KR101139604B1 - 경로 산출 방법, 경로 데이터 생성 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

경로 산출 방법, 경로 데이터 생성 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 일측에 따른 경로 데이터 생성 방법은 제1 지점으로부터 제2 지점까지의 경로 산출에 이용되는 복수의 경로 산출 요소 각각에 대한 소스 데이터인 복수의 소스 데이터를 생성하는 단계; 상기 복수의 경로 산출 요소에 대해 각각 부여된 가중치를 상기 복수의 소스 데이터에 반영하는 단계; 및 상기 가중치가 반영된 복수의 소스 데이터를 중첩(combine)하여 경로 데이터를 생성하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, 출발 지점과 목적 지점 사이에 존재하는 여려 영향 요소들을 고려하여 최적의 경로를 산출할 수 있게 된다.
토공 계획, 운반 경로, 공사용 가도, 영향 요소, 래스터 데이터,

Description

경로 산출 방법, 경로 데이터 생성 장치 및 그 방법{PATH COMPUTING METHOD, APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING PATH DATA}
본 발명의 일실시예들은 경로 산출 방법, 경로 데이터 생성 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 출발 지점과 목적 지점 사이에 존재하는 여러 영향 요소들을 고려하여 최적의 경로를 산출하는 방법 및 이를 위한 데이터의 생성 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
토공 계획의 궁극적인 목표는 효율적인 운반로 설정 및 효율적인 장비 조합을 통해 토공 작업에 소요되는 자원의 지출을 최소화하여 비용을 절감하고 토공에 소요되는 기간을 단축함에 있다.
이러한 목표를 달성하기 위한 방법의 하나로, 시공 현장에서는 공사용 가도(Temporary Road)가 설치/사용되고 있다. 효과적인 가도의 설치는 토공사의 생산성 향상 및 비용 절감의 효과를 가져온다.
그러나, 종래에는 피상적인 현장 조사를 바탕으로 하여 공사용 가도를 설치하여 사용하였는데, 이러한 공사용 가도 계획은 현장에서의 효용성이 낮을 뿐 아니라, 대부분 설계 변경을 통한 재설계를 초래한다는 문제점이 있었다.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 출발 지점과 목적 지점 사이에 존재하는 여려 영향 요소들을 고려하여 최적의 경로를 산출하는 방법 및 이를 위한 데이터의 생성 장치 및 그 방법을 제안하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 제1 지점으로부터 제2 지점까지의 경로 산출에 이용되는 복수의 경로 산출 요소 각각에 대한 소스 데이터인 복수의 소스 데이터를 생성하는 단계; 상기 복수의 경로 산출 요소에 대해 각각 부여된 가중치를 상기 복수의 소스 데이터에 반영하는 단계; 및 상기 가중치가 반영된 복수의 소스 데이터를 중첩(combine)하여 경로 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 경로 데이터 생성 방법이 제공된다.
이 경우, 상기 복수의 소스 데이터 및 상기 경로 데이터는 래스터 데이터(Raster Data)일 수 있다.
또한, 상기 경로 데이터는 토공 운반 경로를 산출하기 위한 데이터일 수 있다.
또한, 상기 복수의 경로 산출 요소 각각은 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점을 포함하는 특정 영역에서의 지형적 경로 산출 요소 및 상기 특징 영역에서의 비지형적 경로 산출 요소 중 어느 하나일 수 있다. 이 경우, 상기 지형적 경로 산출 요소는 등고선, 지장물(obstacle), 및 기존 도로 중 어느 하나일 수 있고, 상기 비 지형적 경로 산출 요소는 부지 임대 비용, 가도(temporary road) 건설 비용, 토공 운반의 효율성, 토공 운반에 따른 인근 주민의 민원(complaint), 및 작업자의 안전성 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 제1 지점으로부터 제2 지점까지의 경로 산출에 이용되는 복수의 경로 산출 요소 각각에 대한 소스 데이터인 복수의 소스 데이터를 생성하는 단계; 상기 복수의 경로 산출 요소에 대해 각각 부여된 가중치를 상기 복수의 소스 데이터에 반영하는 단계; 상기 가중치가 반영된 복수의 소스 데이터를 중첩하여 경로 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 경로 데이터를 이용하여 상기 제1 지점으로부터 상기 제2 지점까지의 경로를 산출하는 단계를 포함하는 경로 산출 방법이 제공된다.
