 동일하며 도 3의 블록 317의 과정 없이 동일 지역 내의 모든 이동 통신 단말기에 대하여 위치 측정을 재 수행하므로 블록 417, 418, 419의 과정은 블록 414, 415, 416의 각 과정과 동일하다.The process of blocks 411 to 416 is the same as that of blocks 311 to 316 of FIG. 3, and since the location measurement is performed for all mobile communication terminals in the same region without the process of block 317 of FIG. 3, blocks 417, 418, and 419. The process of is the same as each process of blocks 414, 415, 416.
이제까지, 본 발명이 제시하는 교통정보시스템의 구현 예와 그 설명은 이동 통신 단말기들에 대한 위치 측정 기능만을 기반으로 제시하였다. 그러나 gpsOne 등을 포함한 GPS 수신 기 모듈은 일회성 위치 측정 기능뿐만 아니라 스스로 위치를 결정할 수 있는 기능을 구비한 경우 일정 시간동안의 위치 측정으로 GPS 수신 모듈의 속도 벡터 성분까지 얻을 수 있다. 즉, 위에서 제시한 본 발명의 구현 예에서는 순간적인 위치 측정을 일정한 시간 거리를 두고 반복하여 일정 시간동안의 위치 변이 값을 이용하여 이동 통신 단말기들의 속도를 얻는 방안을 소개하였으나 핸드폰의 GPS 위치 측정 기능을 일정시간 동안 유지하게 한다면 핸드폰 자체의 위치뿐만 아니라 속도 벡터(velocity vector) 정보까지 얻을 수 있다. 이러한 기능은 퀄컴사의 gpsOne 칩셋에도 차기 버전(version)으로 제작되고 있으며 이러한 기능을 수행하기 위한 메시지 및 통신 프로토콜까지 IS-801 표준규격에 이미 정의되어 있다.Up to now, implementation examples and descriptions of the traffic information system proposed by the present invention have been presented based only on the location measurement function for mobile communication terminals. However, if GPS receiver module including gpsOne is equipped with one-time position measurement function as well as function to determine its own position, it can obtain the velocity vector component of GPS receiver module by measuring position for a certain time. In other words, in the above-described embodiment of the present invention, the method of obtaining the speed of mobile communication terminals by using the position shift value for a predetermined time by repeating the instantaneous position measurement over a certain time distance has been introduced. If you keep the time for a certain time, you can get the velocity vector information as well as the position of the mobile phone itself. These features are also being made in the next version of Qualcomm's gpsOne chipset, and the messages and communication protocols for performing these functions are already defined in the IS-801 standard.
도 5는 본 발명에 따라 기지국이 이동 통신 단말기와 기지국간 통신으로 이동 통신 단말기의 위치 및 속도와 진행 방향 정보를 얻는 과정을 도시한 흐름도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of obtaining, by a base station, location, speed, and travel direction information of a mobile communication terminal through communication between the mobile communication terminal and the base station.
도 5는 도 1a 및 도 1b와 마찬가지로 IS-801에서 정의한 구체적인 메시지 명이나 메시지 내의 파라미터 등은 본 발명의 요지를 벗어나므로 자세한 소개와 설명 없이 개념적 도시한다. 다시말하면, 기지국의 요청에 의하여 이동 통신 단말기로부터 위치와 속도 벡터(vector)를 얻는 과정만을 도시하고자 한다. 먼저 과정 501에서 기지국은 기지국 셀 영역 내의 이동 통신 단말기(들)에게 GPS 측정으로 얻은 위치와 속도 벡터를 전송할 것을 요구(Request)한다. 기지국의 요구 메시지에는 이동 통신 단말기의 GPS 측정이 수월하고 빠르게 진행될 수 있도록 네트웍 보조(Network Assistance) 기능이 포함될 수 있다. 기지국의 요구와 네트웍 보조를 수신한 이동 통신 단말기는 이동 통신 단말기 내에 탑재된 GPS 수신 모듈을 통하여 수신되는 GPS 신호를 해석하여 그 측정된 위치와 속도 벡터를 기지국으로 전송(과정 502)한다. 퀄컴사와 스냅트랙사의 GPS 방식에 따르면 상기 과정 501에서 기지국이 이동 통신 단말기의 빠른 GPS 신호 탐지와 해석을 위하여 보조 데이터를 보내는 과정(Network Assistance)이 포함되어 있으나 이에 대한 구체적인 언급은본 발명의 설명에서 제외한다. 