KR100851564B1 - Realtime traffic control system and method - Google Patents

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KR100851564B1 KR1020070019108A KR20070019108A KR100851564B1 KR 100851564 B1 KR100851564 B1 KR 100851564B1 KR 1020070019108 A KR1020070019108 A KR 1020070019108A KR 20070019108 A KR20070019108 A KR 20070019108A KR 100851564 B1 KR100851564 B1 KR 100851564B1
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Abstract

A system and a method for controlling traffic in real time are provided to prevent accidents at crossroads by adjusting the illumination time of green light based on wait line of vehicles. A system for controlling traffic includes vehicle signal lamps(3-1,-,3-4), wait line detecting terminals(20-1,-,20-4), and a traffic signal controller(10). The vehicle signal lamps are used for controlling traffic signals on vehicles. The wait line detecting terminals detect a wait line of the vehicles and whether the vehicles are passed through crossroads. The traffic signal controller receives the detection result from the wait line detecting terminals, increases the illumination time of green light on a road having a lot of waiting vehicles, and decreases the illumination time of the green light on a road having little waiting vehicles.

Description

실시간 교통 통제 시스템 및 방법 { REALTIME TRAFFIC CONTROL SYSTEM AND METHOD }REALTIME TRAFFIC CONTROL SYSTEM AND METHOD}

도 1은 본 발명이 적용된 교차로의 교통신호 관련 개략도,1 is a schematic diagram of a traffic signal of an intersection to which the present invention is applied;

도 2는 본 발명에 따른 실시간 교통 통제시스템의 전체 구성을 도시한 블럭도,2 is a block diagram showing the overall configuration of a real-time traffic control system according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 대기행렬측정 단말기의 개념도,3 is a conceptual diagram of a queue measurement terminal according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 대기행렬측정 단말기의 구성 블럭도,4 is a block diagram of a queue measurement terminal according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 대기행렬측정 단말기의 동작 순서도,5 is an operation flowchart of a queue measurement terminal according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 실시간 교통 통제시스템의 전체 동작 절차를 도시한 순서도.6 is a flow chart showing the overall operation of the real-time traffic control system according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1: 차량 2: 신호등주1: vehicle 2: traffic light

3-1~3-4: 교통신호등 10: 교통신호 제어기3-1 to 3-4: Traffic light 10: Traffic signal controller

12: 주제어부 14: 신호구동부12: main controller 14: signal driver

20-1~20-4: 대기행렬측정 단말기 21: 스캐너20-1 to 20-4: Queue measurement terminal 21: Scanner

22: 마이크로 프로세서 23: 통신부22: microprocessor 23: communication unit

24: 모터구동부 25: 모터24: motor drive unit 25: motor

본 발명은 교통신호등 통제 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교차로 등에서 대기차량의 행렬 크기를 고려하여 실시간으로 점등시간을 가변함으로써 교통체증을 현저히 줄일 수 있는 실시간 교통 통제 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a traffic light control system, and more particularly, to a real-time traffic control system and method that can significantly reduce the traffic jam by varying the lighting time in real time in consideration of the matrix size of the waiting vehicle at the intersection.

일반적으로, 차량통행을 위한 교차로나 보행자 통행을 위한 횡단보도 주변에는 차량이나 보행자의 통행을 안내하기 위한 교통신호등이 설치되어 있다. 이러한 교통신호등은 교통신호등 제어기의 제어에 따라 동작되는 차량신호등과 보행신호등으로 구분되는데, 차량신호등은 차량의 교통 흐름을 원활히 하기 위해 적색과 녹색을 표시하는 2색등과, 적색, 황색, 녹색을 표시하는 3색등, 적색, 황색, 녹색 화살표, 녹색을 표시하는 4색등 등으로 구분된다. In general, a traffic signal for guiding the traffic of a vehicle or a pedestrian is installed around an intersection for vehicle traffic or a crosswalk for pedestrian traffic. Such traffic lights are classified into vehicle traffic lights and pedestrian traffic lights operated under the control of the traffic light controller. The vehicle traffic lights display two colors of red and green, and red, yellow, and green to facilitate the traffic flow of the vehicle. It is divided into three colors, red, yellow, green arrow, four colors indicating green.

그리고 교통신호등은 교차로 또는 횡단보도 주변의 교통상황을 고려하여 원활한 차량흐름을 유도하기 위하여 자동으로 동작하거나 교통경찰이 직접 조작할 수 있는 수동조작 기능을 가진 교통신호등 제어기의 온/오프되는 제어전원에 따라 동작한다.In addition, the traffic lights operate automatically to induce smooth vehicle flow in consideration of traffic conditions around intersections or pedestrian crossings, or to the on / off control power of a traffic light controller with a manual operation function that can be directly operated by traffic police. It works accordingly.