또한, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 지점으로부터 상기 제2 지점까지의 경로 산출에 이용되는 복수의 경로 산출 요소 각각에 대한 복수의 소스 데이터를 생성하는 소스 데이터 생성부; 및 상기 복수의 경로 산출 요소에 대해 각각 부여된 가중치를 상기 복수의 소스 데이터에 반영하고, 상기 가중치가 반영된 복수의 소스 데이터를 중첩하여 경로 데이터를 생성하는 경로 데이터 생성부를 포함하는 경로 데이터 생성 장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 출발 지점과 목적 지점 사이에 존재하는 여려 영향 요소들을 고려하여 최적의 경로를 산출할 수 있게 된다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명의 일실시예에 따른 경로 산출 방법, 경로 데이터 생성 장치 및 그 방법은 최적 토공운반경로의 산출을 위한 시스템, 차량의 네비게이션 시스템, 출발 지점(제1 지점)과 목적 지점 (제2 지점)을 입력하여 최적의 거리를 산출하는 안내 시스템 등에 적용될 수 있다. 특히, 본 발명의 일실시예에 따른 경로 산출 방법, 경로 데이터 생성 장치 및 그 방법은 사토장에서 토취장으로의 토공 운반 또는 그 반대 방향으로의 토공 운반 등과 같은 토공 운반 시 최적의 경로를 산출하는데 효율적으로 적용될 수 있으므로, 이하에서는 설명의 편의를 위해 토공 운반 경로를 산출하기 위한 경로 산출 방법 및 이를 위한 경로 데이터의 생성 장치 및 그 방법을 중심으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 경로 산출 장치의 상세한 구성을 도시한 블록도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 경로 산출 장치(100)는 소스 데이터 생성부(111), 경로 데이터 생성부(112), 및 경로 산출부(120)를 포함할 수 있다. 여기서, 소스 데이터 생성부(111) 및 경로 데이터 생성부(112)는 경로 데이터 생성 장치(110)를 구성한다. 이하, 각 구성 요소 별로 그 기능을 상술하기로 한다.
소스 데이터 생성부(111)는 토공 운반의 출발 지점(제1 지점)으로부터 토공 운반의 목적 지점(제2 지점)까지의 경로 산출에 이용되는 소스 데이터(Source Data)를 생성한다. 보다 상세하게, 소스 데이터 생성부(111)는 토공 운반 경로 산출의 영향 요소로 적용되는 복수의 경로 산출 요소를 선정하고, 선정된 복수의 경로 산출 요소 별로 소스 데이터를 추출한다.
이 때, 경로 산출 요소는 제1 지점 및 제2 지점을 포함하는 특정 영역에서의 지형적 경로 산출 요소와 특정 영역에서의 비지형적 경로 산출 요소로 크게 분류될 수 있다.
일례로서, 지형적 경로 산출 요소는 등고선(contours), 지장물(obstacle), 및 기존 도로 중 어느 하나일 수 있고, 비지형적 경로 산출 요소는 부지 임대 비용, 가도(Temporary Road) 건설 비용, 토공 운반의 효율성, 토공 운반에 따른 인근 주민의 민원(complaint), 및 작업자의 안전성 중 어느 하나일 수 있다. 지장물에는 인근 주민들의 거주 지역(Residential Area), 묘지, 문화재(Cultural Asset) 등이 포함되고, 인근 주민의 민원에는 덤프 트럭 등을 통한 토공 운반 시 발생되는 진동, 소음, 분진 등으로 인한 민원이 포함된다.