이동 통신 단말기의 GPS 측정 결과를 상기 502의 과정을 통하여 전달받은 기지국은 이동 통신 단말기의 위치, 방향 및 속도를 획득하고 이동 통신 단말기에게 필요한 위치 정보와 지리 정보를 전송(과정 503)한다.5 is a conceptual diagram without detailed introduction and explanation, as detailed message names and parameters in the messages defined in IS-801, as in FIGS. 1A and 1B, are outside the scope of the present invention. In other words, only the process of obtaining the position and velocity vector from the mobile communication terminal at the request of the base station is shown. First, in step 501, the base station requests the mobile communication terminal (s) in the base station cell area to transmit a position and velocity vector obtained by GPS measurement. The request message of the base station may include a network assistance function so that GPS measurement of the mobile communication terminal can be easily and quickly performed. The mobile communication terminal receiving the request of the base station and the network assistance analyzes the GPS signal received through the GPS receiving module mounted in the mobile communication terminal, and transmits the measured position and velocity vector to the base station (step 502). According to Qualcomm and SnapTrack's GPS method, a process of transmitting ancillary data to a base station in order to detect and interpret a GPS signal of a mobile communication terminal in a process 501 is described. Exclude. The base station, which has received the GPS measurement result of the mobile communication terminal through step 502, acquires the location, direction, and speed of the mobile communication terminal, and transmits necessary location information and geographic information to the mobile communication terminal (step 503).
도 6은 본 발명에 따라 선별된 지역 내에 소속된 일반 이동 통신 단말기들의 위치 데이터 및 속도와 진행 방향 데이터를 지리 정보 시스템(GIS)과 연동하여 도로상의 교통 정보를 얻는 방법을 도시한 흐름도이다.FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of obtaining traffic information on a road by linking location data, speed, and direction data of general mobile communication terminals belonging to a selected area with a geographic information system (GIS) according to the present invention.
도 6은 상기 도 2에서 도시한 실시예와 유사한 순서도(Flow Chart)이며, 그 구현 순서를 보면 다음과 같다.FIG. 6 is a flow chart similar to the embodiment shown in FIG. 2, and the implementation order thereof is as follows.
먼저 시작 과정(601)에서는 이동 통신 단말기의 위치를 측정하는 회수(N)를 초기화하고(즉, N=1) 교통 정보를 얻기 위한 이동 통신 단말기들의 위치 측정 반복 회수(M, M≥1)를 결정한다. 다음 블록 602에서는 상기 도 5에서 예시한 기지국과 이동 통신 단말기간 통신으로 이동 통신 단말기의 위치 및 이동 통신 단말기의 속도 벡터(속도와 진행 방향) 정보를 얻는 작업을 수행한다. 블록 602의 구체적인 기술적 사항은 앞에서 설명한 바와 같이 본 발명의 주요 논점이 아니므로 앞에서 IS-801과 gpsOne 칩셋을 소재로 실시예를 설명한 것으로 대신한다. 앞에서 설명한 바와 같이 블록 602에서는 이동 통신 단말기가 GPS 수신 모듈을 가진 경우 DGPS 기술 등까지도 응용하여 정확도와 신뢰도가 높은 이동 통신 단말기의 위치 측정 및 속도 벡터를 얻을 수 있다. 또한, 상기 블록 602가 수행되는 시각(T)을 기록하여 블록 602의 재 수행시각을 결정하는 파라미터로 이용한다. 상기 파라미터는 이동 통신 단말기들의 위치 이동 변이 및 다수 회에 걸친 이동 통신 단말기의 속도 및 진행방향 성분을 얻도록 하기 위하여 재 측정 시간을 설정한다. 블록 603에서는 측정된 이동 통신 단말기들의 위치 정보 및 이동 통신 단말기의 속도 벡터를 입력받아 그중 도로상이나 도로의 가장 자리에서 위치 측정 기술의 오차 범위 이내에 위치한 이동 통신 단말기들의 정보와 위치 그리고 속도 벡터를 추출해내는 작업을 수행한다. 이를 위하여 블록 603은 GIS(지리정보시스템, 블록 604)로부터 도로의 속성 정보(도로의 폭, 길이, 통행 방향, 위치 등의 정보)를 입력받는다. 블록 604는 전자 지도를 가지고 있는 시스템으로서 전자지도 내의 도로 속성 등 도로 정보 데이터를 블록 603으로 출력한다. 블록 603의 수행이 끝나면 블록 605에서 정확한 교통 정보를 얻기 위하여 기 설정된 이동 통신 단말기들의 위치 측정 반복 회수 값(M)과 현재의 위치 측정 회수(N)를 비교하여 N<M인 경우 블록 606을 수행한다. 블록 606에서는 현재의 위치 측정 회수(N)를 1만큼 더 늘리고 현재의 이동 통신 단말기 위치 측정 시각(T)이 과거의 이동 통신 단말기 위치 측정 시각(T=Ti)보다 기 설정된 Δt(>0) 만큼 더 커질 때 블록 602를 재 수행한다. 블록 607은 상기 블록 602, 603, 604, 605, 606의 수행을 거쳐 얻어진 일정한 시간 간격으로 얻어진 도로상 또는 도로 인접 지역의 이동 통신 단말기 위치 및 이동 통신 단말기 속도 벡터 데이터를 입력받고 입력된 모든 이동 통신 단말기들의 각각의 평균 속도 벡터 값들 중에서 차량의 속도로 예측되는 차량 속도 벡터 성분을 검출하여 출력한다. 블록 607로 입력된 이동 통신 단말기 속도 값들 중에는 보행자 및 도로상의 차량 등 여러 가지 이동 수단에 의한 이동 통신 단말기 속도 값이 포함되어 있으므로 블록 607에서는 이를 구별하는 알고리즘이 사용된다. 