그런데 종래의 교통신호등 통제 시스템은 차량통과를 위한 녹색 신호등의 점등주기가 설정된 값으로 고정되어 있기 때문에 교차로 등에서 어느 한쪽 방향은 대 기차량이 많아 교차로를 통과하는 데 시간이 부족하나 다른 쪽 방향은 대기차량이 적어 차량이 모두 교차로를 통과한 후에도 계속 녹색등이 유지되어 도로 이용이 비효율적인 문제점이 있다. 더욱이 대기차량이 적어 차량이 모두 통과한 후 교차로가 비었음에도 신호등이 바뀌지 않으면 대기차량이 많은 방향의 운전자는 조급한 마음에 신호등을 위반하여 주행하다가 교통사고를 일으키는 경우가 종종 있다. However, in the conventional traffic light control system, since the lighting period of the green traffic light for vehicle passing is fixed at a set value, there is a lack of time to pass through the intersection because there is a large amount of trains in one direction at the intersection, etc. There is a problem that there is a small number of vehicles, the green light is continuously maintained even after all the vehicles pass through the intersection, and the road use is inefficient. In addition, if the traffic light does not change even when the intersection is empty after the vehicle has passed because all of the vehicles pass through, the driver in the direction of the waiting vehicle is often in a hurry to violate the traffic light and cause a traffic accident.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 교차로 등에서 각 방향의 대기차량의 행렬 크기(길이 혹은 차량 대수 등)를 산출한 후 대기행렬의 크기에 따라 대기차량이 많을 경우에는 해당 차량을 통과시키기 위한 차량 녹색등의 점등시간을 늘려주고, 반대로 대기차량이 적을 경우에는 해당 차량을 통과시키기 위한 차량 녹색등의 점등시간을 줄여 전체적으로 대기차량을 줄일 수 있는 실시간 교통 통제 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to calculate the size (length or number of vehicles) of the waiting vehicle in each direction at the intersection, and then the waiting vehicle according to the size of the waiting matrix. In many cases, real-time traffic control can increase the lighting time of the green light to pass the vehicle, and conversely, if the waiting vehicle is small, reduce the waiting time of the overall vehicle by reducing the lighting time of the green light to pass the vehicle. It is to provide a system and method.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 시스템은, 각 방향의 도로를 주행하는 차량들의 교통신호를 현시하기 위한 차량신호등; 각 방향의 도로에서 대기하고 있는 차량의 대기행렬과 차량의 교차로 통과 여부를 검출하기 위한 대기행렬측정 단말기; 및 상기 각 방향의 대기행렬측정 단말기로부터 유선 혹은 무선으로 대기행렬 크기와 교차로 통과 정보를 전달받아 각 방향의 차량의 대기행렬 크기 에 따라 대기차량이 많은 방향의 도로에 대해서는 해당 차량을 통과시키기 위한 차량 녹색등의 점등시간을 늘려주고, 반대로 대기차량이 적은 방향의 도로에 대해서는 해당 차량을 통과시키기 위한 차량 녹색등의 점등시간을 줄여 전체적으로 대기차량을 줄일 수 있도록 제어하는 교통신호제어기를 구비한 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the system of the present invention comprises: a vehicle traffic light for displaying traffic signals of vehicles traveling on roads in each direction; A queue measurement terminal for detecting whether a queue of vehicles waiting on the road in each direction passes through an intersection of the vehicles; And a vehicle for receiving the queue size and the intersection passing information from the queue measurement terminal in each direction by wire or wirelessly and passing the vehicle on a road in a direction where there are many waiting vehicles according to the queue size of the vehicle in each direction. Increasing the lighting time of the green light, and on the contrary, it is equipped with a traffic signal controller that controls to reduce the waiting vehicle as a whole by reducing the lighting time of the vehicle green light for passing the vehicle on the road in the direction of the small vehicle. It is done.

상기 대기행렬측정 단말기는 대기차량을 스캔하기 위한 스캐너와, 해당 교차로 영역을 스캔하여 차량의 교차로 통과 여부를 검출하기 위한 교차로 통과 감지센서와, 상기 스캐너의 스캔값을 전달받아 대기행렬의 크기를 산출하고, 상기 교차로 통과 감지센서의 감지값을 입력받아 해당 교차로 영역의 차량 통과 여부를 판단하기 위한 프로세서와, 상기 대기행렬의 크기와 교차로 통과 정보를 상기 교통신호 제어기에 전송하기 위한 통신부와, 광범위한 스캔을 위해 상기 스캐너를 소정 각도 상하로 이송하기 위한 모터와, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 모터를 구동하기 위한 모터 구동부로 구성된다.The queue measurement terminal calculates a queue size by receiving a scanner for scanning a waiting vehicle, an intersection crossing detection sensor for detecting whether a vehicle passes through an intersection by scanning a corresponding intersection area, and a scan value of the scanner. And a processor for determining whether the vehicle passes through the intersection area by receiving the detection value of the intersection passage detecting sensor, a communication unit for transmitting the size of the queue and the intersection passage information to the traffic signal controller, and an extensive scan. To this end, the motor is configured to move the scanner up and down a predetermined angle, and a motor driver for driving the motor under the control of the processor.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 방법은, 스캔주기가 되면 도로의 대기차량을 스캔하도록 모터구동부를 통해 모터를 구동함과 아울러 스캐너에 스캔을 지시하고, 스캐너로부터 스캔값을 전달받는 단계; 교차로 통과 감지센서로부터 해당 교차로 영역의 감지값을 입력받는 단계; 상기 스캔값을 분석한 후 대기행렬의 크기를 계산하고, 상기 교차로 영역의 감지값으로부터 해당 교차로 영역의 차량 통과 여부를 판단하는 단계; 상기 계산된 대기행렬 크기값과 교차로 차량 통과 여부 정보를 통신부를 통해 유선이나 무선으로 교통신호 제어기로 전송하는 단계; 및 상기 교통신호 제어기가 각 대기행렬측정 단말기로부터 전송된 대기행 렬의 크기값과 교차로 통과 여부 정보를 수신 받아 각 방향의 대기행렬의 크기를 고려한 각 신호등 점등시간을 계산하여 신호등을 제어하는 단계로 구성된다.In addition, in order to achieve the above object, the method of the present invention, when the scan cycle comes to drive the motor through the motor driving unit to scan the road vehicle on the road, instructs the scanner to scan, and receives the scan value from the scanner step; Receiving a detection value of a corresponding intersection area from an intersection passing detection sensor; Calculating the size of the queue after analyzing the scan value, and determining whether the vehicle passes through the intersection area from the detected value of the intersection area; Transmitting the calculated queue size value and information on whether the vehicle passes through the intersection to the traffic signal controller by wire or wirelessly through a communication unit; And controlling the traffic light by calculating the lighting time of each traffic light in consideration of the size of the queue in each direction by receiving the size of the queue transmitted from each queue measurement terminal and whether the intersection passes. It is composed.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명이 적용된 교차로의 교통신호 관련 개략도이다. 도 1을 참조하면, 동서남북 4방향의 교차로에 4개의 신호등주(2)가 각각 설치되어 있고, 각 신호등주(2)에는 4현시 차량 신호등(3-1~3-4)과 본 발명에 따라 전방 도로의 대기차량 행렬의 크기를 측정하고 차량의 교차로 통과여부를 검출하기 위한 대기행렬측정 단말기(20-1~20-4)가 설치되어 있다. 각 차량 신호등(3-1~3-4)은 교차로 근처에 설치되어 있는 교통신호 제어기(10)와 연결되어 교통신호 제어기(10)의 제어에 따라 점,소등 혹은 점멸되며, 본 발명에 따른 대기행렬측정 단말기(20-1~20-4)도 교통신호 제어기(10)와 유선 혹은 무선으로 연결되어 있다. 1 is a schematic diagram of a traffic signal of an intersection to which the present invention is applied. Referring to Figure 1, four traffic light poles (2) are respectively installed at the intersection of the four directions of east, west, north and north, and each traffic light pole (2) in accordance with the four-state vehicle traffic lights (3-1 to 3-4) and the present invention The queue measurement terminals 20-1 to 20-4 are provided to measure the size of the waiting vehicle matrix on the road ahead and detect whether the vehicle crosses the intersection. Each of the vehicle traffic lights 3-1 to 3-4 is connected to a traffic signal controller 10 installed near an intersection and lights up, lights off or flashes according to the control of the traffic signal controller 10. The matrix measurement terminals 20-1 to 20-4 are also connected to the traffic signal controller 10 by wire or wirelessly.

