KR100443040B1

KR100443040B1 - 주행차량의 연속주행을 위한 교통신호 제어방법 및교통신호 제어시스템

Info

Publication number: KR100443040B1
Application number: KR10-2001-0022712A
Authority: KR
Inventors: 이상구; 고성례
Original assignee: 이상구; 고성례
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2004-08-04
Also published as: KR20020084323A

Abstract

본 발명은 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법, 교통신호 제어시스템 및 교통신호 제어를 위한 방법을 저장한 기록매체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 교통신호를 제어하고자 하는 도로의 양방향차로의 신호를 서로 분리하여 제어하고, 상기 각 차로의 신호등에서의 직진신호는 제어하고자 하는 신호등의 전(前) 신호등에서 직진신호가 현시된 후, 상기 제어하고자 하는 차로의 차량이 상기 전 신호등의 정지선으로부터 설정된 주행속도로 주행한 경우 상기 제어하고자 하는 차로의 신호등이 설치되어 있는 정지선에 이르렀을 때 정지하지 않도록 직진신호가 현시되도록 교통신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법, 교통신호 제어시스템 및 교통신호 제어를 위한 방법을 저장한 기록매체에 관한 것이다.

본 발명에 의하면 각 교차로 등에서 충분한 직진녹색시간을 확보할 수 있어 주어진 시간 동안 많은 차량을 통과시킬 수 있으며, 또한 각 교차로에서 차량들이 최대한 정지하지 않고 연속하여 진행할 수 있도록 하여 주며, 또한 과속으로 주행하는 차량은 본 발명의 신호체계에서는 반드시 신호등에서 정지하여야 하기 때문에 운전자들이 이점을 인식하여 과속을 자제하도록 유도하는 효과가 있다.

Description

주행차량의 연속주행을 위한 교통신호 제어방법 및 교통신호 제어시스템{Method for controling traffic signal for continuous movement of cars, and System therefor}

근래엔 차량의 폭증으로 인하여 날로 심각해져만 가는 교통정체와 그로 인한 대기오염, 물류비용 상승, 각종 교통사고 및 대중교통의 비활성화 등 제반 교통문제를 해결하기 위하여 보다 새롭고 진보된 교통신호제어 시스템이 절실히 요구되는 시점에 도래하였다.

교통신호를 어떻게 제어하느냐에 따라 교통환경이 크게 좌우되므로, 최적의 신호운영은 교통환경을 결정하는데 결정적인 영향을 미친다. 따라서, 보다 효율적으로 교통신호를 제어하기 위하여, 종래부터 교통신호의 제어방법에 대하여 많은 연구가 행하여 지고 있었다.

종래의 교통신호 제어방식에는 정주기방식(Fixed-time mode), 시간제어방식(TOD mode), 교통대응방식(Auto mode), 교통감응방식(Actuated mode) 등이 있으며, 주된 운영 방식은 시간제어방식(Time Of Day mode)으로서, 이 방식은 각 교차로별, 시간대별로 예상되는 교통 행태에 따라 신호주기, 현시분할, 오프셋(offset)을 작성하여 운영자가 해당 시간대에 계획된 신호시간 데이터를 지정하여 운영되도록 하는 방식이다.

도 1은 종래의 교통신호 제어기의 신호시간을 계산하는 방법에 대한 동작 흐름도이다.

구체적으로 살펴보면, 교통 수요를 추정(110)하고, 포화 교통량을 추정(111)하며, 소요 현시율을 계산(112)한다.

상기 단계(112)에서 계산된 현시율에 따라 녹색신호의 현시를 결정(113)하고 난 후, 황색신호 시간을 결정(114)한다. 그리고, 그 주기를 결정(115)하고, 상기 단계(115)에서 결정된 주기가 미리 설정된 120초 보다 큰지를 판단(116)한다.

상기 단계(116)의 판단 결과, 결정된 주기가 설정된 시간보다 큰 경우 시간을 분할(117)하여 보행자 횡단시간(118)을 결정한다. 이렇게 결정된 보행자 횡단시간이 녹색신호의 시간보다 작은지를 판단(119)한다.

그리고, 상기 단계(119)의 판단 결과, 보행자 횡단시간이 녹색신호의 시간보다 작은 경우 상술한 과정에서 결정된 신호 시간으로 신호등 제어기의 제어신호를설정(120)한다.

그러나, 상술한 신호시간 산출방식은 인접교차로와 관계없이 단일교차로의 신호제어기를 기준으로 계산하는 방법을 택하고 있다. 따라서, 상기의 계획된 신호시간 데이터는 단일 교차로 그 자체로 보아서는 최적의 데이터가 될 수 있겠지만 도로 전체로 연결되었을 경우엔 그 의미가 상실되고 만다.

왜냐하면, 서로 다른 신호주기와 주행시간으로 설정하게 되면, 주행시간이 길게 설정된 교차로에서 유입된 많은 차량이 주행시간이 짧게 설정된 교차로에 도달하게 되었을 때 유입했던 차량이 모두 통과하지 못하고 대기 차량으로 남게 되어 대기 행렬의 누적으로 인한 교통정체를 유발하는 문제점이 있기 때문이다.

상기한 방법으로 계산된 신호시간을 인근 교차로와 연계처리 하기 위해 인근의 교차로를 그룹으로 편성하여 신호가 연동되도록 운영하고 있는 경우도 있다. 그러나, 상기한 그룹 연동화 방식은 도 2에 도시된 바와 같이, 진행하고자 하는 교차로의 신호등 여러 개가 동시에 직진신호로 현시되므로, 구간 (220)에 직진신호가 현시되더라도 차량(230) 또는 구간 (210)에서 정지신호를 받아서 정지하고 있는 차량들은 구간 (210)의 정지신호가 직진신호로 바뀔때까지 기다려야 하고, 또한 그룹으로 편성하는 구간의 길이에 따라 차량 (230)은 구간(210)에서 직진신호를 받은 후, 구간 (220)에 이르기 전에 다시 정지신호를 받아 정지하거나, 구간 (220)에 이르자마자 구간 (220)의 신호가 정지신호로 바뀌어 다시 정지해야 하는 불편함이 있었다. 이러한 불편함을 되도록 적게 겪기 위하여 상기 도로를 주행하는 차량의 운전자는 구간 (210)의 직진신호가 정지신호로 바뀌기 전에 구간 (220)에 이르기 위하여 자신도 모르게 속력을 내게 되는 문제점이 있었다.

그러므로 상술한 바와 같이 과속 운행 중 신호등의 신호가 직진신호에서 정지신호로 변경되는 경우 운전자는 교차로나 횡단보도에 차량을 제대로 정지시키지 못하고 무리하게 교차로나 횡단보도를 벗어나려다 신호위반으로 이어지게 되는 문제점이 있고, 이렇게 운전자가 급정거를 하는 경우 뒤에 따라오는 차량의 운전자가 미처 대응하지 못하여 추돌사고를 일으키거나 교차로 내의 각종 교통사고와 횡단보도 사고로 이어지는 문제점도 있었다.

따라서, 상기한 바와 같이 그룹별 연동화 방식으로 신호등을 제어하는 경우 차량이 과속을 해야만 신호를 통과할 수 있고 제한속도로 주행한 차량은 신호에 자주 정지하게 되는 불합리가 발생하며, 또한 과속의 조장으로 인한 횡단보도에서의 잦은 횡단보도 사고를 발생시키는 문제점이 있었다.

종래의 각 교차로를 중심으로 신호를 제어하는 신호제어방법에서, 신호교차로에서의 좌회전 차량의 통과 제어방법은 크게 5가지로 분류하여 볼 수 있는 바, 첫째 좌회전을 분리하여 처리하는 방법, 둘째 좌회전을 동시신호로 처리하는 방법, 셋째 좌회전을 금지시키는 방법, 넷째 좌회전을 비보호로 처리하는 방법, 다섯째 위의 4가지 방법을 혼합한 복합방법이 있다.

상기 좌회전 차량의 통과 제어방법에 대해 도 3을 참조하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3a는 좌회전을 분리하여 처리하는 방법으로 2방향의 좌회전이 동시에 이루어지도록 하는 시스템을 도시한 것으로, 나머지 4방향의 직진차량과 2방향의 좌회전차량은 상기 좌회전 신호가 종료될 때까지 대기상태에 있게 된다. 또한, 어느 한 도로의 직진차량은 교차로를 통과하는 다른 도로의 직진시간동안, 2번의 좌회전시간동안 대기하게 되어 전체 신호주기의 1/4동안만 직진을 할 수 있게 된다. 이경우, 상술한 시스템에서 좌회전 통과시간을 길게 설정하면 직진 신호주기가 짧아지고, 짧게 설정하게 되면 좌회전 대기차량이 늘어나기 때문에 직진차량의 흐름을 방해하게 되는 문제점이 있다.

도 3b는 직진신호와 동시에 좌회전 신호를 현시하는 방법을 도시한 것으로, 도 3a에서와 같이 어느 한방향의 직진신호는 전체 신호주기의 1/4만을 이용하여야 한다는 단점이 있다. 즉, 1방향에서 직진과 좌회전이 동시에 이루어지는 동안 나머지 3방향의 직진과 좌회전 차량은 대기상태에 있게 되어 차량이 한번의 신호를 받기 위하여 세번의 현시기간 동안 대기상태에 있어야 한다. 따라서, 대기시간 동안 차량의 대기행렬이 늘어나게 되어 교통정체를 가중시키는 문제점이 있다. 예를 들어, 한 신호주기를 120초로 가정하였을 경우, 1방향이 통과하는 시간이 27초(황색시간 3초 포함은 30초)라고 할 때 3방향에서 차량이 모두 통과하려면 황색시간 3회분을 포함하여 90초를 대기상태에 있어야 한다.

도 3c는 신호등의 신호운영 시스템을 2현시로 구현하기 위해 좌회전을 금지시키는 시스템을 도시한 것으로, 이 시스템은 신호주기 중에 직진시간을 도 3a 또는 도 3b에 비하여 많이 확보할 수 있지만, 차량을 분산시키지 못하고 집중되도록 하여 오히려 교통정체의 발생요인으로 작용한다는 문제점이 있다.

도 3d는 신호등의 신호운영 시스템을 비보호 좌회전으로 구현하고자 하는 시스템을 도시한 것으로, 차량의 비보호에 따른 교통상충의 위험이 뒤따르는 문제점이 있다.

이와 같이 모든 방향의 차량들이 동시에 접근로에 도달해서 대기하고 있다고 가정한 상태에서 차량의 진행을 제어하는 기존의 신호제어방식은 교통량이 집중되어 각종 상충요소로 인한 교통사고의 유발과, 현시수가 많아지므로 교차로대기로 인한 정체와 지체로 교차로의 용량을 저하시켜 도시교통혼잡을 유발하는 주 요인이 되고 있다.

또한 통행량이 거의 없는 심야시간대에도 계속 신호에 걸려 대기해야 되는 것, 과속하게 되는 것 등은 신호시간 설계 자체가 교차로에 대기하도록 계획되었기 때문이며, 대기하지 않고자 하는 운전자에게 과속심리를 유발하게 되어 과속으로 인한 교통사고발생의 요인이 되기도 한다.

또한 각 교차로마다 녹색시간과 신호주기가 모두 다르기 때문에, 긴 녹색시간에 유입된 많은 교통량들이 짧은 녹색시간의 교차로에서는 모두 통과할 수 없어 대기하게 되므로 각 교차로마다 예측할 수 없는 불규칙한 교통량이 발생하여 신호시간을 조절하기가 매우 어렵게 되는 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 교통신호 체계의 불합리로 인해 발생할 수 있는 교통의 혼잡을 막고, 도로를 주행하는 차량들이 최대한 정차없이 연속진행할 수 있는 교통신호제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 도로를 주행하는 차량들이 최대한 정차없이 연속진행할 수있는 교통신호제어시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 도로를 주행하는 차량들이 최대한 정차없이 연속진행할 수 있는 교통신호제어방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래의 교통신호 제어방법을 나타낸 순서도이고,

도 2는 종래의 교통신호 제어방법에 따른 일 실시예이고,

도 3은 종래의 교통신호 제어방법에 따른 일 실시예이고,

도 4는 본 발명의 일 실시예를 수행하는 방법을 나타낸 순서도이고,

도 5는 신호주기 산출표이고,

도 6은 본 발명의 구간거리를 나타낸 예이고,

도 7은 본 발명의 수학식에서 사용되는 거리를 정의한 것이고,

도 8은 교차로상의 대기차량을 소거시키는 방법을 나타낸 순서도이고,

도 9는 각 지점에서의 직진신호시간을 나타낸 것이고,

도 10은 본 발명에 따른 차량군의 흐름도이고,

도 11은 본 발명에 따른 차량군의 간격을 나타낸 것이고,

도 12는 본 발명에 따른 횡단보도 보행시간을 산출하는 방법을 나타낸 순서도이고,

도 13은 본 발명에 따라 횡단보도 보행시간을 산출한 일 실시예이고,

도 14는 본 발명에 따른 좌회전신호시간을 산출하는 방법을 나타낸 순서도이고,

도 15는 본 발명에 따라 좌회전신호를 현시할 때, 기준이 되는 구역을 나눈 예를 나타낸 것이고,

도 16 내지 도 20은 본 발명에 따라 좌회전신호를 현시한 일 실시예이고,

도 21은 본 발명에 따른 좌회전 통과시간을 나타낸 표이고,

도 22는 본 발명에 따른 주도로, 부도로 및 종도로의 신호를 산출하는 방법을 나타낸 순서도이고,

도 23은 본 발명에 따른 부도로의 신호를 산출하는 방법을 나타낸 순서도이고,

도 24는 본 발명에 따른 부도로의 직진녹색시간을 산출하는 방법을 나타낸 순서도이고,

도 25 내지 도 28은 본 발명에 따른 부도로에서의 직진녹색시간을 산출한 일 실시예를 나타낸 것이고,

도 29는 본 발명에 따른 부도로에서의 직진녹색시간을 나타낸 표이고,

도 30은 본 발명에 따른 부도로의 구간점을 잡는 예를 나타낸 것이고,

도 31은 본 발명에 따른 부도로의 직진신호기준시간을 산출하는 예를 나타낸 것이고,

도 32는 본 발명에 따른 종도로에서의 신호를 산출하는 방법을 나타낸 순서도이고,

도 33은 본 발명의 교통신호 제어시스템을 나타낸 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은