상기 블록 607에서 수행되는 알고리즘은 도 7에서 도면과 함께 도시한다.First, in the start process 601, the number N for measuring the position of the mobile communication terminal is initialized (that is, N = 1), and the number of repetitions of position measurement (M, M≥1) of the mobile communication terminals for obtaining traffic information is determined. Decide Next, in block 602, a communication between the base station and the mobile communication terminal illustrated in FIG. 5 is performed to obtain the location of the mobile communication terminal and the speed vector (speed and direction of travel) of the mobile communication terminal. Since the specific technical matters of the block 602 are not the main points of the present invention as described above, the embodiments of the present invention are replaced with the IS-801 and the gpsOne chipset. As described above, in block 602, when the mobile communication terminal has a GPS receiver module, DGPS technology and the like can be applied to obtain a location measurement and a speed vector of the mobile communication terminal with high accuracy and reliability. In addition, the time (T) at which the block 602 is performed is recorded and used as a parameter for determining a re-performing time of the block 602. The parameter sets the re-measurement time to obtain the position shift of the mobile communication terminals and the speed and direction components of the mobile communication terminal over multiple times. In block 603, the measured position information of the mobile communication terminals and the speed vector of the mobile communication terminal are input, and the information, position, and speed vector of the mobile communication terminals located within the error range of the position measurement technology are extracted from the edge of the road or the road. Do the work. To this end, the block 603 receives the attribute information of the road (information of the road width, length, direction of travel, position, etc.) from the GIS (Geographic Information System, block 604). Block 604 is a system having an electronic map and outputs road information data such as road attributes in the electronic map to block 603. After the execution of the block 603, in order to obtain accurate traffic information in block 605, block 606 is performed in the case where N <M by comparing the position measurement repetition number value (M) of the preset mobile communication terminals with the current position measurement number (N). do. In block 606, the number of current position measurement (N) is further increased by 1, and the current mobile terminal position measurement time (T) is preset by Δt (> 0) than the past mobile terminal position measurement time (T = Ti). Rerun block 602 when it grows larger. Block 607 receives all mobile communication inputs and inputs of mobile communication terminal position and mobile communication terminal speed vector data on roads or adjacent roads obtained at regular time intervals obtained by performing blocks 602, 603, 604, 605, and 606. The vehicle speed vector component predicted by the speed of the vehicle is detected and output among the average speed vector values of the terminals. Since the mobile terminal speed values inputted to block 607 include mobile communication terminal speed values by various moving means such as pedestrians and vehicles on the road, an algorithm for distinguishing them is used in block 607. The algorithm performed at block 607 is shown in conjunction with the drawing in FIG.