도 1에서 제1 차량신호등(3-1)은 동쪽에서 서쪽방향으로 진행하는 차량의 교통 흐름을 통제하기 위한 신호등으로서, 4현시의 경우 적색, 황색, 녹색 화살표, 녹색을 표시하는 4색등으로 구성된다. 제2 차량신호등(3-2)은 서쪽에서 동쪽방향으로 진행하는 차량의 교통 흐름을 통제하기 위한 신호등이고, 제3 차량신호등(3-3)은 남쪽에서 북쪽방향으로 진행하는 차량의 교통 흐름을 통제하기 위한 신호등이며, 제4 차량신호등(3-4)은 북쪽에서 남쪽방향으로 진행하는 차량의 교통 흐름을 통제하기 위한 신호등이다.In FIG. 1, the first vehicle traffic light 3-1 is a traffic light for controlling the traffic flow of a vehicle traveling from east to west, and in the case of 4 prefectures, is composed of four colors indicating red, yellow, green arrows, and green. do. The second vehicle traffic light 3-2 is a traffic light for controlling the traffic flow of the vehicle traveling in the west to east direction, and the third vehicle traffic light 3-3 is a traffic light of the vehicle traveling in the south to north direction. The traffic light for controlling, and the fourth vehicle traffic lights 3-4 are traffic lights for controlling the traffic flow of the vehicle traveling from the north to the south.

또한 제 1 대기행렬측정 단말기(20-1)는 동쪽도로의 대기행렬 크기( 길이 혹은 차량 수)를 검출함과 아울러 제1 차량신호등(3-1)이 녹색 점등시에 동쪽에서 서쪽으로 진행하는 차량이 교차로를 완전히 통과하는지를 검출하기 위한 것이고, 제 2 대기행렬측정 단말기(20-2)는 서쪽도로의 대기행렬 크기( 길이 혹은 차량 수)를 검출함과 아울러 제2 차량신호등(3-2)이 녹색 점등시에 서쪽에서 동쪽으로 진행하는 차량이 교차로를 완전히 통과하는지를 검출하기 위한 것이다. 제 3 대기행렬측정 단말기(20-3)는 남쪽도로의 대기행렬 크기( 길이 혹은 차량 수)를 검출함과 아울러 제3 차량신호등(3-3)이 녹색 점등시에 남쪽에서 북쪽으로 진행하는 차량이 교차로를 완전히 통과하는지를 검출하기 위한 것이고, 제 4 대기행렬측정 단말기(20-4)는 북쪽도로의 대기행렬 크기( 길이 혹은 차량 수)를 검출함과 아울러 제4 차량신호등(3-4)이 녹색 점등시에 북쪽에서 남쪽으로 진행하는 차량이 교차로를 완전히 통과하는지를 검출하기 위한 것이다. In addition, the first queue measurement terminal 20-1 detects the queue size (length or number of vehicles) on the east road and proceeds from east to west when the first vehicle traffic light 3-1 lights green. The second queue measurement terminal 20-2 detects the queue size (length or number of vehicles) on the west road and the second vehicle traffic light 3-2. It is for detecting whether the vehicle traveling from west to east passes completely through the intersection when the green light is turned on. The third queue measurement terminal 20-3 detects the queue size (length or number of vehicles) on the south road and proceeds from south to north when the third vehicle traffic light 3-3 lights green. The fourth queue measurement terminal 20-4 detects the queue size (length or number of vehicles) of the north road and the fourth vehicle traffic light 3-4 is used to detect whether the intersection completely passes through the intersection. It is to detect whether the vehicle traveling north to south completely passes through the intersection when the green light is turned on.

본 발명에 따른 교통신호 제어기(10)는 각 방향의 대기행렬측정 단말기(20-1~20-4)로부터 유선 혹은 무선으로 대기행렬 크기( 길이 혹은 차량 수)와 차량의 교차로 통과 여부 정보를 전달받아 소정의 교통통제 알고리즘에 따라 각 방향의 차량 신호등(3-1~3-4)을 제어한다. 이때 본 발명에 따른 교통신호 제어기(10)는 각 방향의 대기차량의 행렬길이에 따라 대기차량이 많은 방향의 도로에 대해서는 해당 차량을 통과시키기 위한 차량 녹색등의 점등시간을 늘려주고, 반대로 대기차량이 적은 방향의 도로에 대해서는 해당 차량을 통과시키기 위한 차량 녹색등의 점등시간을 줄여 전체적으로 대기차량을 줄일 수 있도록 되어 있다. 또한 교통신호 제어 기(10)는 후술하는 바와 같이 차량의 교차로 통과 여부 정보를 전달받아 교차로상에 차량이 남아 있을 경우에는 차량의 진입을 통제하여 교차로가 혼잡상태에 빠지는 것을 방지하도록 제어한다.The traffic signal controller 10 according to the present invention transmits queue size (length or number of vehicles) and information on whether the vehicle passes through the wires or wirelessly from the queue measurement terminals 20-1 to 20-4 in each direction. The vehicle traffic lights 3-1 to 3-4 in each direction are controlled according to a predetermined traffic control algorithm. At this time, the traffic signal controller 10 according to the present invention increases the lighting time of the vehicle green light for passing the vehicle on the road in the direction of the waiting vehicle according to the length of the queue of the waiting vehicle in each direction, on the contrary In this small direction, it is possible to reduce the overall waiting vehicle by reducing the lighting time of the green light for passing the vehicle. In addition, the traffic signal controller 10 receives the information whether the intersection of the vehicle passes as described later, when the vehicle remains on the intersection to control the entry of the vehicle to prevent the intersection from falling into a congested state.