교통신호를 제어하는 방법에 있어서,

(a) 교통신호를 제어하고자 하는 도로에서의 주행속도, 상기 도로에서의 신호주기 및 상기 도로에서 상기 신호주기 동안 녹색신호가 켜져 있는 시간인 직진 녹색시간을 각각 소정의 값으로 설정하는 단계;

(b) 상기 주행속도 및 상기 신호주기를 곱하여 상기 도로의 구간거리를 산출하고, 소정의 위치에 기준점을 잡고 상기 기준점으로부터 매 구간거리 간격마다 구간점을 설정하는 단계;

(c) 상기 도로의 구간점으로부터 상기 도로상의 교차로 및 상기 도로상의 상기 교차로와 독립되어 있는 횡단보도까지의 거리 및 폭을 이용하여 상기 도로 상에서의 상기 교차로 및 상기 횡단보도에서의 제1방향차로 및 상기 제1방향차로와 대향하는 제2방향차로에서의 직진신호시간을 산출하는 단계; 및

(d) 상기 산출된 신호시간을 각 지역제어기에 입력하여 교통신호를 제어하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법을 제공한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은

교통신호를 제어하는 방법에 있어서,

(a) 교통량을 추정하여 교통량이 많은 도로를 주도로, 상기 주도로를 통과하는 하위도로를 부도로로 선정하고 신호주기를 설정하는 단계;

(b) 상기 주도로 상에서 일정 간격을 가지도록 구간점을 설정하고, 상기 주도로의 구간점으로부터 상기 주도로상의 교차로 및 상기 주도로의 교차로와 독립되어 있는 상기 주도로의 횡단 보도까지의 거리 및 폭과 상기 주도로의 설정주행속도 및 상기 신호주기를 이용하여 상기 주도로의 횡단보도 및 상기 주도로의 교차로에서의 제1방향차로의 직진신호시간 및 상기 제1방향차로와 대향하는 제2방향차로에서의 직진신호시간을 산출하는 단계;

(c) 상기 부도로 상에서 상기 주도로와 부도로가 만나는 지점을 기준으로 일정 간격을 가지도록 구간점을 설정하고, 상기 부도로의 구간점으로부터 상기 부도로 상의 교차로 및 상기 부도로의 교차로와 독립되어 있는 부도로의 횡단 보도까지의 거리 및 폭과 상기 부도로의 설정주행속도, 상기 신호주기, 상기 (b)단계에서 산출한 상기 주도로와 만나는 교차로에서의 상기 부도로 차량의 통행시간을 이용하여 상기 부도로의 횡단보도 및 부도로의 교차로에서의 제3방향차로의 직진신호시간 및 상기 제3방향차로와 대향하는 제4방향차로에서의 직진신호시간을 산출하는 단계; 및

(d) 상기 (a) 내지 (c) 단계에서 산출한 값들을 각 지역제어기에 입력하여 교통신호를 제어하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주행차량의연속진행을 위한 교통신호 제어방법을 제공한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은

교통신호를 제어하는 방법에 있어서, 교통신호를 제어하고자 하는 도로의 양방향차로의 신호를 서로 분리하여 제어하고, 상기 각 차로의 신호등에서의 직진신호는 제어하고자 하는 신호등의 전(前) 신호등에서 직진신호가 현시된 후, 상기 제어하고자 하는 차로의 차량이 상기 전 신호등의 정지선으로부터 설정된 주행속도로 주행한 경우 상기 제어하고자 하는 차로의 신호등이 설치되어 있는 정지선에 이르렀을 때 정지하지 않도록 직진신호가 현시되도록 교통신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법을 제공한다.

또한, 상기의 또다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은

교통신호를 제어하는 제어시스템에 있어서,

상기의 방법 중 어느 하나의 방법을 이용하여 산출된 신호시간에 대한 정보를 저장하고 있는 메모리;

시간정보를 제어수단에 전달하는 타이머; 및

상기 타이머로부터 시간정보를 받고, 상기 메모리로부터 신호시간에 대한 정보를 받아서 신호등을 제어하는 상기 제어수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어시스템을 제공한다.

또한, 상기의 또다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은

상기의 방법 중 어느 하나의 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.

이하, 도면에 나타난 본 발명의 실시예들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 단, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 이하에서 설명되는 본 발명의 실시예에 의하여 발명의 범위가 제한되지 않으며, 당업자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위안에서 자유롭게 본 발명의 실시예를 변형할 수 있을 것이다.

도 4는 하나의 도로에서 교통신호를 제어하고자 하는 경우, 교통신호를 제어하는 방법을 도시한 순서도이다. 즉, 어느 하나의 도로를 통과하는 차량이 상기 도로를 신호등에 의해 정차하지 않고 연속하여 진행할 수 있는 방법을 나타낸 도면이다.

구체적으로 살펴보면, 상기 방법은

(a) 교통신호를 제어하고자 하는 도로에서의 주행속도, 상기 도로에서의 신호주기 및 상기 도로에서 상기 신호주기 동안 녹색신호가 켜져 있는 시간인 직진 녹색시간을 각각 소정의 값으로 설정하는 단계(411);

(b) 상기 주행속도 및 상기 신호주기를 곱하여 상기 도로의 구간거리를 산출하고, 소정의 위치에 기준점을 잡고 상기 기준점으로부터 매 구간거리 간격마다 구간점을 설정하는 단계(412);

(c) 상기 도로의 구간점으로부터 상기 도로상의 교차로 및 상기 도로상의 상기 교차로와 독립되어 있는 횡단보도까지의 거리 및 폭을 이용하여 상기 도로 상에서의 상기 교차로 및 상기 횡단보도에서의 제1방향차로 및 상기 제1방향차로와 대향하는 제2방향차로에서의 직진신호시간을 산출하는 단계(413);

(d) 상기 (c)단계에서 산출된 값을 이용하여 상기 교차로에서 상기 도로와연결되어 있는 하위도로의 직진신호 시간 및 상기 교차로와 독립되어 있는 상기 횡단보도에서의 보행신호시간을 산출하는 단계(414);

(e) 상기 (c)단계 및 상기 (d)단계에서 산출된 값을 이용하여 상기 교차로에서의 좌회전 신호시간 및 좌회전 신호 종료시간을 산출하는 단계(415);및

(f) 상기 직진신호시간, 상기 보행신호시간, 상기 좌회전 신호시간 및 상기 좌회전 신호 종료시간을 각 지역제어기에 입력하여 교통신호를 제어하는 단계(416)를 포함하여 이루어진다.

상기 과정에 대하여 자세히 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 제어하고자 하는 도로를 선정한다. 상기 도로는 상기 도로와 교차하는 도로들에 비하여 교통량이 많은 도로를 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 망우리 - 청량리 - 종로 - 마포 - 영등포 - 오류동으로 이어지는 종로길이나, 상일동 - 길동 - 천호동 - 장안평 - 신답십리 - 청계천 - 광교로 이어지는 청계천길 등은 교통량이 집중되어 늘 혼잡한 지역으로 최대한 이를 분산시켜야 하므로 본 발명의 실시예를 적용하기에 적합하다. 또한, 기타 도로들도 우선적으로 차량을 통행시키고자 하는 도로를 선정하면 본 발명을 효과적으로 적용할 수 있다.

도로를 선정한 다음에는 선정된 도로에서의 주행속도 및 신호주기를 설정한다. 주행속도는 도로의 특성에 따라 다양하게 설정될 수 있으나, 본 실시예에서는 일반적인 도심의 제한속도인 60km/h로 설정한다.

신호주기는 제어하고자 하는 도로의 전구간을 통하여 일정한 값으로 통일한다. 이렇게 함으로써 제어하고자 하는 도로의 모든 신호등을 연동화시켜 제어할수 있게 된다. 모든 신호주기를 일정하게 하고 그 시작시간을 후술할 각 구간점에서 모두 동일하게 하기 위하여는 1일을 시간단위로 나눈 다음, 신호주기로 나누었을 때 나누어 떨어지는 값으로 정하는 것이 바람직하다. 도 5는 신호주기 산출표를 나타낸 것으로서, 상기 표를 구체적으로 살펴보면, 신호주기를 120초로 설정한 경우에는 매 시간이 되는 시간과 신호주기가 시작하는 시간이 일치되게 되며, 신호주기를 160초로 설정한 경우에는 매 2시간이 되는 시간과 신호주기가 시작하는 시간이 일치되게 되며, 신호주기를 135초로 설정하면 매 3시간이 되는 시간과 신호주기가 시작하는 시간이 일치되게 된다. 이렇게 하면 신호등 제어기 내의 타이머가 시간이 늦어지거나 빨라지는 경우, 또는 일정한 사유에 의하여 일부구간의 교통신호를 수동으로 제어한 후, 본 발명의 교통신호 제어방법을 다시 실시하고자 하는 경우 라디오 시보 등을 이용하여 타이머의 시간을 맞추고 다시 다른 신호등과 연동되도록 신호를 제어하기에 편리하다. 본 실시예에서는 신호주기를 160초로 설정한다.

신호주기를 설정한 후, 이 중의 일부를 차량이 직진신호를 받아 주행할 수 있는 동안의 시간인 직진녹색시간으로 할당한다. 직진녹색시간은 양방향차로 모두 동일한 시간을 적용하여야 하고, 중간의 교차로나 골목 등에서 유입되어 대기하는 차량을 소거할 수 있을 정도로 충분하여야 한다. 또한, 하위도로와의 교통량 차이가 거의 없는 도심의 경우 하위도로의 녹색시간이 상기 제어하고자 하는 도로와 거의 동일한 값을 가질 수 있도록 해 주어야 한다. 본 실시예에서는 신호주기의 약 1/3에 해당하는 55초를 직진녹색시간으로 할당한다.

주행속도, 신호주기, 직진녹색시간을 설정(411)한 다음에는 교통신호를 제어할 도로에 구간점을 설정하여 구간을 형성한다(412).

구간점 사이의 거리인 구간거리는 설정된 주행속도로 신호주기동안 주행한 차량이 이동할 수 있는 거리로 산정한다. 본 실시예의 경우, 신호주기는 160초이고, 설정된 주행속도는 60km/h이므로, 구간거리는 160초 X 60km/h = 2667m가 된다. 도로상의 어느 하나의 지점을 기준점으로 잡고, 기준점으로부터 양방향으로 매구간거리마다 구간점(cycle point : cp)을 설정한다. 본 발명에 따르면, 구간점으로부터 1/4구간거리만큼 떨어진 지점에 위치한 교차로를 통과하는 하위도로에는 그 하위도로의 차량이 교차로를 통과할 수 있는 시간이 가장 적게 부여되기 때문에, 기준점을 잡을 때는 구간점으로부터 1/4 구간거리만큼 떨어진 위치에 교차로가 있는 경우는 되도록 피하도록 설정하는 것이 바람직하다. 상기 작업은 확대된 도로지도(GIS)를 활용하여 조절하는 것이 편리하다. 도 6은 구간점을 설정한 예를 도시한 것이다.

구간을 형성(412)한 다음에는 횡단보도 및 교차로에서의 직진신호시간을 산출한다(413).

상기 직진신호는 교통신호를 제어하고자 하는 도로의 구간점으로부터 횡단보도, 교차로까지의 거리 및 교차로의 폭을 이용하여 산출한다. 여기서 도로의 구간점으로부터 횡단보도 및 교차로까지의 거리 및 폭을 도시한 것을 도 7에 나타내었다. 구간점으로부터 횡단보도 또는 교차로까지의 거리는 도로의 어느 한 방향의 구간점으로부터 횡단보도의 정지선까지의 거리 또는 교차로의 정지선까지의 거리를나타낸다. 도 7에서는 도면의 아랫부분의 차로, 즉 차량이 오른쪽으로 진행하는 차로를 기준으로 하여 도시하였다. 이하의 실시예에서는 도 7에서와 같이 도면상에서 오른쪽으로 진행하는 차량이 주행하는 차로를 기준차로라 하고 설명한다. 여기서 L은 상기 기준 차로의 기점방향, 즉 차량이 출발한 방향에 위치한 구간점으로부터 교차로의 정지선까지의 거리를 나타내고, w는 교차로의 폭을 나타낸다.

본 발명에서 직진 신호시간은 설정된 주행속도로 진행하고 있는 차량이 각 교차로 및 횡단보도에서 정지하지 않고 연속진행할 수 있도록 신호를 제어하는 것을 기본으로 한다. 즉, 각 교차로 및 횡단보도에서의 직진신호시간은 다음의 [수학식 1] 및 [수학식 2]에 의하여 산출된다.

여기서, Ot_o는 상기 기준차로의 기점방향으로부터 진행하는 차량군에 대한 직진신호시간, L은 상기 기준차로의 기점방향의 구간점에서 교차로까지의 거리, v는 상기 도로에서 설정된 주행속도, Ot_d는 상기 기준차로의 종점방향으로부터 진행하는 기준차로와 대향하는 차로에서의 직진신호시간, C는 구간거리, w는 교차로의 폭을 나타낸다.