도 3에서 도시한 바와 같이 상기 도 6과 같은 이동 통신 단말기 속도 및 진행 방향을 추출하는 과정은 초기에는 선정된 영역 내의 모든 이동 통신 단말기에 대한 측정(위치, 속도, 진행 방향 등을 측정)을 수행하고 이후에는 도로상에 위치한 이동 통신 단말기들에 대해서만 그 측정을 반복하는 방식으로 구현할 수 있다. 이는 도 3에서와 유사한 방식으로서 한가지 차이점은 도 2 및 도 3에서는 기지국이 얻고자 하는 측정값이 이동 통신 단말기의 위치인 경우이고 도 5 및 도 6에서는 기지국이 얻고자 하는 측정값이 이동 통신 단말기의 위치, 속도 및 진행 방향인 경우이다. 상기 두 가지 경우 모두 IS-801에 표준으로 정의되어 있으며 gpsOne과 같은 발달된 GPS 모듈을 내장한 이동 통신 단말기의 경우에 그 구현이 가능한 기술이다. 또한 도 4에서 도시한 바와 같이 상기 도 6과 같은 이동 통신 단말기 속도 및 진행 방향을 추출하는 과정을 초기와 이후의 반복 과정에서 매번 동일하게 선정된 영역 내의 모든 이동 통신 단말기에 대하여 측정(위치, 속도 및 진행 방향 등을 측정)을 수행할 수 있다. 상기 설명한 바와 같이 도 6의 응용은 상기 도 3 및 도 4에서와 동일한 경우로서 도 3 및 도 4와 같은 구체적인 실현 예에 대한 더 이상의 도시와 설명을 생략한다.As shown in FIG. 3, the process of extracting the speed and direction of travel of the mobile communication terminal as shown in FIG. 6 initially performs measurement (measurement of position, speed, direction of travel, etc.) of all mobile communication terminals in the selected area. Afterwards, the measurement may be repeated only for mobile communication terminals located on the road. This method is similar to that of FIG. 3, with one difference being that the measurement value obtained by the base station is the location of the mobile communication terminal in FIGS. 2 and 3, and the measurement value obtained by the base station is the mobile communication terminal in FIGS. 5 and 6. This is the case with the position, speed and direction of travel. Both of the above cases are defined as standards in IS-801 and can be implemented in the case of a mobile communication terminal in which an advanced GPS module such as gpsOne is embedded. In addition, as shown in FIG. 4, the process of extracting the speed and direction of the mobile communication terminal as shown in FIG. 6 is measured for all mobile communication terminals within the same region selected during the initial and subsequent iterations. And measuring the direction of travel and the like. As described above, the application of FIG. 6 is the same as in FIGS. 3 and 4, and thus further description and description of specific implementation examples such as FIGS. 3 and 4 will be omitted.
도로상의 진행하는 물체의 속도를 측정하고 그 속도 데이터로부터 도로의 교통 속도 상황을 예측하는 알고리즘은 학문적 연구와 개발이 진행되어 왔다. 그러나 본 발명에서 제시하는 방안은 도로상에 위치하고 있을 확률이 높은 이동 통신 단말기의 위치와 속도 벡터를 추출하고 그 측정값으로부터 실제 도로상의 교통 속도를 예측하는 것이다. 이러한 예측에는 실제 사용자가 소지하고 차량에 승차하여 차량의 속도로 이동하는 이동 통신 단말기와 차량이 아닌 보행자 등에 의하여 이동되고 있는 이동 통신 단말기의 속도 벡터 성분을 구별하는 알고리즘이 중요한 역할을 하게된다. 본 발명에서는 상기 차량 내부에 위치하여 차량의 속도로 이동하는 이동 통신 단말기를 추출하기 위한 기본적인 알고리즘을 도 7에 도시하고 있다. 본 발명의 구체적인 시스템 구현 방안의 실시예로서 소개한 도 2와 도 6의 마지막 단계(각각 블록 208, 블록 607)는 이와 같은 알고리즘을 적용하여 본 발명이 얻고자하는 차량의 속도 벡터 성분을 추출하는 것이다.Research and development of algorithms that measure the speed of a moving object on the road and predict the traffic speed on the road from the speed data have been conducted. However, the solution proposed in the present invention is to extract the position and speed vector of the mobile communication terminal having a high probability of being located on the road, and to predict the actual traffic speed on the road. In this prediction, an algorithm for distinguishing a speed vector component of a mobile communication terminal carried by a real user and traveling at a vehicle speed and moving by a pedestrian rather than a vehicle plays an important role. In the present invention, a basic algorithm for extracting a mobile communication terminal located inside the vehicle and moving at the speed of the vehicle is shown in FIG. 7. 2 and 6 (blocks 208 and 607, respectively) introduced as an embodiment of a specific system implementation method of the present invention apply the above algorithm to extract the velocity vector component of the vehicle to be obtained by the present invention. will be.