도 2는 본 발명에 따른 실시간 교통 통제시스템의 전체 구성을 도시한 블럭도이고, 도 3은 본 발명에 따른 대기행렬측정 단말기의 개념도이며, 도 4는 본 발명에 따른 대기행렬측정 단말기의 구성 블럭도이다.2 is a block diagram showing the overall configuration of a real-time traffic control system according to the present invention, Figure 3 is a conceptual diagram of a queue measurement terminal according to the present invention, Figure 4 is a block diagram of a queue measurement terminal according to the present invention It is also.

본 발명에 따른 실시간 교통 통제시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 각 방향의 도로에서 대기하고 있는 차량의 대기행렬을 측정하고 차량의 교차로 통과 여부를 검출하기 위한 대기행렬측정 단말기(20-1~20-4)와, 각 방향의 도로를 주행하는 차량들의 교통신호를 현시하기 위한 차량신호등(3-1~3-4)과, 각 방향의 대기행렬측정 단말기(20-1~20-4)로부터 유선 혹은 무선으로 대기행렬 크기( 길이 혹은 차량 수)와 차량의 교차로 통과 여부를 전달받아 각 방향의 대기차량의 행렬 크기에 따라 대기차량이 많은 방향의 도로에 대해서는 해당 차량을 통과시키기 위한 차량 녹색등의 점등시간을 늘려주고, 반대로 대기차량이 적은 방향의 도로에 대해서는 해당 차량을 통과시키기 위한 차량 녹색등의 점등시간을 줄여 전체적으로 대기차량을 줄일 수 있도록 제어하는 교통신호 제어기(10)로 구성된다.As shown in FIG. 2, the real-time traffic control system according to the present invention measures queues of vehicles waiting on roads in each direction, and queues measuring terminals 20-1 through 20 to detect whether vehicles cross an intersection. 20-4), vehicle traffic lights 3-1 to 3-4 for expressing traffic signals of vehicles traveling in roads in each direction, and queue measurement terminals 20-1 to 20-4 in each direction. A vehicle to pass the vehicle on a road with a large number of waiting vehicles according to the queue size (length or number of vehicles) and whether the vehicle passes through the intersection by wire or wirelessly. It increases the lighting time of the lamp and, on the contrary, controls the road to reduce the waiting vehicle overall by reducing the lighting time of the green light for passing the vehicle on the road in the direction of the low vehicle. It consists of a communication call controller (10).

통상, 교통신호 제어기(10)는 교차로나 횡단보도 근처에 설치되는데, 함체에 내장되는 신호등 주제어부(MCU)와 신호등 구동부(SCU)로 이루어져 교차로나 횡단보도에 설치된 다수의 차량교통신호등과 보행등에 제어전원을 공급한다. 본 발명의 교통신호 제어기(10)에서 주제어부(12)는 각 방향 대기행렬측정 단말기(20-1~20-4) 로부터 대기행렬 크기값을 수신받아 소정의 교통 통제 알고리즘에 따라 신호등을 제어하기 위한 제어명령을 발생하고, 신호 구동부(14)는 주제어부(12)의 제어명령에 따라 해당 신호등을 점,소등 및 점멸시킨다.In general, the traffic signal controller 10 is installed near an intersection or a crosswalk, and is composed of a traffic light main control unit (MCU) and a traffic light driver (SCU) built in the enclosure. Supply control power. In the traffic signal controller 10 of the present invention, the main controller 12 receives the queue size value from each direction queue measurement terminal 20-1 to 20-4 to control traffic lights according to a predetermined traffic control algorithm. A control command is generated, and the signal driver 14 turns on, turns off, and flashes the corresponding traffic light according to the control command of the main controller 12.

도 2를 참조하면, 주제어부(MCU)(12)에서는 주로 검지기 자료 등 교통상황정보 처리, 제어알고리즘 처리, 관제센터 중앙장치와 통신, 운영자 입력장치(MMI) 접속, 및 대기행렬측정 단말기(20-1~20-4)와의 통신 등의 기능을 수행한다. 신호등 구동부(SCU)(14)에서는 주제어부(12)의 명령에 따라 신호등의 점등과 소등을 전담하며, 주제어부(12)의 장애 발생시 기본 신호출력제어를 수행하는 안전제어(Fail-Safe Control)기능을 통해 시스템의 안정성을 제고한다. 이를 위해 신호등 구동부(SCU)(14)는 주제어부(MCU)(12)의 신호진행명령을 받아 신호등의 전기 출력을 수행하고 출력결과를 감시하며, 시간진행에 의한 등기출력을 지시하는 컨트롤러보드(CPU보드)와, 신호등을 구동하기 위한 출력을 제어하고 감시하는 등기구동장치(LSU), 유사시 점멸 제어를 수행하는 점멸기가 하나의 시스템버스로 연결되어 있다.Referring to FIG. 2, the main control unit (MCU) 12 mainly processes traffic state information such as detector data, control algorithm processing, communication with a control center unit, operator input unit (MMI) connection, and queue measurement terminal 20. -1 ~ 20-4) to communicate with others. The traffic light driver (SCU) 14 is responsible for turning on and off the traffic lights according to the command of the main control unit 12, and performing safety control (Fail-Safe Control) to perform basic signal output control when a failure of the main control unit 12 occurs. Function improves system stability. To this end, the traffic light driver (SCU) 14 receives a signal progress command from the main control unit (MCU) 12 to perform an electrical output of the traffic light, monitor the output result, and instruct a registered output according to time progress ( CPU board), a luminaire driving device (LSU) that controls and monitors the output for driving traffic lights, and a flasher that performs flashing control in case of emergency are connected to one system bus.