상기 식은 직진신호시간을 산출하는데 기준이 되는 구간점에서의 직진신호기준시간, 즉 만약 구간점에 신호등이 설치되어 있다면 상기 신호등에서 직진신호를 현시하는 시간을 00'00"로 설정한 경우이다. 다시 말하면, 구간점을 00'00"에 통과한 차량은 상기 구간점으로부터 거리 L만큼 떨어진 교차로의 정지선에 Ot_o(Offset origin)시간에 도달하게 되며, 상기 교차로의 신호등은 동일한 시간에 직진신호를 현시하여 직진녹색시간인 55초동안 녹색신호를 현시하므로 상기 차량 및 그 전 신호등에서 상기 차량과 동일한 직진신호를 받아 진행하는 상기차량이 교차로에 도달한 이후 55초동안 상기 교차로에 도달한 차량은 모두 상기 교차로에서 정지하지 않고 연속하여 주행할 수 있게 된다.

이렇게 설정된 주행속도로 주행하는 차량은 교차로에서 정지하지 않고 연속하여 주행이 가능하나, 과속으로 주행한 차량은 반드시 교차로에서 정지하게 되므로 본 발명의 교통신호 제어방법은 과속을 방지할 수 있는 효과가 있다.

상기의 [수학식 1] 및 [수학식 2]는 상기 도로에 연결된 하위도로, 골목길 또는 도로변에 위치한 주차장 등으로부터 도로에 따로 유입되는 차량이 없거나 극히 적은 경우에 적용되고, 도로에 유입된 차량 및 도로에서 좌회전, 우회전 등으로 빠져나가는 차량을 무시하지 못하는 지역에서는 유입되고 유출되는 차량이 주행하는 차량이 교차로에 도달하기 전에 이미 교차로의 정지선에서 정지신호를 받고 대기하고 있게 되므로 이러한 대기차량을 고려하여 상기 식을 변형하여 적용할 필요가 있다. 즉, 상류에서 진행하는 주차량군이 하류교차로에 도달하기 전에 대기차량을 미리 소거시켜주어야 한다.

대기차량을 고려하여 상기 [수학식 1] 및 [수학식 2]를 변형하는 과정은 도 8에 도시되어 있다.

상기 과정은 교차로상의 대기차량의 수를 추정하여 산출하는 단계(811); 상기 대기차량이 정지상태에서 설정된 주행속도에 이르는 가속도 시간을 추정하여 산출하는 단계(812); 및 상기 가속도 시간, 신호의 변동에 대한 인지반응시간, 출발지연시간을 이용하여 대기차량을 고려한 직진신호시간을 산출하는 단계(813)로 이루어진다.

도로 주변의 골목길이나 주차장 등에서 도로로 유입 또는 유출되어 오는 차량을 전체 교통량의 10%로 보고, 좌/우회전하여 도로에 유입 또는 유출되는 차량을 전체 교통량의 20%로 보면, 도로를 주행하는 차량 중 계속하여 직진주행을 하지 않는 차량의 수는 전체 교통량의 30%에 이르게 된다. 차로의 어느 한 지점을 평균적으로 2초에 한대씩 통과한다고 하면, 직진녹색시간 55초 동안 총 약28대의 차량이 통과할 수 있고, 이의 30%를 상기한 회전교통량이라고 하면, 회전교통량은 28 x 30% = 8.4 이므로 하나의 차로에 약 9대의 차량이 대기를 한다고 볼 수 있다.

대기차량이 대기하고 있는 교차로를 향해 주행해 오는 주차량군이 교차로에 도달하기 전에 상기 대기차량을 모두 소거해 주어야 상기 주차량군이 교차로에서 정지하지 않고 연속주행을 할 수 있으므로, 상기 교차로에서의 직진신호시간은 주차량군이 교차로에 도착하기 전에 대기차량을 먼저 모두 통과시킬 수 있을 정도로 상기 [수학식 1] 또는 [수학식 2]에서 산출된 직진신호시간보다 먼저 현시하여야 하며, 다음의 [수학식 3] 및 [수학식 4]와 같이 산출한다.

여기서, Ot_o는 상기 기준차로의 기점방향으로부터 진행하는 차량군의 직진신호시간, L은 상기 기준차로의 기점방향의 구간점에서 교차로까지의 거리, v는 상기 도로에서 설정된 주행속도, Ot_d는 상기 기준차로의 종점방향으로부터 진행하는 상기 기준차로와 대향하는 차로의 차량군의 직진신호시간, C는 구간거리, w는 교차로의 폭, T_Qc는 상기 대기차량 중 가장 후미 차량이 녹색신호를 받은 후 상기 설정된 주행속도까지 이르는데 필요한 시간을 나타낸다.

상기 T_Qc는 다음과 같이 산출된다.

대기하고 있던 차량이 뒤에서 설정된 주행속도로 주행하는 차량의 진행을 막지 않기 위해서는 대기차량의 후미차량과 주차량군의 선두차량이 만나는 순간까지는 대기차량의 후미차량의 속도가 설정된 주행속도가 되어야 하므로 이를 고려하여야 한다. 구체적으로 살펴보면, 정지했던 차량이 출발하여 설정속도 60km/h에 이르는데는 운전자의 특성에 따라 다소의 차이가 있겠으나 다수의 보편적인 운전자를 기준으로 측정한 결과(승용차기준) 15-20초의 시간이 소요되므로 이를 고려하여야한다. 또한, 대기행렬의 후미차량이 출발하기 위해서는 대기하고 있는 각각의 차량의 운전자들이 신호가 바뀐 것을 인지하고 출발하는데 시간이 지연되므로 이를 고려하여야 하고, 정지선의 첫번째 차량부터 몇 대의 차량이 통과한 후에는 출발반응 및 가속의 영향이 분산되므로 그 다음 차량들은 비교적 일정한 차두간격을 나타내는데, 이렇게 처음 몇대의 차량이 일정한 출발간격 이상으로 진행한 시간의 증가분인 출발지연시간도 고려하여야 한다. 따라서, 상기 T_Qc는 다음의 [수학식 5]에 의하여 산출한다.

_a

여기서, T_Qc는 상기 대기차량 중 가장 후미 차량이 녹색신호를 받은 후 상기 설정된 주행속도까지 필요한 시간, T_rec는 운전자가 신호의 변화에 따라 출발을 인식하여 반응하는 시간, N은 상기 대기차량의 수, T_delay는 출발지연시간, T_a는 정지해 있던 차량이 출발하여 설정된 주행속도까지 이르는 가속도시간을 나타낸다.

예를 들어 가속도시간은 17초, 인지반응시간은 1초, 대기차량의 수는 9대, 출발지연시간은 2초로 추정된다고 하면, T_Qc= 1 X 9 + 2 + 17 = 28초가 되어 상기 [수학식 1] 또는 [수학식 2]에 의하여 산출된 직진신호시간보다 28초 일찍 직진신호를 현시하게 된다.

예를 들면, 기준 구간점에서 300m지점에 위치한 폭 50m의 교차로인 경우, 기준차로의 기점방향에서 오는 차량이 대기차량에 의한 영향을 받지 않고 연속진행할 수 있는 해당 교차로에 대한 직진신호는 [수학식 3]을 적용하여 산출하면, 즉 59'50"에 직진녹색 신호가 현시되어 설정된 녹색시간 55초경과 후인 00:45초에 황색으로 바뀌며 종료된다.

또한 종점방향은 [수학식 4]를 적용하여 산출하면, 즉 01'51"에 녹색신호가 현시되어 설정된 녹색시간 55초경과 후인 02:46초에 황색으로 바뀌며 종료된다. 상기와 같은 식으로 각 지점에서의 직진신호시간을 도시한 예를 도 9에 나타내었다. 상기 도 9에서 교차로의 폭은 각 교차로마다 다를 수 있으므로 계산의 편의상 0m로 가정하였다.

횡단보도 및 교차로에서의 직진신호시간을 산출(413)한 이후에는 하위도로의 직진신호시간 및 횡단보도에서의 보행신호시간을 산출한다(414).

상기한 바와 같이 본 발명에서는 일정한 녹색시간에 일정한 간격(신호주기)을 두고 차량을 진행시켜 정속주행 하게 하므로, 어느 정도 일정한 차간거리가 유지되고, 일정한 녹색시간에 의해 어느 정도 일정한 차량대수의 차량군(車輛群)이 형성되며, 일정한 신호주기에 의해 차량군간의 거리도 일정하게 형성된다.

이러한 연속진행 상황을 기준차로를 중심으로 살펴보면 도 10a와 같은 통과형태가 되고, 대향방향은 도 10b와 같은 통과형태가 된다. 또 이러한 연속진행상황을 기준차로와 그 대향하는 차로에서 동시에 보면 도10c와 같은 통과형태가 된다.

도 10c를 보면, 어느 방향의 차량군도 지나가지 않는 부분이 발생되는 것을 볼 수 있으며, 이 구간에 있는 신호등은 상기 시점에서 모두 정지신호를 현시하고 있다. 따라서, 상기 구간에 있는 횡단보도에 보행신호를 현시하거나 상기 구간에 있는 교차로에 위치한 하위도로의 차량들에 직진신호를 현시하여도 교통신호를 제어하고자 하는 도로의 차량의 흐름에는 전혀 지장을 주지 않게 된다.

도 11을 보면, 이에 대하여 더욱 구체적으로 도시되어 있는바, 도 10에서 GB는 녹색신호가 현시되고 있는 구간(Green Band), 즉 주행하고 있는 차량군의 길이를 나타내고, CGBI(Cycle-length Green Band Interval)는 진행방향의 이전주기 차량군의 후미와 다음주기 차량군의 선두까지의 거리, 즉 같은 방향의 차량군간의 거리를 나타내고, OGBI(Opposing Green Band headway Interval)는 진행중인 차량군의 선두에서 마주보는 차량군 선두까지의 거리, 즉 대향 차량군간 차두거리를 나타낸다. 상기 GB는 설정된 주행속도 60km/h로 설정된 직진녹색시간 55초 동안 진행하는 경우 차량이 통과할 수 있는 거리와 동일하므로, 상기 녹색시간대, 즉 차량군길이는 55초 x 60km/h = 917m가 된다. 도 11에서 OGBI 구간은 어떤 차량군도 지나가고 있지 않은 상태이므로, 상기 구간에 위치한 교차로 및 횡단보도에서는 보행자 및 하위도로의 차량을 통과시킬 수 있게 된다.

도 12는 보행신호시간을 산출하는 방법을 나타낸 것이다.

상기 방법에 의하면, 횡단보도에서의 보행신호시간은 제1시간과 제2시간을 산출하는 단계(1210); 제1시간과 제2시간의 길이를 비교하는 단계(1211); 제1시간의 길이가 제2시간의 길이보다 긴 경우 제1시간을 상기 횡단보도에서의 보행신호현시시간으로 설정하는 단계(1212); 및 제2시간의 길이가 제1시간의 길이보다 긴 경우 제2시간을 상기 횡단보도에서의 보행신호 현시시간으로 설정하는 단계(1213)를 통하여 산출되어진다.

구체적으로 살펴 보면, 먼저 횡단보도의 위치에 따라 상기 횡단보도에서의 기준차로의 직진신호의 종료시간과 상기 직진신호의 종료 후 현시되는 상기 기준차로와 대향하는 차로의 직진신호 종료시간 사이의 제1시간과 상기 대향방향차로의 직진신호의 종료시간과 상기 대향방향차로의 직진신호의 종료 후 현시되는 상기 기준방향차로의 직진신호시간 사이의 제2시간을 산출한다(1210). 즉, 상기 횡단보도에서 양 방향에서 진행하는 차량군에 모두 정지신호가 현시되고 있는 시간을 구한다. 이러한 시간은 기준차로의 차량군이 지나간 후 대향 방향의 차량군이 상기 횡단보도에 도착하기 전까지 한번, 대향 방향의 차량군이 지나간 후 기준차로의 차량군이 도착하기 전까지 한 번 발생할 것이므로 상기 횡단보도에서 보행신호를 현시할 수 있는 시간들을 산출한다.

상기 산출된 두 종류의 시간(제1시간 및 제2시간)을 비교하여(1211) 긴 시간대에 상기 횡단보도에서의 보행신호시간을 설정한다(1212, 1213).

상기와 같은 방식으로 계산을 하면 구간점 사이의 각 지점마다 계산하는 식이 다르게 나타나게 되는 바, 구체적으로 상기 횡단보도의 위치가 기준차로의 기점방향 구간점으로부터 구간거리의 1/4구간내에 위치하는 경우, 상기 보행신호시간은 다음의 [수학식 6]을 이용하여 산출되고, 상기 횡단보도의 위치가 상기 구간점으로부터 구간거리의 1/4-2/4구간내에 위치하는 경우, 상기 보행신호시간은 다음의 [수학식 7]을 이용하여 산출되고, 상기 횡단보도의 위치가 상기 구간점으로부터 구간거리의 2/4-3/4구간내에 위치하는 경우, 상기 보행신호시간은 다음의 [수학식 8]을 이용하여 산출되고, 상기 횡단보도의 위치가 상기 구간점으로부터 구간거리의 3/4-4/4구간내에 위치하는 경우, 상기 보행신호시간은 다음의 [수학식 9]를 이용하여 산출된다.

T_Ps= Ot_o+ g + y

T_Pf= Ot_d- y -

T_Pe= Ot_d-y

T_Ps= Ot_d+ g + y -c

T_Pf= Ot_o- y -

T_Pe= Ot_o-y

T_Ps= Ot_o+ g + y - c

T_Pf= Ot_d- y -

T_Pe= Ot_d-y

T_Ps= Ot_d+ g + y

T_Pf= Ot_o- y -

T_Pe= Ot_o-y

여기서, T_Ps는 보행신호 현시시간, Ot_o는 기준차로의 기점방향으로부터 진행하는 차량군에 직진신호를 현시하는 시간, g는 직진녹색 신호가 현시되고 있는 시간, y는 황색신호가 현시되고 있는 시간, T_Pf는 보행신호점멸시간, Ot_d는 상기 기준차로의 종점방향으로부터 진행하는 대향차로의 차량군에 직진신호를 현시하는 시간, l은 횡단길이, V는 보행속도, T_Pe는 보행신호종료시간, c는 신호주기를 나타낸다.