도 7은 본 발명에 따른 일반 이동 통신 단말기들과 지리 정보 시스템을 이용한 교통 정보 시스템의 위치 추적 방법을 도시한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a location tracking method of a traffic information system using general mobile communication terminals and a geographic information system according to the present invention.
먼저 도 7의 블록 701은 상기 설명한 도 2의 블록 208 또는 도 6의 블록 607의 입력단계를 나타낸다. 즉, 블록 701은 이전 블록에서 도로상의 이동 통신 단말기로 예측될 수 있는 이동 통신 단말기들의 정보, 위치 및 속도 벡터를 입력받아 출력한다. 다음 단계인 블록 702에서는 입력된 블록 701의 출력으로부터 다음과 같은 경우의 이동 통신 단말기 측정 데이터와 그 정보를 제거한다.First, block 701 of FIG. 7 represents an input step of block 208 of FIG. 2 or block 607 of FIG. 6 described above. That is, block 701 receives and outputs information, a location, and a speed vector of mobile communication terminals that can be predicted from the previous block to the mobile communication terminal on the road. In a next step, block 702, the mobile communication terminal measurement data and its information are removed from the input of the input block 701 in the following cases.
1. 교통 속도를 측정하려는 도로상의 경로가 아닌 다른 경로 또는 비정상적인 경로로 진행하는 이동 통신 단말기의 측정 데이터1.Measurement data of a mobile communication terminal proceeding through a route or an abnormal route other than the route on the road where the traffic speed is to be measured;
2. 복수 번의 측정 결과 교통 속도를 측정하려는 도로상과 그 도로 인접 지역에서 벗어나거나 새로 진입한 이동 통신 단말기의 측정 데이터2. The measurement data of the mobile communication terminal which has moved out of or adjacent to the road to which the traffic speed is to be measured as a result of multiple measurements;
3. U턴을 한 것으로 판별되는 이동 통신 단말기 데이터3. Mobile communication terminal data determined to have made a U-turn
블록 702에서 제거되지 않고 출력된 이동 통신 단말기의 측정 데이터는 도로상의 경로를 따라서 진행한 이동 통신 단말기들의 측정 데이터로서 신뢰도를 갖는다. 그러나 블록 702의 출력은 보행자와 차량에 의한 이동 통신 단말기들의 이동 성분 데이터를 포함하고 있다. 이를 구별하기 위한 첫 번째 단계로 본 발명에서는 먼저 블록 703에서의 구별과정과 같이 상기 교통 속도를 측정하려 하는 도로가 각 진행 방향으로 각각 복수 차선을 가지고 있는지 아닌지를 판별한다. 복수차선의 도로인 경우 블록 704로 이동하며 아닌 경우에는 블록 705로 이동한다. 블록 705의 알고리즘은 이후에 소개한다. 블록 704에서는 상기 도로에 보행자로가 존재하는지를 판별한다. 보행자로가 존재하는 도로인 경우 상기 블록 704의 과정은 블록 706으로 연결된다. 또한 보행자로가 존재하지 않는 도로인 경우에는 상기 블록 704의 과장이 블록 707로 연결된다. 상기 블록 706의 과정에서는 보행자의 것으로 판별되는 이동 통신 단말기의 속도 벡터 성분을 제거하는 작업을 수행한다. 보행자의 이동 통신 단말기는 그 위치가 주로 도로의 가장자리에 나타나며 그 속도 또한 매우 낮으므로 다음과 같은 판별 조건으로서 보행자를 구별한다.The measurement data of the mobile communication terminal output without being removed at block 702 is reliable as the measurement data of the mobile communication terminals traveling along the path on the roadway. However, the output of block 702 includes mobile component data of mobile communication terminals by pedestrians and vehicles. As a first step to distinguish this, the present invention first determines whether the road to which the traffic speed is to be measured has a plurality of lanes in each travel direction as in the discrimination process in block 703. If it is a multi-lane road, go to block 704; otherwise, go to block 705. The algorithm of block 705 is introduced later. In block 704 it is determined whether there is a pedestrian path on the road. If the road is a pedestrian path, the process of block 704 is connected to block 706. In the case of a road without a pedestrian path, the exaggeration of the block 704 is connected to the block 707. In the process of block 706, a speed vector component of the mobile communication terminal determined to be a pedestrian is removed. The pedestrian mobile communication terminal distinguishes pedestrians as the following discrimination condition because its position is mainly shown at the edge of the road and its speed is very low.