본 발명에 따른 대기행렬측정 단말기(20-1~20-4)는 도 3에 도시된 바와 같이, 대기차량을 스캔하고 차량의 교차로 통과 여부를 검출하기 위한 몸체(20a)와, 설치시에 수동으로 몸체(20a)를 상하 혹은 좌우로 조정한 후 베이스(20c)에 고정하기 위한 구동부(20b)와, 구동부(20b)를 신호등주나 구조물 등에 고정하기 위한 베이스(20c)로 구성된다. 몸체(20a)는 대기차량을 스캔하기 위한 센서 및 렌즈와 차량의 교차로 통과 여부를 검출하기 위한 센서 및 렌즈 등과 케이스, 및 케이스 내 에 장착되는 회로기판으로 이루어지고, 회로기판에는 본 발명에 따른 소정의 기능을 제공하기 위한 전자부품들이 실장되어 있다. 이러한 대기행렬측정 단말기(20-1~20-4)는 초경량 초소형으로 제작이 가능하고, 한 개의 개별 하우징 내에 스캔, 분석, 송출 기능을 모두 탑재할 수 있다.As shown in FIG. 3, the queue measurement terminals 20-1 to 20-4 according to the present invention include a body 20a for scanning a standby vehicle and detecting whether the vehicle passes through an intersection, and at the time of installation. By adjusting the body (20a) up and down or left and right, the drive unit 20b for fixing to the base (20c), and the base (20c) for fixing the drive unit 20b to a traffic light column or structure. The body 20a includes a sensor and a lens for scanning an atmospheric vehicle, a sensor and a lens for detecting whether the vehicle passes through an intersection, a case, and a circuit board mounted in the case, and the circuit board includes a predetermined circuit according to the present invention. Electronic components are provided to provide the functions of. The queue measurement terminals 20-1 to 20-4 can be manufactured in a very light weight and can be equipped with a scan, analysis and transmission function in one individual housing.

이러한 본 발명의 대기행렬측정 단말기(20-1~20-4)는 도 4에 도시된 바와 같이, 대기차량을 스캔하기 위한 스캐너(21)와, 차량의 교차로 통과 여부를 검출하기 위한 센서(26), 스캐너(21)의 스캔값을 전달받아 대기행렬의 크기(길이 혹은 차량수 등)를 산출하고 센서(26)의 입력에 따라 차량의 교차로 통과 여부를 판단하기 위한 프로세서(22), 산출된 대기 행렬의 크기와 차량의 교차로 통과 여부를 교통신호 제어기(10)측으로 전송하고 교통신호 제어기(10)의 제어명령을 수신하기 위한 통신부(23), 광범위한 스캔을 위해 스캐너(21)를 소정 각도 상하로 이송하기 위한 모터(25), 프로세서(22)의 제어에 따라 모터(25)를 구동하기 위한 모터 구동부(24)로 구성된다. 도면에는 도시되지 않았으나 회로소자의 동작을 위해 교류전원을 직류전원으로 변환하는 전원부가 구비되어 있다.As shown in FIG. 4, the queue measurement terminals 20-1 to 20-4 of the present invention have a scanner 21 for scanning a standby vehicle and a sensor 26 for detecting whether an intersection of the vehicle passes. Processor 22 for calculating the size of the queue (length or number of vehicles, etc.) by receiving the scan value of the scanner 21 and determining whether or not the vehicle crosses the intersection according to the input of the sensor 26. The communication unit 23 for transmitting the size of the queue and whether the vehicle passes through the intersection to the traffic signal controller 10 and receiving the control command of the traffic signal controller 10, and moves the scanner 21 up and down a predetermined angle for a wide scan. It consists of a motor 25 for driving the motor 25, a motor driver 24 for driving the motor 25 under the control of the processor 22. Although not shown in the drawing, a power supply unit for converting AC power into DC power for the operation of the circuit device is provided.

도 4를 참조하면, 스캐너(21)는 바람직하게는 악천후나 안개 등에서도 동작할 수 있도록 적외선센서나 초음파센서로 구현되고, 이미지 센서나 비디오카메라 등으로 구현될 수도 있으며 렌즈 등과 같은 통상의 광학기구를 포함하고 있다. 스캐너(21)의 스캔 범위가 넓을 경우에는 모터(25)와 모터 구동부(24) 등을 생략할 수도 있으나 스캔 범위가 좁을 경우에는 모터(25)에 의해 상하로 구동되어 스캔 범위를 넓게 할 수 있다.Referring to FIG. 4, the scanner 21 is preferably implemented as an infrared sensor or an ultrasonic sensor to operate in bad weather or fog, or may be implemented as an image sensor or a video camera, or a conventional optical apparatus such as a lens. It includes. When the scanner 21 has a wide scan range, the motor 25 and the motor driver 24 may be omitted, but when the scan range is narrow, the scanner 25 may be driven up and down by the motor 25 to widen the scan range. .

교차로 통과 감지센서(26)는 교차로상에 차량이 밀려 있는 상태에서 다른 방향의 차가 진입하여 교차로가 혼잡상태에 빠지는 것을 방지하기 위한 것으로서 적외선센서나 초음파센서 혹은 이미지센서 등으로 구현될 수 있다. 스캐너(21)와 교차로 통과 감지센서(26)를 비교해보면 스캐너(21)는 대기차량의 행렬을 검출하기 위해 상대적으로 원거리를 넓은 범위에서 스캔하는 것이고, 교차로 통과 감지센서(26)는 교차로 인근의 좁은 범위만 고정 스캔하여 교차로에 차가 밀려있는지 여부만을 감지하는 것이다. 따라서 스캐너(21)의 구동각도를 크게 할 경우에는 하나의 스캐너(21)로 교차로 통과 감지센서(26) 기능까지 구현할 수도 있고, 교차로 통과 감지센서(26)를 단말기(20-1~20-4)와 별개로 독립하여 구성할 수도 있다. The intersection passing detection sensor 26 is for preventing the intersection from entering into a congested state by entering a vehicle in a different direction while the vehicle is pushed on the intersection and may be implemented as an infrared sensor, an ultrasonic sensor, or an image sensor. Comparing the scanner 21 and the intersection passing sensor 26, the scanner 21 scans a relatively long distance in a wide range to detect a matrix of waiting vehicles, and the intersection passing sensor 26 is located near the intersection. It only scans a narrow range to detect if the car is behind the intersection. Therefore, when the driving angle of the scanner 21 is increased, one cross-section passage detection sensor 26 may be implemented by one scanner 21, and the cross-section passage detection sensor 26 may be connected to the terminals 20-1 to 20-4. It can also be configured independently.