도면을 참조하여 상기 [수학식 6] 내지 [수학식 9]가 적용되는 예를 살펴보면 다음가 같다.

도 13a는 기준 구간점(cp)에서 300m지점에 폭 20m, 길이 30m의 횡단보도가 있는 경우이다. 기점방향에서부터 주행해 오는 차량에 대한 직진신호시간은이고, 대향방향으로부터 주행해오는 차량에 대한 직진신호시간은가 산출된다. 이 위치의 횡단보도는 도 13a에서와 같이 기점방향의 차량군O가 정지선을 통과한 후부터 보행이 시작되어, 대향방향의 차량군 D가 진행하기 전에 종료시켜야 주차량군이 정지하지 않고 횡단보도를 통과할 수 있으며 보행자도 차량과 상충하지 않고 안전하게 보행할 수 있게된다. 구간점으로부터 1/4구간거리내에 위치한 횡단보도이므로 [수학식 6]을 적용하고 황색시간을 3초로 설정하여 보행신호시간을 산출하면, -10 +55 +3 = 48, 즉 기점방향의 차량군O가 횡단보도의 정지선을 완전히 통과하고 난 3초 후인 00:48초에 보행신호가 현시되어,(사람의 보행속도를 1m/s로 설정), 즉 01:20초에 점멸등이 현시되며, 112.82-3=109.82 즉 종점방향의 녹색신호가 현시되는 01'53" 보다 3초 전인 01'50"에 보행신호가 종료되어 62초간의 여유 있고 안전한 보행을 할 수 있다. (점멸시간은 보행자의 후미그룹이 안전하게 횡단할 수 있는 시간이다.)

도 13b는 기준 구간점(CP)에서 1100m지점에 폭 20m, 길이 40m의 독립횡단보도가 있는 경우이다. 기점방향에서부터 주행해 오는 차량에 대한 직진신호시간은이고, 대향방향으로부터 주행해오는 차량에 대한 직진신호시간은가 산출된다. 이 위치의 횡단보도는 도 13b에서와 같이 이전주기 대향방향의 차량군 D가 횡단보도를 통과하고 난 후부터 보행이 시작되어, 해당주기에 진입하는 기점방향 차량군 O가 주행하기 전에 종료시켜 주어야 보행자와 차량이 상충하지 않고 통과할 수 있다. 구간점으로부터 1/4-2/4구간거리내에 위치한 횡단보도이므로 [수학식 7]을 적용하고, 기타 설정을 도 13a인 경우와 동일하게 하면, 64.82 + 55 + 3 -160 = -37.18 즉 59'22"에 보행신호가 현시되어., 즉 59'55"에 점멸등이 현시되며, 38 - 3 = 35 즉 00'35"에 종료되어 기점방향의 다음주기 녹색신호가 현시되기 전에 보행을 마치게 되므로 주차량군이 정지하지 않고 통과할 수 있으며 보행자 또한 차량과 상충되지 않고 73초 동안 여유 있고 안전하게 보행할 수 있다.

도 13c는 기준 구간점(CP)에서 1700m지점이 폭 20m, 길이 30m의 횡단보도가 있는 경우이다. 기점방향에서부터 주행해 오는 차량에 대한 직진신호시간은이고, 대향방향으로부터 주행해오는 차량에 대한 직진신호시간은가 산출된다. 이 위치의 횡단보도는 도 13c에서와 같이 이전주기의 기점방향 차량군 O가 횡단보도를 통과하고 난 후부터 보행이 시작되어, 해당주기에 진입하는 대향방향 차량군 D가 주행하기 전에 종료시켜 주어야 보행자와 차량이 상충하지 않고 통과할 수 있다. 구간점으로부터 2/4-3/4구간거리내에 위치한 횡단보도이므로 [수학식 8]을 적용하고, 기타 설정을 도 13a인 경우와 동일하게 하면, 74 + 55 + 3 - 160 = -28 즉 59'32"에 보행신호가 현시되어,즉 59'56"에 점멸등이 현시되며, 28.82 - 3 = 25.82 즉 00'26"에 종료되어 대향방향의 해당주기 녹색신호가 현시되기 전에 보행을 마치게 되므로 54초 동안 보행할 수 있다.

도 13d는 기준 구간점(CP)에서 2300m지점이 폭 20m, 길이 30m의 횡단보도가 있는 경우이다. 기점방향에서부터 주행해 오는 차량에 대한 직진신호시간은이고, 대향방향으로부터 주행해오는 차량에 대한 직진신호시간은이 산출된다. 이 지점에 위치한 횡단보도는 도 13d에서와 같이 대향방향 차량군D가 횡단보도를 통과하고 난 후부터 보행이 시작되어 기점방향 차량군O가 진행하기 전에 종료시켜야 보행자와 차량이 상충하지 않고 통과할 수 있다. 구간점으로부터 3/4-4/4구간거리내에 위치한 횡단보도이므로 [수학식 9]를 적용하고, 기타 설정을 도 13a인 경우와 동일하게 하면, -7.18 + 55 + 3 = 50.82, 즉 00'51"에 보행신호가 현시되어,즉 01:17초에 점멸등이 현시되며, 110 - 3 = 107 즉 01:47초에 종료되어 기점방향 차량군이 진행하기 전에 통과를 마치게 되므로 56초 동안 안전한 보행을 할 수 있다.

각 교차로에서의 하위도로 차량의 교차로 통과시간도 횡단보도에서의 보행신호시간 산출과정과 유사한 방법으로 진행한다. 다만, 상기 하위도로 차량의 교차로 통과시간이 상기 하위도로의 직진녹색시간보다 긴 경우는 하위도로 차량의 통과시간을 그보다 길게 할 필요가 없으므로, 직진녹색시간만큼만을 하위도로 차량이 교차로를 통과하는데 할당하고, 나머지 시간은 주도로 차량의 좌회전차량 등을 위하여 할당하여 줄 수 있다.

하위도로의 직진신호시간 및 횡단보도에서의 보행신호시간을 산출(414)한 다음에는 교통신호를 제어하고자 하는 도로의 좌회전신호시간 및 좌회전신호 종료시간을 산출한다(415).

도 14에는 좌회전신호시간 및 좌회전신호 종료시간을 산출하는 방법이 도시되어 있다.

도 14에 의하며 상기 방법은 먼저 좌회전신호를 현시하고자 하는 교차로의 위치를 파악한다(1410). 횡단보도에서의 보행신호시간을 산출할 때와 마찬가지로 교차로의 위치에 따라 좌회전신호시간 및 좌회전신호 종료시간을 산출하는 식이 다르게 나타나기 때문이다.

상기 교차로에서 좌회전을 허용하고자 하는 차로에 직진신호가 현시되고 있는 시간이 대향방향의 직진신호가 현시되고 있는 시간과 중첩되는지를 판단한다(1411).

상기 판단 결과, 좌회전을 허용하고자 하는 차로의 차량이 교차로에 도착했을 때, 대향방향의 차량이 통과하고 있다면, 즉 상기 교차로에서의 좌회전을 허용하고자 하는 차로에 직진신호가 현시되고 있는 시간이 상기 대향방향의 직진신호가 현시되고 있는 시간과 중첩되는 경우에는 좌회전 신호를 줄 수 없고 대향방향의 차량이 모두 교차로를 통과한 후 좌회전 신호를 줄 수 있으므로, 상기 대향방향의 직진신호가 종료된 후의 시간을 좌회전 신호시간으로 설정하고, 대향방향의 다음 직진신호가 현시되기 전의 시간을 죄회전신호 종료시간으로 설정한다(1412).

그러나, 상기 교차로에서의 상기 좌회전을 허용하고자 하는 차로에 직진신호가 현시되고 있는 시간이 상기 대향방향의 직진신호가 현시되고 있는 시간과 중첩되지 않는 경우, 직진신호와 동시에 좌회전신호를 현시할 수 있으므로, 상기 직진신호시간을 좌회전 신호시간으로 설정하고, 대향방향의 다음 직진신호가 현시되기 전의 시간을 죄회전신호 종료시간으로 설정한다(1413).

상기 연산을 통하여 산출된 좌회전통과시간이 상기 교차로에서의 직진녹색시간보다 긴 지를 판단하여(1414) 좌회전 통과시간이 직진녹색시간보다 긴 경우, 굳이 직진녹색시간보다 길게 좌회전 통과시간을 줄 이유가 없으므로, 직진신호의 종료시간을 좌회전신호 종료시간으로 설정하며(1415), 만약 산출된 좌회전 통과시간이 너무 작은 경우에는 좌회전신호를 현시하는 것이 무의미할 수 있으므로, 하위도로의 통과시간에서 일부를 상기 좌회전통과시간에 할당하여(1417) 좌회전통과시간을 확보한다.

상기 좌회전신호시간 및 좌회전신호 종료시간을 수식을 통하여 나타내어 보면, 상기 수식은 교차로의 위치에 따라 서로 다르게 나타나는 바, 구체적으로 양 구간점 및 양 구간점의 중간 지점인 반구간점을 중심으로 차량군길이의 반(본 실시예에서는 458.5m)에 해당하는 거리만큼을 기준으로 각각 다르게 적용된다. 상기의 설명에 의하여 지역을 구분한 예를 도 15에 나타내었다. 도 15에서 보면, 구간점으로부터 차량군길이의 반인 458.5m까지를 구역 a, 458.5m부터 반구간점으로부터 458.5m 떨어진 875m까지를 구역 b, 반구간점까지를 구역 c, 반구간점으로부터 458.5m 떨어진 1792m까지를 구역 d, 1792m부터 다음 구간점으로부터 458.5m떨어진 2208.5m까지를 구역 e, 다음 구간점까지를 구역 f로 정의하였다.

상기 구역에 따라 적용되는 수학식을 보면, 교차로가 상기 구역 a에 있는 경우에는 다음의 [수학식 10]에 의하여 좌회전신호시간 및 좌회전신호 종료시간을 산출하고, 교차로가 상기 구역 b에 있는 경우에는 다음의 [수학식 11]에 의하여 좌회전신호시간 및 좌회전신호 종료시간을 산출하고, 교차로가 상기 구역 c에 있는 경우에는 다음의 [수학식 12]에 의하여 좌회전신호시간 및 좌회전신호 종료시간을 산출하고, 교차로가 상기 구역 d에 있는 경우에는 다음의 [수학식 13]에 의하여 좌회전신호시간 및 좌회전신호 종료시간을 산출하고, 교차로가 상기 구역 e에 있는 경우에는 상기 [수학식 11]에 의하여 좌회전신호시간 및 좌회전신호 종료시간을 산출하고, 교차로가 상기 구역 f에 있는 경우에는 다음의 [수학식 14]에 의하여 좌회전신호시간 및 좌회전신호 종료시간을 산출한다.

T_LTe= Ot_o+ g

T_LTe= Ot_d-+ c

여기서,T_LTs는 좌회전 신호시간, T_LTe는 좌회전 신호 종료시간, Ot_o는 기점방향으로부터 오는 차량에 대한 직진신호시간, Ot_d는 대향방향으로부터 오는 차량에 대한 직진신호시간, g는 직진녹색시간, w는 교차로의 폭, v는 상기 설정된 주행속도, c는 신호주기를 나타낸다.

도면을 참조하여 상기 [수학식 10] 내지 [수학식 14]가 적용되는 예를 살펴보면 다음가 같다.

도 16은 구역 a인 기준 구간점(cp)에서 300m지점에 폭 50m의 교차로가 있는 경우이다. 기점방향에서부터 주행해 오는 차량에 대한 직진신호시간은이고, 대향방향으로부터 주행해오는 차량에 대한 직진신호시간은가 산출된다. 도 16a 및 도 16b에서 보는 바와 같이 차량군 O가 기준 구간점(CP)에서 300m지점에 위치한 교차로에 도착하기 전에 대향방향의 차량군 D가 이미 상기 교차로를 통과하고 있으며, 차량군 O가 상기 교차로에 도착한 순간에도 차량군 D에 대하여 계속하여 직진신호가 현시되고 있어, 차량군 O에 대해서는 직진신호와 동시에 좌회전신호를 현시할 수 없고, 도 16c에서와 같이 차량군 D의 직진차량이 교차로를 완전히 빠져나간 후부터 좌회전신호를 현시하게 된다. 상기 교차로는 구역 a에 위치하고 있으므로 [수학식 10]을 이용하여 계산을 하면, 좌회전신호시간은초에 현시되고, 상기 좌회전신호는 -10 + 55 = 45초에 종료되어 약 36초동안의 좌회전 통과시간이 할당되게 된다.

도 17은 구역 b인 기준 구간점(cp)에서 800m지점에 폭 50m의 교차로가 있는 경우이다. 기점방향에서부터 주행해 오는 차량에 대한 직진신호시간은이고, 대향방향으로부터 주행해오는 차량에 대한 직진신호시간은가 산출된다. 도 17a 및 도 17b에서 보는 바와 같이 차량군 O가 기준 구간점(CP)에서 800m지점에 위치한 교차로에 도착해서 모두 교차로를 통과할 때까지 대향방향의 차량군 D는 상기 교차로에 도착하지 못하였으므로, 상기 교차로에서 좌회전신호는 차량군 O의 직진신호와 동시에 현시되며, 차량군 O의 직진신호의 종료와 동시에 종료되는 [수학식 11]을 이용하여 좌회전 신호는 00'20"에, 좌회전 신호 종료는 20 + 55 = 75, 즉 01'15"에 현시하게 된다.