1. 보행자로 상에 계속 위치하고 그 이동 속도가 보행자의 상한 속도보다 낮으며 도로 상에 계속 위치한 것으로 판별되는 타 이동 통신 단말기들의 평균 속도보다 낮은 경우1. If it is continuously located on the pedestrian path and its moving speed is lower than the upper limit speed of the pedestrian and it is lower than the average speed of other mobile communication terminals that are determined to be continuously on the road.
2. 이동 속도가 계속적으로 보행자의 상한 속도보다 낮고 도로 상에 계속 위치한 것으로 판별되는 타 이동 통신 단말기들의 평균 속도보다 낮은 경우2. The moving speed is continuously lower than the upper limit speed of the pedestrian and lower than the average speed of other mobile communication terminals which are determined to be continuously located on the road.
상기 블록 706을 거쳐 추출된 차량 내 위치한 것으로 판별되는 이동 통신 단말기 속도 벡터 성분으로부터 블록 707에서는 상기 이동 통신 단말기들이 위치한 도로가 특수 차선을 포함하며 이동 통신 단말기의 위치 측정 수행 시각이 특수 차선의 유효 시간 내에 있는지를 판별한다. 상기 특수 차선은 버스, 자전거, 오토바이 등의 전용차선을 지칭한다. 즉, 도로가 특수 차선을 포함하는 경우라도 특수차선의 유효한 시간이 규정되어 있는 경우 이를 특수 차선이 존재한다고 판별하며 상기 도로가 특수 차선을 가지고 있지 않거나 특수 차선이 상기 도로 내에 포함되어 있더라도 이동 통신 단말기의 위치를 측정한 시각이 특수 차선의 유효 시간 내에 있지 않는 경우 상기 블록 707은 특수 차선이 존재하지 않는다고 판별한다.From the mobile communication terminal speed vector component determined to be located in the vehicle extracted through the block 706, in block 707, the road where the mobile communication terminals are located includes a special lane, and the time at which the position measurement is performed by the mobile communication terminal is the effective time of the special lane. Determine if it is The special lane refers to a dedicated lane such as a bus, a bicycle, a motorcycle. That is, even if the road includes a special lane, if the valid time of the special lane is specified, it is determined that a special lane exists. Even if the road does not have a special lane or a special lane is included in the road, the mobile communication terminal If the time at which the position is measured is not within the valid time of the special lane, the block 707 determines that the special lane does not exist.
도 7이 도시하는 바와 같이 상기 블록 707의 판별 결과 특수 차선이 있는 경우에는 블록 708을 수행하며 없는 경우에는 블록 709를 수행한다. 블록 708은 측정된 이동 통신 단말기들의 위치와 속도 벡터로부터 특수차선에서의 교통 속도(Vs)와 비 특수차선(일반차선)에서의 교통 속도(Vg)를 추출하는 블록이다. 상기와 같은 작업을 수행하기 위하여 블록 708에서는 특수차선 상에 위치한 이동 통신 단말기들의 속도 값들의 중간값(Median Value) 또는 평균값(Mean Value)을 추출(Vs)하고 중심 일반차선 상에 위치한 이동 통신 단말기들의 속도 값들의 중간값 또는 평균값을 추출(Vg)한다. 상기 중심 일반차선이란 일반차선(들) 중에서 중간에 위치한 차선(들)을 지칭한다. 일반차선이 1개의 차선밖에 없는 경우는 그 1개의 차선이 중심 일반차선이 되지만 일반차선이 복수 개 있는 경우 복수 개의 차선들 중 중간에 위치한 차선들을 말한다. 이와 같이 중심 일반차선을 타 일반차선들과 구분하는 이유는 이동 통신 단말기의 위치 측정 오류로 인하여 일반차선 상에 위치한 것으로 잘못 판별되는 오류 가능성을 작게 만들기 위함이다. 상기 블록 708의 과정을 거쳐서 추출된 Vc와 Vg는 판별기 블록 710을 거쳐 그 신뢰성을 평가받는다. 블록 710은 Vg보다 Vs에 가까운 속도를 가진 이동 통신 단말기들이 위치하는 평균 위치가 특수차선에 가까운가와 Vs보다 Vg에 가까운 속도를 가진 이동 통신 단말기들이 위치하는 평균 위치가 중심 일반차선에 가까운지를 판별한다. 상기 블록 710의 두 조건에 의한 판별이 맞는 경우 Vs와 Vg는 각각 특수차선과 일반차선의 평균속도로서 블록 711을 거쳐 출력된다. 상기 블록 710의 두 조건에 의한 판별이 맞지 않는 경우에는 블록 709를 거쳐 상기 도로의 교통 속도를 얻는다. 블록 709에서는 특수차선이 없는 경우의 복수차선 또는 특수차선과 일반차선의 속도차이가 없는 경우에 대한 도로 교통 속도 예측을 수행한다. 상기와 같은 블록 709의 알고리즘을 도 7에서는 "도로 교통 속도 추출 필터1"이라고 표현한다. 상기 블록 709의 알고리즘은 도로상의 이동 통신 단말기 속도 벡터 성분들 중에서 상위 일정 비율(ΔPu, 0≤ΔPu＜0.5) 및 하위 일정 비율(ΔPl, 0≤ΔPl＜0.5)의 이동 통신 단말기 속도 벡터 성분을 제외한 나머지 이동 통신 단말기들의 평균속도를 계산하는 알고리즘을 수행한다. 이는 특이 속도 벡터 성분을 갖는 이동 통신 단말기 보유자(오토바이, 도로상으로 위치가 측정된 보행자, 등)에 의한 교통 속도 벡터 성분을 제거하여 일반 차량의 교통 속도 벡터 성분을 추출하기 위함이다. 블록 705는 단일차선으로 판정된 도로상의 교통 속도를 얻기 위한 초기 판별 과정을 갖는다. 블록 705의 판별은 상기 도로에 보행자로가 존재하는지를 판별한다. 보행자로가 존재하는 경우 블록 705는 블록 710으로 연결되며 보행자로가 존재하지 않는 경우 블록 705의 수행은 블록 711의 수행으로 연결되어 진행된다. 