통신부(23)는 지그비나 블루투스와 같은 무선통신수단이나 전력선통신(PLC)과 같은 유선통신수단 혹은 RS422(232)과 같은 직렬통신을 이용하여 구현될 수 있다.The communication unit 23 may be implemented using wireless communication means such as Zigbee or Bluetooth, wired communication means such as power line communication (PLC), or serial communication such as RS422 (232).

프로세서(22)는 스캐너(21)로부터 스캔값을 입력받아 이미지 프로세싱 알고리즘에 따라 대기행렬의 길이를 산출하거나 대기 차량의 대수 등을 산출한다. 예컨대, 화면스캔 방식은 렌즈를 통한 화면(NTSC)의 사각을 각각의 셀로 정의하고, 도로면의 차선을 기준으로 하여 원근에 따른 계산법을 통해 대기중인 차량의 꼬리를 파악하는 방법으로 이미 널리 알려져 있고 정확도도 뛰어난 방법이다. 또한 센서스캔 방식은 일직선으로 거리를 측정하는 센서(기존의 디지털 측량기에 탑재된)가 드라이브(유지각 내에서 상하운동)로 스캔을 하여 대기중인 차량의 꼬리를 파악하는 방법이다. 이러한 센서 스캔방식은 소형이며 장애요인이 없고, 적외선, 레이저, 초음파(레이더개념), 열감지 등의 방법을 병행할 수 있어서 어떠한 악천후 속에서도 판독이 가능하다. 또한 프로세서(22)는 교차로 통과 감지센서(26)로부터 전달된 값에 따라 해당 교차로 영역에 차가 막혀 있는지를 판별한다.The processor 22 receives the scan value from the scanner 21 to calculate the length of the queue or the number of waiting vehicles according to the image processing algorithm. For example, the screen scanning method is already widely known as a method of defining the rectangle of the screen (NTSC) through the lens as each cell and determining the tail of the waiting vehicle through a calculation based on perspective based on the lane of the road surface. It's an excellent method. In addition, the sensor scan method is a method of detecting a tail of a waiting vehicle by a sensor (mounted in an existing digital instrument) measuring a distance in a straight line by scanning with a drive (up and down movement in a holding angle). The sensor scan method is compact and has no obstacles, and can be combined with infrared, laser, ultrasonic (radar concept), thermal sensing, and the like, and can be read in any bad weather. In addition, the processor 22 determines whether the vehicle is blocked in the corresponding intersection area according to the value transmitted from the intersection passage detecting sensor 26.

이어서, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 실시간 교통 통제 시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.Next, the operation of the real-time traffic control system according to the present invention configured as described above is as follows.

도 5는 본 발명에 따른 대기행렬측정 단말기의 동작 순서도이고, 도 6은 본 발명에 따른 실시간 교통 통제시스템의 전체 동작 절차를 도시한 순서도이다.5 is an operation flowchart of the queue measurement terminal according to the present invention, Figure 6 is a flow chart showing the overall operation of the real-time traffic control system according to the present invention.

먼저, 본 발명에 따른 대기행렬측정 단말기(20-1~20-4)는 도 5에 도시된 바와 같이, 스캔 주기가 되면 도로의 대기차량을 스캔하도록 모터구동부(24)를 통해 모터(25)를 구동함과 아울러 스캐너(21)에 스캔을 지시하고, 스캐너(21)로부터 스캔값을 전달받는다(S51~S53). 이어 스캔값을 분석한 후 대기행렬의 크기를 계산하고, 계산된 대기행렬값을 통신부(23)를 통해 유선이나 무선으로 교통신호제어기의 주제어부(12)로 전송한다(S54~S56).First, as shown in FIG. 5, the queue measurement terminals 20-1 to 20-4 according to the present invention have a motor 25 through a motor driver 24 to scan a standby vehicle on a road when a scan period is reached. While driving and instructing the scanner 21 to scan, the scanner 21 receives the scan value (S51 to S53). After analyzing the scan value, the size of the queue is calculated, and the calculated queue value is transmitted to the main control unit 12 of the traffic signal controller through the communication unit 23 by wire or wirelessly (S54 to S56).

또한 교차로 통과 감지센서(26)로부터 감지값을 입력받아 해당 교차로 영역의 차량 통과여부를 판단한 후, 교차로 정보를 통신부(23)를 통해 유선이나 무선으로 교통신호제어기의 주제어부(12)로 전송한다(S57,S58).In addition, after receiving the detection value from the intersection passing detection sensor 26 determines whether the vehicle passes through the intersection area, and transmits the intersection information to the main control unit 12 of the traffic signal controller through the communication unit 23 by wire or wirelessly. (S57, S58).

교통신호 제어기(10)는 각 대기행렬측정 단말기(20-1~20-4)로부터 전송된 대기행렬의 크기값을 수신받아 교차로일 경우에는 4방향의 대기행렬의 크기를 고려한 각 신호등 점등시간을 계산하여 신호등을 제어한다(S61~S63). 이와 같이 대기행렬 의 크기에 따라 각 신호등의 점등시간을 가변하는 경우의 예는 다음 표1과 같다.The traffic signal controller 10 receives the size value of the queues transmitted from each queue measurement terminal 20-1 to 20-4, and when the intersection is an intersection, sets the lighting time of each traffic light considering the size of the queue in the four directions. Calculate and control the traffic light (S61 ~ S63). As shown in Table 1 below, the lighting time of each traffic light is varied according to the size of the queue.