도 18은 구역 c인 기준 구간점(cp)에서 1000m지점에 폭 50m의 교차로가 있는 경우이다. 기점방향에서부터 주행해 오는 차량에 대한 직진신호시간은이고, 대향방향으로부터 주행해오는 차량에 대한 직진신호시간은가 산출된다. 도 18a 및 도 18b에서 보는 바와 같이 차량군 O가 기준 구간점(CP)에서 1000m지점에 위치한 교차로에 도착할 때 까지는 대향방향의 차량군 D가 상기 교차로에 도착하지 않으므로, 상기 교차로에서 좌회전신호는 직진신호와 동시에 현시할 수 있으나, 상기 교차로에서 차량군 O가 교차로를 다 통과하기 전에 대향방향의 차량군 D가 상기 교차로에 도착하므로 부득이하게 차량군 O의 직진신호 중에 좌회전 신호를 종료하여야 한다. 구역 c에 있으므로 [수학식 12]를 이용하여 계산을 하면, 좌회전신호는 00'32"에 현시되고,즉, 01'06"에 종료되어 34초동안 좌회전을 허용하게 된다. 차량군 O의 후미에 위치하여 좌회전신호를 받지 못하고 상기 교차로에서 정지하게 되는 차량들은 다음 주기의 대기차량의 소거를 위한 직진신호시간에 좌회전 신호를 같이 받아 좌회전을 하거나, 하위도로 차량의 상기 교차로 통과시간 중 일부를 할당받아 좌회전을 하게 된다.

도 19는 구역 d인 기준 구간점(cp)에서 1600m지점에 폭 50m의 교차로가 있는 경우이다. 기점방향에서부터 주행해오는 차량에 대한 직진신호시간은이고, 대향방향으로부터 주행해오는 차량에 대한 직진신호시간은가 산출된다. 도 19a 및 도 19b에서 보는 바와 같이 차량군 O가 기준 구간점(CP)에서 1600m지점에 위치한 교차로에 도착하기 전에 대향방향의 차량군 D가 이미 상기 교차로를 통과하고 있으며, 차량군 O가 상기 교차로에 도착한 순간에도 차량군 D에 대하여 계속하여 직진신호가 현시되고 있어, 차량군 O에 대해서는 직진신호와 동시에 좌회전신호를 현시할 수 없고, 도 19c에서와 같이 차량군 D의 직진차량이 교차로를 완전히 빠져나간 후부터 좌회전신호를 현시하게 된다. 상기 교차로는 구역 d에 위치하고 있으므로 [수학식 13]을 이용하여 계산하면, 좌회전신호시간은초에 현시되고, 상기 좌회전신호는 68 + 55 = 123초에 종료되어 약 32초동안의 좌회전 통과시간이 할당되게 된다.

도 20은 구역 f인 기준 구간점(cp)에서 2300m지점에 폭 50m의 교차로가 있는 경우이다. 기점방향에서부터 주행해 오는 차량에 대한 직진신호시간은이고, 대향방향으로부터 주행해오는 차량에 대한 직진신호시간은가 산출된다. 도 20a 및 도 20b에서 보는 바와 같이 차량군 O가 기준 구간점(CP)에서 2300m지점에 위치한 교차로에 도착할 때 까지는 대향방향의 차량군 D가 상기 교차로에 도착하지 않으므로, 상기 교차로에서 좌회전신호는 직진신호와 동시에 현시할 수 있으나, 상기 교차로에서 차량군 O가 교차로를 다 통과하기 전에 대향방향의 차량군 D가 상기 교차로에 도착하므로 부득이하게 차량군 O의 직진신호 중에 좌회전 신호를 종료하여야 한다. 구역 f에 있으므로 [수학식 14]를 이용하여 계산을 하면, 좌회전신호는 01'50"에 현시되고,즉, 02'28"에 종료되어 38초동안 좌회전을 허용하게 된다. 차량군 O의 후미에 위치하여 좌회전신호를 받지 못하고 상기 교차로에서 정지하게 되는 차량들은 다음 주기의 대기차량의 소거를 위한 직진신호시간에 좌회전 신호를 같이 받아 좌회전을 하거나, 하위도로 차량의 상기 교차로 통과시간 중 일부를 할당받아 좌회전을 하게 된다.

상기 식에서는 좌회전하고자 하는 차량이 직진하는 차량보다 그 수가 적을 것이기 때문에 가능한 모든 시간을 좌회전차량을 위해서 할당하지 않고, 좌회전통과시간이 직진녹색시간을 넘지 않도록 하였으나, 경우에 따라서는 좌회전하는 차량이 직진하는 차량보다 더 많은 경우가 있을 수 있고, 일반적으로 좌회전을 하기 위해서는 속도를 낮춰야 하므로 같은 시간동안 직진하는 차량보다 더 적은 수의 차량이 좌회전을 하게 되므로, 좌회전 시간을 좀 더 충분히 줄 필요가 있을 때가 있다.

도 21에서는 가능한 좌회전 시간을 산출하여 도시하였다. 상기 도 21에서 w는 0으로 놓았으며, '직진중'은 직진신호와 동시에 좌회전신호를 현시하지 못하는 경우, '동시'는 직진신호와 동시에 좌회전신호를 현시하는 경우를 나타내며, '양방향 동시'는 기점방향에서부터 오는 차량과 이에 대향하는 차량이 하위도로의 교차로 통과시간을 분할받아서 직진신호가 종료된 후 양방향 차량이 동시에 좌회전을 하게 됨을 의미한다.

상기 도 21에서 보면, 구간점과 반구간점에서는 좌회전 시간으로 분할되어 할당되는 시간이 0으로 되어 있어서 좌회전을 할 수 없게 되어 있으나, 상기 구간에서는 하위도로를 주행하는 차량에 대한 직진신호가 가장 오랫동안 현시되는 구간이므로 하위도로의 직진통과시간의 일부를 할당받아 좌회전 통과시간으로 사용할 수 있다.

상기에서 산출된 각 신호시간들은 각 지역 교통신호 제어기에 입력되어 교통신호를 제어하는데 사용된다(416)

이상에서, 교통신호를 제어하고자 하는 도로에서 차량이 최대한 정차없이 연속하여 진행할 수 있도록 교통신호를 제어하는 방법에 대하여 설명하였다. 상기의 발명은 도로 주변의 하위도로가 골목길 등 교통량이 그리 많지 않거나 상기 도로와 하위도로의 교통량의 차이가 클 때 사용하면 특히 효과적이다.

그러나, 도심과 같이 하위도로의 교통량도 무시하지 못하는 경우에는 하위도로까지도 염두에 두고 교통신호를 제어하는 방법을 고려하여야 한다.

이하에서는 두번째 하위도로까지 고려한 교통신호를 제어하는 방법에 대하여 설명한다.

도 22에서는 두번째 하위도로(부도로, 종도로)까지 고려하여 교통신호를 제어하는 방법을 도시하였다.

상기 방법은 교통량을 추정하여 교통량이 많은 도로를 주도로, 상기 주도로를 통과하는 주도로의 하위도로를 부도로, 상기 부도로를 통과하는 부도로의 하위도로를 종도로로 설정하는 단계(2210);

주도로의 신호시간을 산출하는 단계(2211);

부도로의 신호시간을 산출하는 단계(2212);

종도로의 신호시간을 산출하는 단계(2213); 및

상기 산출된 신호시간을 각 지역제어기에 신호시간을 입력하여 교통신호를 제어하는 단계(2214)로 구성된다.

주도로의 신호시간을 산출하는 단계(2211)는 상기한 하나의 도로만을 고려하여 교통신호를 제어하는 방법과 동일한 단계를 거쳐서 행해진다.

도 23에는 부도로의 신호시간을 산출하는 단계(2212)가 구체적으로 도시되어있다.

상기 부도로에서의 신호시간은

주도로와 만나는 교차로에서 부도로 차량의 통과시간을 산출하고, 부도로의 주행속도와 부도로에서의 직진녹색시간을 설정하는 단계(2310);

부도로의 구간을 형성하는 단계(2311);

부도로에서 직진신호의 기준시간을 산출하는 단계(2312);

교차로 및 횡단보도에서의 직진신호시간을 산출하는 단계(2313);

교차로에서의 종도로의 직진신호시간 및 횡단보도에서의 보행신호시간을 산출하는 단계(2314); 및

좌회전 신호시간 및 좌회전 종료시간을 산출하는 단계(2315)를 통하여 산출되어 진다.

이하, 부도로에서의 신호시간을 산출하는 방법에 대하여 구체적으로 살펴본다.

먼저, 주도로의 교차로에서 부도로를 주행하는 차량이 통과할 수 있는 시간을 산출하여야 한다(2310). 상기 시간은 주도로의 양방향 또는 한방향의 차량군이 해당 교차로를 통과하고 난 후, 다음 차량군이 도달하기 전까지의 공백기간을 시간으로 환산하여 얻게 된다.

도 24에는 상기 주도로의 교차로에서 부도로의 차량이 통과할 수 있는 시간을 산출하는 방법을 도시하고 있다.

구체적으로 살펴보면, 먼저 주도로에서의 교차로의 위치를 파악하여야한다(2410). 전술한 예에서와 같이 주도로에서의 교차로의 위치에 따라 부도로의 차량이 교차로를 통과할 수 있는 시간을 산출하는 식이 달라지기 때문이다.

교차로의 위치를 파악하면, 상기 교차로에서의 주도로의 기준차로의 직진신호 종료시간과 상기 직진신호의 종료 후 현시되는 상기 기준차로와 대향하는 대향차로의 직진신호시간을 구하여 이들 사이의 시간을 부도로의 차량이 교차로를 통과하는 시간으로 설정하고, 또한 상기 주도로의 기준차로와 대향하는 대향차로의 직진신호종료시간과 상기 직진신호의 종료 후 현시되는 상기 기준차로의 직진신호시간 사이의 시간도 상기 부도로를 주행하는 차량이 교차로를 통과할 수 있는 시간으로 설정한다(2411).

이상에서 산출된 값을 이용하여 부도로를 주행하는 차량에 대한 직진신호시간을 설정할 수도 있지만, 부도로 차량이 교차로를 통과하는 시간이 부도로에 설정된 직진녹색시간보다 긴 경우는 굳이 가능한 모든 시간을 부도로를 주행하는 차량이 교차로를 통과하는데 사용하게 할 필요가 없기 때문에, 상기 방법은 상기 단계에서 산출된 부도로를 주행하는 차량이 교차로를 통과할 수 있는 시간을 부도로의 직진녹색시간과 비교(2412)하여, 만약 상기 산출된 시간이 부도로의 직진녹색시간보다 긴 경우에는 부도로의 직진녹색시간만큼만을 상기 주도로의 교차로를 상기 부도로를 주행하는 차량이 통과할 수 있는 시간으로 설정하고, 나머지 시간은 상기 주도로를 주행하는 차량의 좌회전통과시간에 할당하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 방법에 의하여 산출된 값이 소정의 값보다 적어 해당 신호를 현시할 수 없는 경우에는 이에 대해서는 직진신호를 현시하지 않을 수도 있다(미도시). 이때산출된 값을 공백으로 처리할 수 없으므로 해당 신호의 전(前) 신호를 그 값만큼 연장하게 된다.

상기와 같은 방식으로 계산을 하면 구간점 사이의 각 지점마다 계산하는 식이 다르게 나타나게 되는 바, 구체적으로 상기 교차로의 위치가 주도로의 기준차로의 기점방향 구간점으로부터 구간거리의 1/4구간내에 위치하는 경우, 상기 부도로 차량의 직진신호시간 및 직진신호종료시간은 다음의 [수학식 15]을 이용하여 산출되고, 상기 교차로의 위치가 상기 주도로의 구간점으로부터 구간거리의 1/4-2/4구간내에 위치하는 경우, 상기 부도로 차량의 직진신호시간 및 직진신호종료시간은 다음의 [수학식 16]을 이용하여 산출되고, 상기 교차로의 위치가 상기 주도로의 구간점으로부터 구간거리의 2/4-3/4구간내에 위치하는 경우, 상기 부도로 차량의 직진신호시간 및 직진신호종료시간은 다음의 [수학식 17]을 이용하여 산출되고, 상기 교차로의 위치가 상기 주도로의 구간점으로부터 구간거리의 3/4-4/4구간내에 위치하는 경우, 상기 부도로 차량의 직진신호시간 및 직진신호종료시간은 다음의 [수학식 18]을 이용하여 산출된다.

S_e= Ot_d-y

S_e= Ot_o-y

S_e= Ot_d-y

S_e= Ot_o-y

여기서, S_s는 부도로를 주행하는 차량의 상기 교차로에서의 직진신호 현시시간, S_e는 부도로를 주행하는 차량의 상기 교차로에서의 직진신호 종료시간, Ot_o는 상기 주도로의 기준차로의 기점방향으로부터 진행하는 차량군에 직진신호를 현시하는 시간, g는 주도로의 차량에 대한 직진녹색 신호가 현시되고 있는 시간, y는 주도로의 차량에 대한 황색신호가 현시되고 있는 시간, Ot_d는 상기 주도로의 기준차로의 종점방향으로부터 진행하는 대향차로의 차량군에 직진신호를 현시하는 시간, c는 신호주기를 나타낸다.

도면을 참조하여 상기 [수학식 15] 내지 [수학식 18]가 적용되는 예를 살펴보면 다음가 같다.