블록 710은 상기 블록 706과 동일한 알고리즘을 갖는다. 상기 블록 710의 목적은 보행자로의 이동 통신 단말기 이동 성분을 제거함으로서 차량의 이동에 의한 이동 통신 단말기 속도 벡터 성분을 추출하는 것이다. 블록 711의 알고리즘은 도로상의 이동 통신 단말기 속도 벡터 성분들 중에서 하위 일정 비율(ΔPl, 0≤ΔPl＜0.5)의 이동 통신 단말기 속도 벡터 성분을 제외한 나머지 이동 통신 단말기들의 평균 속도를 계산하는 알고리즘을 수행한다. 상기 블록 711의 알고리즘을 '도로 교통 속도 추출 필터2'로 도시한다.As shown in FIG. 7, if there is a special lane as a result of the determination of block 707, block 708 is performed, and if not, block 709 is performed. Block 708 is a block for extracting a traffic speed Vs in a special lane and a traffic speed Vg in a non-special lane (general lane) from the measured position and speed vectors of the mobile communication terminals. In order to perform the above operation, in block 708, a median value or a mean value of speed values of mobile communication terminals located on a special lane is extracted (Vs), and the mobile communication terminal located on the center general lane. The median or average value of the velocity values of these is extracted (Vg). The center general lane refers to the lane (s) located in the middle of the general lane (s). When there is only one lane, the general lane is the center general lane, but when there are a plurality of general lanes, it means lanes located in the middle of the plurality of lanes. The reason for distinguishing the center general lane from other general lanes is to reduce the possibility of an error that is incorrectly determined to be located on the general lane due to a location measurement error of the mobile communication terminal. Vc and Vg extracted through the process of block 708 are evaluated through the discriminator block 710 to evaluate their reliability. Block 710 determines whether the average location of mobile communication terminals with a speed closer to Vs than Vg is closer to the special lane, and whether the average location of mobile terminals with a speed closer to Vg than Vs is closer to the center general lane. . When the determination by the two conditions of the block 710 is correct, Vs and Vg are output through the block 711 as the average speed of the special lane and the general lane, respectively. If the determination by the two conditions of the block 710 is not correct, the traffic speed of the road is obtained via the block 709. In block 709, road traffic speed prediction is performed for a multi-lane in the absence of a special lane or a speed difference between the special lane and a general lane. The algorithm of block 709 as described above is referred to as "road traffic speed extraction filter 1" in FIG. The algorithm of the block 709 excludes a mobile terminal speed vector component having an upper constant ratio (ΔPu, 0 ≦ ΔPu <0.5) and a lower constant ratio (ΔPl, 0 ≦ ΔPl <0.5) among the mobile terminal speed vector components on the road. An algorithm for calculating the average speed of the remaining mobile communication terminals is performed. This is to extract the traffic speed vector component of a general vehicle by removing the traffic speed vector component by a mobile communication terminal holder (motorcycle, a pedestrian whose location is measured on the road, etc.) having a specific speed vector component. Block 705 has an initial determination process to obtain a traffic speed on the road determined to be a single lane. The determination of block 705 determines if there is a pedestrian path on