대기행렬 크기(길이)Queue size (length) 해당 녹색신호등 점등시간(표준: 3분) Corresponding green signal lighting time (standard: 3 minutes) 동쪽 도로East road 6m      6m 2분              2 minutes 서쪽 도로West road 12m     12m 4분              4 minutes 남쪽 도로South road 12m     12m 4분              4 minutes 북쪽 도로North road 6m      6m 2분              2 minutes

상기 표 1에서와 같이 정상 소통상태에서 각 방향의 도로별로 해당 차량의 녹색신호등 점등시간을 3분이라고 할 때 전체 녹색등 점등시간을 12분이 된다. 만일, 차량이 증가하여 동쪽 도로의 대기행렬의 전체 길이가 6m이고, 서쪽 도로의 대기행렬의 전체 길이가 12m이며, 남쪽 도로의 대기행렬의 전체 길이가 12m이고, 동쪽 도로의 대기행렬의 전체 길이가 6m라고 할 때 교통신호제어기는 동쪽 도로의 차량을 통과시키기 위한 녹색신호등의 점등시간을 2분으로 줄이고, 서쪽 도로의 차량을 통과시키기 위한 녹색신호등의 점등시간을 4분으로 늘리며, 남쪽 도로의 차량을 통과시키기 위한 녹색신호등의 점등시간을 4분으로 늘리고, 북쪽 도로의 차량을 통과시키기 위한 녹색신호등의 점등시간을 2분으로 줄인다. 이와 같이 본 발명에 따르면 대기행렬의 길이가 긴 도로의 차량을 통과시키기 위한 녹색등 점등시간을 늘려주고, 대기행렬의 길이가 짧은 도로의 차량을 통과시키기 위한 녹색등 점등시간은 상대적으로 줄여줌으로써 교차로의 소통을 원활하게 할 수 있다.As shown in Table 1, when the green traffic light turn-on time of the vehicle is 3 minutes for each road in the normal communication state, the total green light turn-on time becomes 12 minutes. If the vehicle increases, the total length of the queue on the east road is 6 m, the total length of the queue on the west road is 12 m, the total length of the queue on the south road is 12 m, and the total length of the queue on the east road. Is 6m, the traffic signal controller reduces the lighting time of the green traffic light to pass the vehicle on the east road to 2 minutes, increases the lighting time of the green traffic light to pass the car on the west road to 4 minutes, Increase the lighting time of the green traffic light to pass the vehicle to 4 minutes and reduce the lighting time of the green traffic light to pass the vehicle on the north road to 2 minutes. As described above, according to the present invention, the green light lighting time for passing a vehicle on a road with a long queue length is increased, and the green light lighting time for passing a vehicle on a road with a short queue length is relatively reduced. Can facilitate communication.

한편, 본 발명에 따르면 교통신호 제어기(10)는 각 대기행렬측정 단말기(20-1~20-4)로부터 교차로 통과 정보를 전달받아 각 교통신호등을 제어함에 있어서 현재 녹색신호등에 의해 교차로를 주행하고 있는 차량이 교차로를 통과하지 못하고 있을 경우에는 대기행렬의 크기와 관계없이 다음 차량의 진입을 차단한 후 황색등 을 계속 유지하여 교차로에 진입된 차량이 빠져나갈 수 있게 한다.Meanwhile, according to the present invention, the traffic signal controller 10 receives the intersection passing information from each queue measurement terminal 20-1 through 20-4 and drives the intersection by the current green traffic light in controlling each traffic signal. If a vehicle is not passing through an intersection, regardless of the size of the queue, the entrance of the next vehicle is blocked and the yellow light is maintained to allow the vehicle entering the intersection to exit.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 대기행렬의 길이가 긴 도로의 차량을 통과시키기 위한 녹색등 점등시간을 늘려주고, 대기행렬의 길이가 짧은 도로의 차량을 통과시키기 위한 녹색등 점등시간은 상대적으로 줄여줌으로써 교차로의 소통을 원활하게 할 수 있다. As described above, the present invention increases the green light lighting time for passing a vehicle on a road with a long queue, and the green light lighting time for passing a vehicle on a road with a short queue is relatively long. By reducing it, the communication at the intersection can be facilitated.

따라서 본 발명에 따르면 많은 운전자의 신호불만을 해소할 수 있고, 불필요한 신호대기에 따른 사회적 경제적 손해를 줄일 수 있으며, 교차로 내 교통사고를 줄일 수 있다.Therefore, according to the present invention, it is possible to solve a lot of driver's complaints, reduce social and economic damage due to unnecessary waiting, and reduce traffic accidents in an intersection.

Claims (8)