도 25는 주도로의 기준 구간점(cp)에서 300m지점에 폭 50m의 교차로가 있는 경우이다. 주도로의 기준차로의 기점방향에서부터 주행해 오는 차량에 대한 직진신호시간은이고, 대향방향으로부터 주행해오는 차량에 대한 직진신호시간은가 산출된다. 도 25에서 보듯이 차량군 O가 통과한 후 차량군 D가 통과할 때까지 부도로 차량이 교차로를 통과하는 것이 허용되므로, [수학식 15]를 이용하면, 황색신호시간이 3초라고 할 때 상기 교차로에서 부도로 차량에 대한 직진신호는 -10 + 55 + 3 = 48초, 즉 주도로의 차량이 상기 교차로를 사이에 두고 있는 구간점을 출발하는 시간인 직진신호기준시간을 00'00"라고 할 때, 00'48"에 부도로 차량에 대하여 직진신호가 현시되고, 111.02 - 3 = 108.02, 즉 01'48"에 직진신호가 종료되어 63초동안 부도로의 차량이 상기 교차로를 통과할 수 있게 된다.

도 26은 주도로의 기준 구간점(cp)에서 800m지점에 폭 50m의 교차로가 있는 경우이다. 주도로의 기점방향에서부터 주행해 오는 차량에 대한 직진신호시간은이고, 대향방향으로부터 주행해오는 차량에 대한 직진신호시간은가 산출된다. 도 26a 및 도 26b에서 보는 바와 같이 상기 지점에 위치한 교차로에서는 양방향 차량군이 모두 교차로를 통과한 후에만 부도로의 차량이 교차로를 통과할 수 있게 되므로, [수학식 16]을 이용하면, 황색신호시간이 3초라고 할 때 상기 교차로에서 부도로 차량에 대한 직진신호는 81.02 + 55 + 3 - 160 = - 20.98, 즉 주도로의 차량이 상기 교차로를 사이에 두고 있는 구간점을 출발하는 시간인 직진신호기준시간을 00'00"라고 할 때, 약 59'39"에 부도로 차량에 대하여 직진신호가 현시되고, 20 - 3 = 17, 즉 00'17"에 직진신호가 종료되어38초동안 부도로의 차량이 상기 교차로를 통과할 수 있게 된다.

도 27은 주도로의 기준 구간점(cp)에서 1600m지점에 폭 50m의 교차로가 있는 경우이다. 주도로의 기점방향에서부터 주행해 오는 차량에 대한 직진신호시간은이고, 대향방향으로부터 주행해오는 차량에 대한 직진신호시간은가 산출된다. 도 27a 및 도 27b에서 보는 바와 같이 차량군 O가 기준 구간점(CP)에서 1600m지점에 위치한 교차로에 도착한 순간에 차량군 D에 대하여 계속하여 직진신호가 현시되고 있어, 양방향의 차량군이 모두 통과한 이후(특히 차량군 O가 통과한 이후)에만 부도로의 차량이 교차로를 통과할 수 있게 되므로, [수학식 17]을 이용하면, 황색신호시간이 3초라고 할 때 상기 교차로에서 부도로 차량에 대한 직진신호는 68 + 55 + 3 - 160 = - 34, 즉 주도로의 차량이 상기 교차로를 사이에 두고 있는 구간점을 출발하는 시간인 직진신호기준시간을 00'00"라고 할 때, 59'26"에 부도로 차량에 대하여 직진신호가 현시되고, 33.02 - 3 = 30.02, 즉 00'30"에 직진신호가 종료되어 64초동안 부도로의 차량이 상기 교차로를 통과할 수 있게 된다.

도 28은 주도로의 기준 구간점(cp)에서 2300m지점에 폭 50m의 교차로가 있는 경우이다. 주도로의 기점방향에서부터 주행해 오는 차량에 대한 직진신호시간은이고, 대향방향으로부터 주행해오는 차량에 대한 직진신호시간은가 산출된다. 도 28에서 보는 바와 같이 대향방향으로부터 진행하는 차량군 D가 기준 구간점(CP)에서 2300m지점에 위치한 교차로를 통과한 후주도로의 기점방향으로부터 출발한 차량군 O가 상기 교차로에 도착할 때까지 부도로를 주행하는 차량에 대하여 직진신호를 줄 수 있으므로, [수학식 18]을 이용하면, 황색신호시간이 3초라고 할 때 상기 교차로에서 부도로 차량에 대한 직진신호는 -8.98 + 55 + 3 = 49.02, 즉 주도로의 차량이 상기 교차로를 사이에 두고 있는 구간점을 출발하는 시간인 직진신호기준시간을 00'00"라고 할 때, 약 00'49"에 부도로 차량에 대하여 직진신호가 현시되고, 110 - 3 = 107, 즉 01'37"에 직진신호가 종료되어 58초동안 부도로의 차량이 상기 교차로를 통과할 수 있게 된다.

상기한 계산 결과, 부도로를 주행하는 차량이 상기 교차로를 통과할 수 있는 시간이 부도로에서 설정된 직진녹색시간을 초과하는 경우에는 상기 부도로에서의 직진녹색시간만큼만을 부도로를 주행하는 차량이 교차로를 통과할 수 있는 시간으로 설정하고 나머지 시간은 주도로의 좌회전차량을 위해서 할당하여 줄 수도 있다.

도 29에는 상기한 방법에 의하여 부도로를 주행하는 차량의 교차로 통과시간을 도시하였다. 교차로의 폭은 교차로마다 다르고, 황색시간도 교차로마다 다를 수 있는 값이어서, 상기 도 29에서는 이들의 값을 0으로 놓고 산출한 값을 나타내었다.

도 29에서 보면, 부도로 차량의 교차로 통과시간은 크게 주도로의 직진녹색시간보다 큰 경우, 주도로의 직진녹색시간보다 작은 통과시간이 산출되는 경우로 나누어 볼 수 있다.

부도로 차량의 교차로 통과시간은 크게 주도로의 직진녹색시간보다 큰 경우,주도로의 직진녹색시간(55초)을 상기 교차로를 통과하는 부도로의 직진녹색시간으로 설정하고, 이 시간 동안 이후의 통과시간은 주도로의 좌회전 차량을 위하여 할당한다.

주도로의 직진녹색시간보다 작은 통과시간이 산출되는 경우, 상기 통과시간을 상기 교차로를 통과하는 부도로의 직진녹색시간으로 설정하거나, 주도로의 직진녹색시간과 동일한 시간을 부도로의 직진녹색시간으로 설정할 수 있다. 통과시간을 부도로의 직진녹색시간으로 설정하는 경우 상기 교차로에 유입된 부도로의 차량이 상기 교차로에서 모두 통과할 수 있으나, 직진녹색시간이 축소되는 단점이 있고, 부도로의 직진녹색시간을 주도로의 직진녹색시간과 동일한 값으로 설정하면, 부도로의 다른 교차로는 주도로의 교통량만큼을 소화할 수 있으나, 상기 주도로와 만나는 교차로에서는 일부만이 통과하고 나머지 차량은 매번 대기해야 하는 단점이 있다. 부도로의 직진녹색시간은 상기 교차로가 위치한 지역의 교통 흐름 등을 고려하여 설정하는 것이 바람직하다.

부도로의 주행속도는 임의로 정할 수 있으나, 여기서는 부도로를 주행하는 차량의 수가 주도로를 주행하는 차량의 수와 유사하다는 전제하에 주도로의 주행속도와 동일한 60km/h로 설정한다.

이렇게 부도로 차량의 교차로 통과시간 및 주행속도, 직진녹색시간을 설정(2310)한 다음에는 부도로의 구간을 형성하여야 한다(2311).

부도로의 구간점은 주도로와의 신호연동을 위하여 주도로와 만나는 점을 기준점으로 잡고, 이로부터 일정한 구간거리(신호주기 X 설정주행속도)마다 구간점을 잡음으로써 형성된다. 이에 대한 예를 도 30에 도시하였다.

부도로의 구간을 형성한 다음에는 부도로의 각 교차로에서 직진신호를 주기 위해 기준이 되는 값인, 부도로의 주차량군의 선두차량이 부도로의 구간점을 통과하는 시간인 부도로의 직진신호기준시간을 산출한다(2313).

도 31을 참조로 상기 단계를 설명하면 다음과 같다.

주도로에서는 상기 직진신호기준시간을 00'00", 즉 00'00"에 주도로의 차량군의 선두차량이 주도로의 구간점을 통과하도록 설정하였으나, 부도로에서도 직진신호기준시간을 00'00"로 설정한 경우 부도로 차량이 주도로와 만나는 교차로에서 주도로 차량과 만나 대기할 수도 있으므로, 이를 방지하기 위하여 주도로의 직진신호시간을 고려하여 부도로의 직진신호기준시간을 산출하여야 한다.

즉, 주도로와 교차되는 지점에서 부도로의 차량이 연속진행 하려면 주도로의 양방향 또는 한방향 차량군의 후미까지 해당교차로를 통과한 다음, 교차로폭에 따른 일정의 소거시간이 지난 후 부도로축의 차량군이 양방향 동시에 해당교차로를 통과하여 주도로의 다음 차량군이 도달하기 전에 소거되도록 설정해야 분할된 시간 내에 서로 정지하지 않고 통과할 수 있다.

따라서, [수학식 15] 내지 [수학식 18]에서 산출한 상기 교차로에서 부도로 차량에 대한 직진신호시간을 기준으로 부도로에서의 직진신호기준시간을 산출하게 된다.

다만, 상기 교차로에서의 부도로의 직진신호시간은 상기 교차로의 정지선을 중심으로 산출한 것이고, 직진신호기준시간은 도 31에서 보는 바와 같이 상기 주도로와 부도로가 만나는 교차로의 중앙에 있는 구간점을 중심으로 한 값이므로, 이를고려하여 부도로의 직진신호기준시간을 산출한다. 즉, 상기 주도로와 부도로가 만나는 교차로에 위치한 구간점과 부도로의 다른 구간점들은 모두 동일한 직진신호시간을 가질 것이므로, 상기 기준 구간점이 있는 교차로의 정지선에서 전의 구간점까지의 거리를 역산하여 직진신호기준시간을 계산한다. 즉,를 교차로에서의 직진신호시간에서 역산하여 직진신호시간을 산출한다.

또한, 상기 교차로의 정지선에서 미리 대기하고 있는 차량을 소거하는 시간도 포함해야 부도로의 주차량군이 상기 교차로에서 정지하지 않고 주행할 수 있을 것이므로, 상기 대기차량을 소거하는 시간도 고려하여야 한다.

상기한 방법에 의하여 상기 부도로의 위치가 주도로의 기준차로의 기점방향의 구간점으로부터 상기 주도로의 구간거리의 1/4구간 내에 위치하거나, 2/4-3/4구간내에 위치하는 경우 다음의 [수학식 19]에 의하여 상기 부도로의 직진신호기준시간을 산출하고, 상기 주도로의 구간거리의 1/4-2/4구간 내에 위치하거나, 3/4-4/4구간내에 위치하는 경우 다음의 [수학식 20]에 의하여 상기 부도로의 직진신호기준시간을 산출한다.

여기서, Ot_p는 상기 부도로에서의 직진신호기준시간, Ot_o는 상기 부도로와 주도로가 만나는 교차로에서의 상기 주도로의 기준차로의 직진신호시간, Ot_d는 부도로와 주도로가 만나는 교차로에서의 상기 주도로의 기준차로와 대향하는 차로에서의 직진신호시간, g는 상기 주도로의 직진녹색시간, y는 상기 주도로의 황색신호를 현시하고 있는 시간, T_Qc는 상기 부도로의 교차로에 대기하고 있던 차량 중 가장 후미의 차량이 녹색신호를 받은 후 상기 설정된 주행속도까지 이르기 위해 필요한 시간, C는 상기 부도로의 구간거리, w는 부도로방향의 교차로의 폭, v는 부도로의 설정된 주행속도를 나타낸다.

예를 들어 주도로의 구간점에서 300m지점에 50m폭의 교차로가 있다고 하면, 교차로와 가까운 기점방향의 차량군이 후미까지 교차로 정지선을 완전히 통과하여 황색시간이 경과한 시간부터 부도로의 차량이 주행하게 된다.

따라서 정해진 통과시간에 부도로축 해당교차로의 대기차량이 출발하여 후미차량이 설정속도에 이르렀을 때 상류의 주차량군이 도달하도록 해야 진행중인 부도로의 주차량군이 감속, 정지 등을 하지 않고 정속주행 할 수 있다.

이 소거시간에 이후에 부도로의 주차량군이 해당교차로(부도로 방향의 폭은 60m로 가정)에 도달하기 위해서는 부도로의 기준 구간점의 전(前) 구간점에서 해당교차로 정지선까지의 소요시간을 산출하여, 해당교차로의 주행시간에서 빼주면 부도로에서의 직진신호기준시간을 알 수 있다. [수학식 19]를 이용하면, 상기 교차로에서 주도로의 기점방향 차량에 대한 직진신호시간은 -10이므로,가 이 지점에 위치한 부도로의 직진신호기준시간이 된다. 이 값을 기준으로 이 부도로의 각 교차로 및 횡단보도에서 부도로 차량에 대한 직진신호시간을 산출하게 되며, 주도로와 출발시간의 시차가 적용되므로 주도로와 만나는 교차로에서 정지하지 않고 연속 주행할 수 있다.

부도로에서의 직진신호기준시간을 산출한 다음에는 부도로의 교차로 및 횡단보도에서의 직진신호시간을 산출한다(2313).