the road. If there is a pedestrian path, block 705 is connected to block 710. If there is no pedestrian path, the execution of block 705 is connected to the execution of block 711. Block 710 has the same algorithm as block 706 above. The purpose of block 710 is to extract the mobile communication terminal speed vector component by the movement of the vehicle by removing the mobile communication terminal moving component of the pedestrian path. The algorithm of block 711 performs an algorithm for calculating the average speed of the mobile communication terminals except for the lower constant ratio ΔPl, 0 ≦ ΔPl <0.5 of the mobile terminal speed vector components on the road. . The algorithm of the block 711 is shown as 'road traffic speed extraction filter 2'.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes can be made by those skilled in the art, which are included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims.
ITS는 전세계적으로 그 연구와 개발이 진행되고 있는 첨단 산업 시스템이다. ITS의 발전은 국가 산업 발전과 생활의 편의를 위해 갖추어야할 기술이며 선진국에서는 막대한 예산을 들여 국가 도로망에 대한 교통 정보를 얻어내고자 도로 곳곳에 교통 상황 카메라 및 고가의 센서 장치를 장착하고 있다. 이러한 각종 장치를 도로 곳곳에 부착하는 것은 많은 부품 비용과 인적 및 관리적 부대 비용을 소모하게 되므로 광대한 지역에서 기존의 기술과 방식을 적용하는 것은 효율적이지 못하다. 그러나 이동 통신의 발달과 그 편리성으로 인하여 한국, 일본, 홍콩 및 유럽의 많은 나라에서는 이동 통신 단말기를 국민의 대다수가 사용하고 있으며 이동 통신 단말기에 대한 위치 측정 기술의 발달로 가까운 미래에는 현재 상용화 단계에 와있는 위치 측정 기능이 내장된 이동 통신 단말기가 대다수의 사용자에게 확산되어 이용될 것이다.ITS is a cutting-edge industrial system whose research and development is underway around the world. The development of ITS is a technology to be developed for national industrial development and living convenience, and developed countries are equipped with traffic condition cameras and expensive sensor devices all over the road to obtain traffic information on the national road network with huge budget. Attaching these devices all over the road can be costly in parts and human and administrative costs, so applying existing technologies and methods in large areas is not efficient. However, due to the development and convenience of mobile communication, many countries in Korea, Japan, Hong Kong and Europe are using mobile communication terminals, and in the near future due to the development of location measurement technology for mobile communication terminals Mobile communication terminals with built-in positioning capabilities will be widely available to most users.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 이동 통신 단말기들을 이용하여 교통 정보를 얻음으로써 현존하는 교통 정보 시스템으로는 얻을 수 없는 광범위한 지역의 교통 정보를 단시간 내에 얻을 수 있다.As described above, the present invention obtains traffic information using mobile communication terminals in a short time to obtain traffic information of a wide area which cannot be obtained by existing traffic information systems.
더 나아가 본 발명이 제안한 방식을 이용하면 이러한 교통 정보를 시시각각 얻을 수 있는 장점이 있어 천문학적인 초기 투자비용의 절감뿐만 아니라 광범위한 지역의 교통 정보를 정확하게 실시간으로 제공이 가능하다.Furthermore, using the method proposed by the present invention, it is possible to obtain such traffic information at any time, and thus, it is possible to accurately provide real-time traffic information of a wide range of regions as well as to reduce the astronomical initial investment cost.
Claims (13)
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| KR200456119Y1 (en) | 2009-11-02 | 2011-10-13 | 한전케이피에스 주식회사 | Keeper stick wrench for power transmission railway line where shift mount is possible |
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