동쪽도로와, 서쪽도로, 남쪽도로, 북쪽도로가 교차되는 교차로에 설치된 교통 통제 시스템에 있어서,In the traffic control system installed at the intersection of the east road, west road, south road and north road, 상기 동쪽도로에서 상기 서쪽도로 방향으로 진행하는 차량의 교통 흐름을 통제하기 위한 제1 차량신호등;A first vehicle traffic light for controlling a traffic flow of the vehicle traveling from the east road toward the west road; 상기 서쪽도로에서 상기 동쪽도로 방향으로 진행하는 차량의 교통 흐름을 통제하기 위한 제2 차량신호등;A second vehicle traffic light for controlling a traffic flow of the vehicle traveling from the west road toward the east road; 상기 남쪽도로에서 상기 북쪽도로 방향으로 진행하는 차량의 교통 흐름을 통제하기 위한 제3 차량신호등;A third vehicle traffic light for controlling a traffic flow of the vehicle traveling from the south road toward the north road; 상기 북쪽도로에서 상기 남쪽도로 방향으로 진행하는 차량의 교통 흐름을 통제하기 위한 제4 차량신호등;A fourth vehicle traffic light for controlling a traffic flow of the vehicle traveling from the north road toward the south road; 상기 동쪽도로의 대기행렬 크기를 검출함과 아울러 상기 제1 차량신호등이 녹색 점등시에 상기 동쪽도로에서 상기 서쪽도로로 진행하는 차량이 교차로를 완전히 통과하는지를 검출하기 위한 제 1 대기행렬측정 단말기;A first queue measurement terminal for detecting a queue size of the east road and detecting whether a vehicle traveling from the east road to the west road completely passes through an intersection when the first vehicle traffic light turns green; 상기 서쪽도로의 대기행렬 크기를 검출함과 아울러 상기 제2 차량신호등이 녹색 점등시에 상기 서쪽도로에서 상기 동쪽도로로 진행하는 차량이 교차로를 완전히 통과하는지를 검출하기 위한 제 2 대기행렬측정 단말기;A second queue measurement terminal for detecting a queue size of the west road and detecting whether a vehicle traveling from the west road to the east road completely passes through an intersection when the second vehicle traffic light turns green; 상기 남쪽도로의 대기행렬 크기를 검출함과 아울러 상기 제3 차량신호등이 녹색 점등시에 상기 남쪽도로에서 상기 북쪽도로로 진행하는 차량이 교차로를 완전히 통과하는지를 검출하기 위한 제 3 대기행렬측정 단말기;A third queue measurement terminal for detecting a queue size of the south road and detecting whether a vehicle traveling from the south road to the north road completely passes through an intersection when the third vehicle traffic light turns green; 상기 북쪽도로의 대기행렬 크기를 검출함과 아울러 상기 제4 차량신호등이 녹색 점등시에 상기 북쪽도로에서 상기 남쪽도로로 진행하는 차량이 교차로를 완전히 통과하는지를 검출하기 위한 제 4 대기행렬측정 단말기;A fourth queue measurement terminal for detecting a queue size of the north road and detecting whether a vehicle traveling from the north road to the south road completely passes through an intersection when the fourth vehicle traffic light turns green; 상기 제1 내지 제 4 대기행렬측정 단말기들로부터 유선 혹은 무선으로 각 방향의 대기행렬 크기와 교차로 통과여부를 전달받아 각 방향의 차량의 대기행렬 크기에 따라 대기차량이 많은 방향의 도로에 대해서는 해당 차량을 통과시키기 위한 차량 녹색등의 점등시간을 늘려주고, 반대로 대기차량이 적은 방향의 도로에 대해서는 해당 차량을 통과시키기 위한 차량 녹색등의 점등시간을 줄여 전체적으로 대기차량을 줄일 수 있도록 제어하되,Receives the queue size in each direction and whether the intersection passes through the wires or wirelessly from the first to fourth queue measurement terminals, according to the queue size of the vehicle in each direction. Increase the lighting time of the green light for passing the vehicle, and on the contrary, control the road to reduce the overall waiting vehicle by reducing the lighting time of the green light for passing the vehicle. 상기 제1 내지 제4 대기행렬측정 단말기들로부터 전달된 교차로 통과여부를 판별하여 차량이 교차로를 통과하지 못한 상태로 판단되면, 다음 차량의 진입을 일시 차단하도록 해당 차량신호등을 제어하여 교차로 혼잡을 예방하도록 하는 교통신호 제어기로 구성되고,If it is determined that the vehicle has not passed the intersection by determining whether the intersection has been passed from the first to fourth queue measurement terminals, by controlling the corresponding vehicle signal to temporarily block the entry of the next vehicle, the intersection is prevented. Consisting of a traffic signal controller, 상기 각 대기행렬측정 단말기는Each queue measurement terminal 대기차량을 스캔하기 위한 스캐너와, A scanner for scanning standby vehicles, 해당 교차로 영역을 스캔하여 차량의 교차로 통과 여부를 검출하기 위한 교차로 통과 감지센서와, An intersection passage detecting sensor for detecting whether the vehicle passes through an intersection by scanning a corresponding intersection area; 상기 스캐너의 스캔값을 전달받아 대기행렬의 크기를 산출하고 상기 교차로 통과 감지센서의 감지값을 입력받아 해당 교차로 영역의 차량 통과 여부를 판단하기 위한 프로세서와, A processor for calculating a queue size by receiving the scan value of the scanner and determining whether the vehicle passes through the intersection area by receiving the detection value of the intersection crossing detection sensor; 상기 대기행렬의 크기와 교차로 통과 정보를 상기 교통신호 제어기에 전송하기 위한 통신부와, A communication unit for transmitting the size of the queue and the intersection passing information to the traffic signal controller; 광범위한 스캔을 위해 상기 스캐너를 소정 각도 상하로 이송하기 위한 모터와,A motor for transporting the scanner up and down at an angle for extensive scanning; 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 모터를 구동하기 위한 모터 구동부로 구성된 것을 특징으로 하는 실시간 교통 통제 시스템.Real-time traffic control system comprising a motor driving unit for driving the motor under the control of the processor. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 스캐너는The method of claim 1, wherein the scanner 적외선센서나 초음파 센서, 열감지센서, 레이저센서, 이미지센서, 혹은 비디오카메라 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 실시간 교통 통제 시스템.Real-time traffic control system, characterized in that any one of the infrared sensor, ultrasonic sensor, thermal sensor, laser sensor, image sensor, or video camera. 제1항에 있어서, 상기 통신부는The method of claim 1, wherein the communication unit 지그비나 블루투스 혹은 무선랜과 같은 무선통신수단이나 전력선통신(PLC) 혹은 RS422와 같은 유선통신수단인 것을 특징으로 하는 실시간 교통 통제 시스템.Real-time traffic control system, characterized in that the wireless communication means such as Zigbee, Bluetooth or WLAN or wired communication means such as power line communication (PLC) or RS422. 제1항에 있어서, 상기 교통신호 제어기는The method of claim 1, wherein the traffic signal controller 각 방향 대기행렬측정 단말기로부터 대기행렬과 교차로 통과 정보를 수신받아 소정의 교통 통제 알고리즘에 따라 신호등 제어하기 위한 제어명령을 발생하는 주제어부와, A main control unit which receives the queue and the intersection passing information from each direction queue measurement terminal and generates a control command for controlling a traffic light according to a predetermined traffic control algorithm; 상기 주제어부의 제어명령에 따라 해당 신호등을 점,소등 및 점멸시키는 신호구동부로 구성된 것을 특징으로 하는 실시간 교통 통제 시스템.Real-time traffic control system comprising a signal driving unit for turning on, off, and flashing the corresponding traffic light according to the control command of the main controller. 제1항에 있어서, 상기 대기행렬의 크기는 대기행렬의 길이나 차량의 대수인 것을 특징으로 하는 실시간 교통 통제 시스템.2. The real-time traffic control system according to claim 1, wherein the size of the queue is the length of the queue or the number of vehicles. 삭제delete
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