부도로의 교차로 및 횡단보도에서의 부도로 차량에 대한 직진신호시간은 상기 [수학식 1] 내지 [수학식 4]를 산출하는 방식과 동일한 방식을 통하여 산출된다. 다만, [수학식 1] 내지 [수학식 4]는 주도로의 직진신호시간을 산출하는 식이고, 주도로의 직진신호기준시간은 00'00"이지만, 부도로의 경우는 직진신호기준시간이 상기 주도로에서의 부도로와 주도로가 만나는 교차로의 위치에 따라 다르므로 이를 고려하여야 한다. 구체적으로 부도로의 교차로 및 횡단보도에서의 직진신호시간은 다음의 [수학식 21] 및 [수학식 22]에 의하여 산출된다.

여기서, Ot_os는 부도로의 기준차로의 기점방향으로부터 진행하는 차량군의 직진신호시간, L은 상기 부도로의 기준차로의 기점방향의 구간점에서 부도로의 교차로까지의 거리, v는 상기 부도로에서 설정된 주행속도, Ot_p는 부도로에서의 직진신호기준시간, Ot_ds는 상기 부도로의 기준차로의 종점방향으로부터 진행하는 상기 기준차로와 대향하는 차로의 차량군의 직진신호시간, C는 부도로의 구간거리, w는 교차로의 폭, T_Qc는 상기 대기차량 중 가장 후미 차량이 녹색신호를 받은 후 상기 설정된 주행속도까지 이르는데 필요한 시간을 나타낸다.

부도로의 교차로 및 횡단보도에서의 직진신호시간을 산출(2313)한 후에는 종도로의 직진신호시간 및 상기 부도로의 횡단보도에서의 보행신호시간을 산출한다 (2314).

상기 값은 주도로에서의 횡단보도 보행시간 및 주도로의 교차로에서의 부도로의 직진신호시간을 산출하는 단계와 동일한 방법을 통하여 산출된다.

즉, 부도로의 횡단보도에서의 보행시간은 도 12에 나타난 방법에 의하여 산출되며, 부도로의 교차로에서 종도로의 직진신호시간은 도 24와 같은 방법에 의하여 산출된다.

종도로의 직진신호 시간 및 상기 부도로의 횡단보도에서의 보행신호시간을 산출(2314)한 후에는 부도로 차량에 대한 교차로에서의 좌회전신호시간 및 좌회전신호종료시간을 산출한다(2315).

상기 값은 주도로의 교차로에서 주도로 차량에 대한 좌회전신호시간 및 좌회전신호 종료시간을 산출하는 단계와 동일한 방법을 통하여 산출된다. 즉, 도 14와 같은 방법을 통하여 산출하게 된다.

이상과 같은 방법으로 부도로에서의 모든 신호시간을 산출한 후에는 종도로에서의 신호시간을 산출한다(2213).

도 32에는 종도로에서의 신호시간을 산출하는 방법을 도시하였다.

구체적으로 상기 방법은 부도로의 교차로를 종도로를 주행하는 차량이 통과할 수 있는 시간을 산출하고, 상기 종도로에서의 주행속도, 상기 종도로에서의 직진녹색시간을 각각 소정의 값으로 설정하는 단계(3210);

상기 종도로의 주행속도 및 상기 신호주기를 이용하여 상기 종도로의 구간거리를 산출하고, 상기 부도로와 교차하는 지점에 상기 종도로의 기준점을 잡고 상기 종도로의 기준점으로부터 매 구간거리 간격마다 상기 종도로의 구간점을 설정하는 단계(2311);

상기 종도로의 구간점에서의 직진신호시간인 직진신호기준시간을 상기 부도로의 구간점에서의 직진신호시간인 직진신호기준시간을 이용하여 산출하는 단계(2312);

상기 종도로의 교차로 및 상기 종도로의 횡단보도에서의 직진신호시간을 산출하는 단계(2313);

상기 (2313)단계에서 산출된 값을 이용하여 상기 종도로의 교차로에서의 상기 종도로의 하위도로의 직진신호 시간 및 상기 종도로상의 교차로와 독립되어 있는 상기 종도로상의 횡단보도에서의 보행신호시간을 산출하는 단계(2314); 및

상기 (2313)단계 및 (2314)단계에서 산출된 값을 이용하여 상기 종도로상의 교차로에서의 좌회전 신호시간 및 좌회전 신호 종료시간을 산출하는 단계를 포함하여 이루어져 있으며, 부도로와 종도로의 관계는 도 23에서 부도로의 신호시간을 산출하면서 고려한 주도로와 부도로의 관계와 동일한 관계를 가진다.

따라서, 구체적인 방법은 도 23에서 부도로의 신호시간을 산출한 방법과 동일한 방법으로 수행된다.

본 실시예에서는 종도로까지만 고려하여 신호시간을 산출하였으나, 종도로의 하위도로를 고려하는 경우에도 상기와 동일한 방법을 통해서 신호시간을 산출할 수 있다.

이렇게 각 도로에서의 신호시간을 산출한 후에는 산출된 각 신호시간을 각 지역의 제어기에 입력하여 교통신호를 제어한다(2214).

상기의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 제작될 수 있으며, CD-ROM, DVD ROM 등 기록매체에 저장될 수 있다.

본 발명에서는 상기한 방법을 이용하여 교통신호를 제어하는 교통신호 제어시스템을 제공하는 바, 도 33에는 본 발명의 교통신호 제어시스템이 도시되어 있다.

구체적으로 본 발명의 교통신호 제어시스템은 상기의 방법에 의하여 산출된 신호시간에 대한 정보를 저장하고 있는 메모리(3330); 시간정보를 제어수단에 전달하는 타이머(3310); 상기 타이머로부터 시간정보를 받고, 상기 메모리로부터 신호시간에 대한 정보를 받아서 신호등을 제어하는 제어기(3320) 및 시보신호를 수신하는 시보신호 수신기(3350)을 포함하여 이루어진다.

메모리(3330)에는 상기 방법에 의하여 산출된 각 도로에서의 신호시간이 저장되어 있고, 이 정보를 제어기(3320)에 전달한다. 상기 메모리(3330)는 개별 신호등의 제어기와 함께 설치되어 있을 수 있으며, 별도로 설치되어 있을 수도 있다. 별도로 설치되어 있는 경우에는 상기 신호시간에 대한 정보의 전달은 유선 또는 무선 채널을 통하여 수행된다.

시보신호 수신기(3350)는 시보신호를 수신하여 제어기(3320)에 전달하며, 라디오 시보신호를 이용할 수도 있으나, 별도의 다른 신호를 유선 또는 무선 채널을 통하여 수신할 수도 있다.

타이머(3310)는 시간을 측정하여 현재 시간 또는 기준 시간으로부터 어느정도의 시간이 경과되었는지를 제어기에 알려준다.

제어기(3320)는 타이머(3310)로부터 시간정보를 받고, 메모리(3330)로부터 신호시간에 대한 정보를 받아서, 신호를 변경하여야 할 신호등(3340)에 점소등 신호를 전달한다. 일예로 만약 현시하여야 할 신호가 직진신호이면, 신호등의 녹색신호를, 나타내는 램프에는 점등신호를 적색신호를 나타내는 램프에는 소등신호를 전달한다. 상기 제어기는 하나의 신호등(3340)만을 제어할 수도 있고, 하나의 제어기를 이용하여 다수의 신호등을 제어할 수도 있다.

또한, 제어기(3320)는 시보신호 수신기(3350)으로부터 시보신호를 받아서,리셋신호를 타이머에 전달함으로써 타이머의 시간을 맞추는 동작도 한다. 이렇게 함으로써 제어하고자 하는 도로에 설치된 모든 타이머의 시간을 일정하게 할 수 있게 되고, 각 교차로의 신호를 서로 연동할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 도로의 양방향 차로에 대한 신호를 서로 분리하고, 각 교차로별로 신호를 서로 연동하여 제어하고, 하나의 신호주기 동안 신호가 현시되는 수를 줄였기 때문에 각 교차로 등에서 충분한 직진녹색시간을 확보할 수 있어 주어진 시간 동안 많은 차량을 통과시킬 수 있고, 교차로 내에서의 모든 상충 요소들이 분리되므로 상충으로 인한 교통사고를 미연에 방지할 수 있으며, 또한 각 교차로에서 차량들이 최대한 정지하지 않고 연속하여 진행할 수 있도록 하여 주며, 또한 과속으로 주행하는 차량은 본 발명의 신호체계에서는 반드시 신호등에서 정지하여야 하기 때문에 운전자들이 이점을 인식하여 과속을 자제하도록 유도하는 효과가 있다.

Claims

교통신호를 제어하는 방법에 있어서,

소정의 산출방법에 의하여 산출된 신호시간을 신호 제어를 위한 값으로 설정하는 단계; 및

상기 설정된 값에 따라 교통신호를 제어하는 단계;를 포함하고, 상기 소정의 산출방법은

(a) 교통신호를 제어하고자 하는 도로에서의 주행속도, 상기 도로에서의 신호주기 및 상기 도로에서 상기 신호주기 동안 녹색신호가 켜져 있는 시간인 직진 녹색시간을 각각 소정의 값으로 설정하는 단계;

(b) 상기 주행속도 및 상기 신호주기에 따라 상기 도로의 구간거리를 산출하고, 소정의 위치에 기준점을 잡고 상기 기준점으로부터 매 구간거리 간격마다 구간점을 설정하는 단계; 및

(c) 상기 도로의 제1구간점으로부터 상기 도로상의 각각의 교차로 및 상기 도로상의 상기 각 교차로와 독립되어 있는 각각의 횡단보도까지의 거리 및 폭을 이용하여 상기 제1구간점으로부터 제1방향차로로 진행하는 차량이 상기 설정된 주행속도로 주행시 상기 각 교차로 및 상기 각 횡단보도에서 정지하지 않고 주행할 수 있도록 상기 각 교차로 및 상기 각 횡단보도에서 상기 제1방향차로에서의 직진신호가 현시되기 시작하는 직진신호시간을 산출하고,

상기 제1구간점으로부터 상기 구간거리 떨어진 제2구간점으로부터 상기 도로상의 각각의 교차로 및 상기 도로상의 상기 각 교차로와 독립되어 있는 각각의 횡단보도까지의 거리 및 폭을 이용하여 상기 제2구간점으로부터 상기 제1방향차로와 대향하는 제2방향차로로 진행하는 차량이 상기 설정된 주행속도로 주행시 상기 각 교차로 및 상기 각 횡단보도에서 정지하지 않고 주행할 수 있도록 상기 각 교차로 및 상기 각 횡단보도에서 상기 제2방향차로에서의 직진신호가 현시되기 시작하는 직진신호시간을 산출하여,

상기 도로의 상기 제1방향차로와 상기 제2방향차로의 직진신호신호시간을 서로 독립적으로 분리하여 산출하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법.
제1항에 있어서, 상기 교통신호 제어방법은

(d) 상기 (c)단계에서 산출된 값을 이용하여 상기 교차로에서 상기 도로와 연결되어 있는 하위도로의 직진신호 시간 및 상기 교차로와 독립되어 있는 상기 횡단보도에서의 보행신호시간을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 교통신호 제어방법은

(e) 상기 (c)단계 및 상기 (d)단계에서 산출된 값을 이용하여 상기 교차로에서의 좌회전 신호시간 및 좌회전 신호 종료시간을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법.
제1항에 있어서, 상기 (c)단계의 상기 도로에서의 각방향별 직진신호시간은

(c-1) 상기 교차로상의 대기차량의 수를 추정하여 산출하는 단계;

(c-2) 상기 대기차량이 정지상태에서 상기 설정된 주행속도에 이르는 가속도 시간을 추정하여 산출하는 단계; 및

(c-3) 상기 가속도 시간, 신호의 변동에 대한 인지반응시간, 출발지연시간을 이용하여 대기차량을 고려한 직진신호시간을 산출하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법.
교통신호를 제어하는 방법에 있어서,

교통신호를 제어하고자 하는 도로의 양방향차로의 신호가 서로 분리되여 제어되도록 소정의 산출방법에 의하여 산출된 신호시간을 신호 제어를 위한 값으로 설정하는 단계; 및

상기 설정된 값에 따라 교통신호를 제어하는 단계;를 포함하고, 상기 소정의 산출방법은

(a) 상기 도로의 횡단보도에서의 제1방향차로의 직진신호의 종료시간과 상기 직진신호의 종료 후 현시되는 상기 제1방향차로와 대향하는 제2방향차로의 직진신호시간 사이의 제1시간과 상기 제2방향차로의 직진신호의 종료시간과 상기 제2방향차로의 직진신호의 종료 후 현시되는 상기 제1방향차로의 직진신호시간 사이의 제2시간을 산출하는 단계;

(b) 상기 제1시간의 길이와 상기 제2시간의 길이를 비교하는 단계;

(c) 상기 (b)단계에서 비교한 결과, 상기 제1시간의 길이가 상기 제2시간의 길이보다 큰 경우 상기 제1방향차로의 직진신호의 종료 후 시간을 상기 횡단보도에서의 상기보행신호시간으로 설정하고, 상기 제2방향차로의 직진신호시간의 전 시간을 상기 횡단보도에서의 보행신호 종료시간으로 설정하는 단계; 및

(d) 상기 (b)단계에서 비교한 결과, 상기 제2시간의 길이가 상기 제1시간의 길이보다 큰 경우 상기 제2방향차로의 직진신호의 종료 후 시간을 상기 횡단보도에서의 상기 보행신호시간으로 설정하고, 상기 제1방향차로의 직진신호시간의 전 시간을 상기 횡단보도에서의 보행신호 종료시간으로 설정하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법.
교통신호를 제어하는 방법에 있어서,

교통신호를 제어하고자 하는 도로의 양방향차로의 신호가 서로 분리되여 제어되도록 소정의 산출방법에 의하여 산출된 신호시간을 신호 제어를 위한 값으로 설정하는 단계; 및

상기 설정된 값에 따라 교통신호를 제어하는 단계;를 포함하고, 상기 소정의 산출방법은

(a) 상기 도로의 교차로에서 좌회전을 허용하고자 하는 차로에 직진신호가 현시되고 있는 시간이 대향방향의 차로에 직진신호가 현시되고 있는 시간과 중첩되는지 판단하는 단계;

(b) 상기 교차로에서의 상기 좌회전을 허용하고자 하는 차로에 직진신호가 현시되고 있는 시간이 상기 대향방향의 직진신호가 현시되고 있는 시간과 중첩되는 경우, 상기 대향방향의 직진신호가 종료된 후의 시간을 좌회전 신호시간으로 설정하고, 대향방향의 다음 직진신호가 현시되기 전의 시간을 죄회전신호 종료시간으로 설정하는 단계; 및

(c) 상기 교차로에서의 상기 좌회전을 허용하고자 하는 차로에 직진신호가 현시되고 있는 시간이 상기 대향방향의 직진신호가 현시되고 있는 시간과 중첩되지 않는 경우, 상기 직진신호시간을 좌회전 신호시간으로 설정하고, 대향방향의 다음 직진신호가 현시되기 전의 시간을 죄회전신호 종료시간으로 설정하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법.
제6항에 있어서, 상기 교차로의 좌회전 신호시간 및 및 좌회전 신호 종료시간을 산출하는 단계는

(d) 좌회전통과시간이 상기 교차로에서의 직진녹색시간보다 긴 경우, 직진신호의 종료시간을 좌회전신호 종료시간으로 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 교차로의 좌회전 신호시간 및 및 좌회전 신호 종료시간을 산출하는 단계는

(e) 상기 좌회전통과시간이 소정의 값보다 작은 경우, 상기 도로와 상기 교차로를 통하여 연결되어 있는 하위도로의 통과시간에서 일부를 상기 좌회전통과시간에 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법.
교통신호를 제어하는 방법에 있어서,

교통신호를 제어하고자 하는 도로의 양방향차로의 신호가 서로 분리되여 제어되도록 소정의 산출방법에 의하여 산출된 신호시간을 신호 제어를 위한 값으로 설정하는 단계; 및

상기 설정된 값에 따라 교통신호를 제어하는 단계;를 포함하고, 상기 소정의 산출방법은

(a) 소정의 주도로 및 상기 주도로를 통과하는 하위도로를 부도로로 선정하고 신호주기를 설정하는 단계;

(b) 상기 주도로 상에서 일정 간격을 가지도록 구간점을 설정하고, 상기 주도로의 구간점으로부터 상기 주도로상의 각 교차로 및 상기 주도로의 각 교차로와 독립되어 있는 상기 주도로의 각 횡단 보도까지의 거리 및 폭과 상기 주도로의 설정주행속도 및 상기 신호주기를 이용하여 상기 주도로의 구간점을 출발한 차량이 상기 설정주행속도로 주행하는 경우 상기 주도로의 각 교차로 및 상기 주도로의 각 횡단보도에서 정지하지 않도록 상기 주도로의 각 횡단보도 및 상기 주도로의 각 교차로에서의 제1방향차로의 직진신호시간 및 상기 제1방향차로와 대향하는 제2방향차로에서의 직진신호시간을 서로 분리하여 산출하는 단계; 및

(c) 상기 부도로 상에서 상기 주도로와 부도로가 만나는 지점을 기준으로 일정 간격을 가지도록 구간점을 설정하고, 상기 부도로의 구간점으로부터 상기 부도로 상의 교차로 및 상기 부도로의 교차로와 독립되어 있는 부도로의 횡단 보도까지의 거리 및 폭과 상기 부도로의 설정주행속도, 상기 신호주기, 상기 (b)단계에서 산출한 상기 주도로와 만나는 교차로에서의 상기 부도로 차량의 통행시간을 이용하여 상기 부도로의 횡단보도 및 부도로의 교차로에서의 제3방향차로의 직진신호시간 및 상기 제3방향차로와 대향하는 제4방향차로에서의 직진신호시간을 산출하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법.
제9항에 있어서, 상기 (c)단계의 부도로의 신호시간을 산출하는 단계는

(ca) 상기 주도로의 교차로를 상기 부도로를 주행하는 차량이 통과할 수 있는 시간을 산출하고, 상기 부도로에서의 주행속도, 상기 부도로에서의 직진녹색시간을 각각 소정의 값으로 설정하는 단계;

(cb) 상기 부도로의 주행속도 및 상기 신호주기를 이용하여 상기 부도로의 구간거리를 산출하고, 상기 주도로와 교차하는 지점에 상기 부도로의 기준점을 잡고 상기 부도로의 기준점으로부터 매 구간거리 간격마다 상기 부도로의 구간점을 설정하는 단계;

(cc) 상기 부도로의 구간점에서의 직진신호시간인 직진신호기준시간을 상기 주도로의 구간점에서의 직진신호시간인 직진신호기준시간을 이용하여 산출하는 단계; 및

(cd) 상기 부도로의 구간점으로부터 상기 부도로상의 교차로 및 상기 부도로 상의 상기 교차로와 독립되어 있는 상기 부도로의 횡단보도까지의 거리 및 폭을 이용하여 상기 부도로의 상기 교차로 및 상기 부도로의 횡단보도에서의 상기 제3방향차로의 직진신호시간 및 상기 제4방향차로의 직진신호시간을 산출하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법.
제10항에 있어서, 상기 (c)단계는

(ce) 상기 (cd)단계에서 산출된 값을 이용하여 상기 부도로의 교차로에서의상기 부도로의 하위도로의 직진신호 시간 및 상기 부도로상의 교차로와 독립되어 있는 상기 부도로상의 횡단보도에서의 보행신호시간을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법.
제11항에 있어서, 상기 (c)단계는

(cf) 상기 (cd)단계 및 (ce)단계에서 산출된 값을 이용하여 상기 부도로상의 교차로에서의 좌회전 신호시간 및 좌회전 신호 종료시간을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법.
제10항에 있어서, 상기 (cc)단계의 직진신호기준시간은 상기 (ca)단계에서 산출된 상기 주도로와 상기 부도로가 만나는 교차로를 상기 부도로를 주행하는 차량이 통과할 수 있는 시간, 상기 주도로와 부도로가 만나는 교차로에서 대기하는 부도로의 차량 및 상기 부도로의 차량이 상기 부도로의 주행속도로 상기 주도로와 부도로가 만나는 교차로의 정지선에서 상기 주도로와 상기 부도로가 만나는 교차로에 위치한 구간점까지 도달하는데 걸리는 시간을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법.
제11항에 있어서, 상기 (ce)단계의 상기 부도로의 교차로와 독립되어 있는 상기 부도로의 횡단보도에서의 보행신호시간은

(ce-1) 상기 부도로에서의 상기 부도로의 횡단보도의 위치를 파악하는 단계;

(ce-2) 상기 부도로의 횡단보도에서의 상기 제3방향차로의 직진신호의 종료시간과 상기 직진신호의 종료 후 현시되는 상기 제4방향차로의 직진신호 종료시간사이의 제1시간과 상기 제4방향차로의 직진신호의 종료시간과 상기 제4방향차로의 직진신호의 종료 후 현시되는 상기 제3방향차로의 직진신호시간사이의 제2시간을 산출하는 단계;

(ce-3) 상기 제1시간의 길이와 상기 제2시간의 길이를 비교하는 단계;

(ce-4) 상기 (ce-3)단계에서 비교한 결과, 상기 제1시간의 길이가 상기 제2시간의 길이보다 큰 경우 제3방향차로의 직진신호의 종료 후 시간을 상기 부도로의 횡단보도에서의 상기보행신호시간으로 설정하고, 상기 제4방향차로의 직진신호시간의 전 시간을 상기 횡단보도에서의 보행신호 종료시간으로 설정하는 단계;

(ce-5) 상기 (ce-3)단계에서 비교한 결과, 상기 제2시간의 길이가 상기 제1시간의 길이보다 큰 경우 상기 제4방향차로의 직진신호의 종료 후 시간을 상기 부도로의 횡단보도에서의 상기 보행신호시간으로 설정하고, 상기 제3방향차로의 직진신호시간의 전 시간을 상기 부도로의 횡단보도에서의 보행신호 종료시간으로 설정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법.
제12항에 있어서, 상기 (cf)단계의 상기 부도로의 교차로의 좌회전 신호시간 및 및 좌회전 신호 종료시간을 산출하는 단계는

(cf-1) 상기 부도로의 교차로의 위치를 파악하는 단계;

(cf-2) 상기 부도로의 교차로에서의 좌회전을 허용하고자 하는 차로의 직진신호가 현시되고 있는 시간이 대향방향의 직진신호가 현시되고 있는 시간과 중첩되는지 판단하는 단계;

(cf-3) 상기 부도로의 교차로에서의 상기 좌회전을 허용하고자 하는 차로의 직진신호가 현시되고 있는 시간이 상기 대향방향의 직진신호가 현시되고 있는 시간과 중첩되는 경우, 상기 대향방향의 직진신호시간이 종료된 후의 시간을 좌회전 신호시간으로 설정하고, 대향방향의 다음 직진신호시간이 현시되기 전의 시간을 죄회전신호 종료시간으로 설정하는 단계; 및

(cf-4) 상기 부도로의 교차로에서의 상기 좌회전을 허용하고자 하는 차로의 직진신호가 현시되고 있는 시간이 상기 대향방향의 직진신호가 현시되고 있는 시간과 중첩되지 않는 경우, 상기 좌회전을 허용하고자 하는 차로의 직진신호시간을 좌회전 신호시간으로 설정하고, 상기 대향방향의 다음 직진신호시간이 현시되기 전의 시간을 죄회전신호 종료시간으로 설정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법.
제15항에 있어서, 상기 부도로의 교차로의 좌회전 신호시간 및 및 좌회전 신호 종료시간을 산출하는 단계는

(cf-5) 좌회전통과시간이 상기 부도로의 교차로에서의 상기 직진녹색시간보다 긴 경우, 상기 좌회전을 허용하고자 하는 차로의 직진신호의 종료시간을 상기 부도로의 좌회전신호 종료시간으로 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법.
제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 부도로의 교차로의 좌회전 신호시간 및 및 좌회전 신호 종료시간을 산출하는 단계는

(cf-6) 상기 좌회전통과시간이 소정의 값보다 작은 경우, 상기 부도로와 상기 부도로의 교차로를 통하여 연결되어 있는 상기 하위도로의 통과시간에서 일부를 좌회전시간으로 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법.
소정의 주도로 및 상기 주도로를 통과하는 하위도로를 부도로로 선정하고 상기 주도로 및 상기 부도로의 양방향차로의 신호를 서로 분리하여 제어하는 교통신호 제어방법을 이용하여 상기 주도로의 교차로를 상기 부도로를 주행하는 차량이 통과할 수 있도록 교통신호를 제어하는 방법에 있어서,

(a) 상기 주도로의 교차로에서의 상기 주도로의 제1방향차로의 직진신호 종료시간과 상기 직진신호의 종료 후 현시되는 상기 제1방향차로와 대향하는 제2방향차로의 직진신호시간 사이의 제1시간 및/또는 상기 제2방향차로의 직진신호종료시간과 상기 직진신호의 종료 후 현시되는 상기 제1방향차로의 직진신호시간 사이의 제2시간을 상기 부도로를 주행하는 차량이 통과할 수 있는 시간으로 설정하는 단계; 및

(b) 상기 산출된 신호시간에 따라 교통신호를 제어하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법.
제18항에 있어서, 상기 주도로의 교차로를 상기 부도로를 주행하는 차량이 통과할 수 있는 시간을 설정하는 단계는

(c) 상기 제1시간의 길이 또는 상기 제2시간의 길이를 상기 부도로의 직진녹색시간과 비교하는 단계;

(d) 상기 (c)단계에서 비교한 결과, 상기 제1시간의 길이 또는 상기 제2시간의 길이가 상기 부도로의 직진녹색시간보다 긴 경우, 상기 부도로의 직진녹색시간만큼만을 상기 주도로의 교차로를 상기 부도로를 주행하는 차량이 통과할 수 있는 시간으로 설정하고, 나머지 시간은 상기 주도로를 주행하는 차량의 좌회전통과시간에 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법.
교통신호를 제어하는 방법에 있어서, 교통신호를 제어하고자 하는 도로의 양방향차로의 신호를 서로 분리하여 제어하고, 상기 각 차로의 신호등에서의 직진신호는 제어하고자 하는 신호등의 전(前) 신호등에서 직진신호가 현시된 후, 상기 제어하고자 하는 차로의 차량이 상기 전 신호등의 정지선으로부터 설정된 주행속도로 주행한 경우 상기 제어하고자 하는 차로의 신호등이 설치되어 있는 정지선에 이르렀을 때 정지하지 않도록 직진신호가 현시되도록 교통신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어방법.
제1항, 제5항, 제6항, 제9항, 제18항 및 제20항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
교통신호를 제어하는 제어시스템에 있어서,

제1항, 제5항, 제6항, 제9항, 제18항 및 제20항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 이용하여 산출된 신호시간에 대한 정보를 저장하고 있는 메모리;

시간정보를 제어수단에 전달하는 타이머; 및

상기 타이머로부터 시간정보를 받고, 상기 메모리로부터 신호시간에 대한 정보를 받아서 신호등을 제어하는 상기 제어수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어시스템.
제22항에 있어서, 상기 교통신호 제어시스템은 타이머의 정확한 시간을 맞추기 위하여 시보신호를 수신하는 시보신호 수신수단을 더 포함하며,

상기 제어수단은 상기 시보신호 수신수단으로부터 상기 시보신호를 받아서, 이를 이용하여 상기 타이머의 시간을 정정하는 것을 특징으로 하는 주행차량의 연속진행을 위한 교통신호 제어시스템.