이 경우, 소스 데이터 생성부(111)는 특정 영역의 수치 지도(Numerical Map)로부터 지형적 경로 산출 요소에 대한 소스 데이터를 추출할 수 있다. 이 때, 수치 지도는 디지털 정보에 기초하여 작성된 디지털 맵(Digital Map)일 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 소스 데이터 생성부(111)는 래스터 데 이터(Raster Data) 형태로 소스 데이터를 추출할 수 있다. 소스 데이터가 래스터 데이터인 경우, 아래에서 설명하는 경로 데이터 역시 래스터 데이터가 된다.
래스터 데이터는 그리드(grid), 셀(cell), 픽셀(pixel) 등으로 호칭되는 최소 지도화 단위(Minimum Mapping Unit)들의 집합으로 구현된다. 규칙적인 공간 배열로 표현되는 래스터 데이터는 전체 면을 일정 크기의 단위 셀로 분할하고, 각 셀에 속성값을 입력/저장하여 연산을 수행한다. 즉, 래스터 데이터는 각 셀 별로 속성값이 저장되어 있고, 위치 정보는 셀이 위치하는 행과 열에 좌표에 의해 자동으로 결정되는 단순한 구조를 가지고 있어 스캔 영상, 디지털 영상, 위성 영상 등의 분석에 많이 활용된다.
즉, 소스 데이터 생성부(111)는 지형적 경로 산출 요소에 대한 소스 데이터에 관해서는, 수치 지도로부터 경로 산출 요소 별 소스 데이터를 추출한 후 이를 래스터링하여 래스터 데이터 형태의 소스 데이터를 생성하고, 비지형적 경로 산출 요소에 대한 소스 데이터에 관해서는 래스터 데이터 형태의 소스 데이터를 직접 생성할 수 있다.
도 2에서는 특정 영역의 수치 지도(도 2의 (a)), 수치 지도에서 추출된 지형적 요소에 대한 소스 데이터(도 2의 (b)), 래스터 데이터 형태의 지형적 경로 산출 요소에 대한 소스 데이터 및 비지형적 경로 산출 요소에 대한 소스 데이터(도 2의 (c))의 일례를 도시하고 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 소스 데이터가 래스터 데이터인 것으로 가정하여 설명하기로 한다.
경로 데이터 생성부(112)는 복수의 경로 산출 요소에 대해 각각 부여된 가중치를 생성된 복수의 소스 데이터에 반영한다.
이는 토공 경로를 산출함에 있어서, 복수의 경로 산출 요소 각각은 지역마다 다른 중요성을 가질 수 있으므로, 사용자는 복수의 경로 산출 요소 각각에 대해 가중치를 부여하여 경로 산출 시 각 경로 산출 요소의 비중을 조절하기 위함이다.
이 때, 복수의 소스 데이터에 포함되는 셀의 속성값은 대응되는 경로 산출 요소에 따라 각각 다른 범위의 값을 가질 수 있으므로, 본 발명의 일실시예에 따르면, 경로 데이터 생성부(112)는 복수의 소스 데이터 각각에 포함되는 복수의 셀의 속성값의 크기를 기 설정된 크기를 기준으로 정규화(normalization)하여 정규화된 복수의 소스 데이터를 생성하고, 정규화된 복수의 소스 데이터에 가중치를 반영할 수 있다. 가중치는 전문가 집단에 대한 설문 조사 결과, 관리자의 주관적인 판단에 따라 결정될 수 있다.
예를 들어, 등고선(또는 경사도)에 대한 소스 데이터에 포함되는 셀은 1 내지 5000의 속성값을 가지고, 토공 운반에 따른 인근 주민의 민원에 대한 소스 데이터에 포함되는 셀이 1 내지 5의 속성값을 갖는 경우, 속성값의 스케일 차이로 인해 두 소스 데이터 사이의 효과적인 비교가 힘들게 된다. 따라서, 경로 데이터 생성부(112)는 복수의 소스 데이터를 상호 비교할 수 있도록 복수의 소스 데이터를 정규화하여 속성값의 스케일을 통일한 후 해당 가중치를 반영한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 경로 데이터 생성부(112)는 복수의 소 스 데이터 각각에 포함되는 복수의 셀의 속성값에 해당 가중치를 곱함으로써 해당 가중치를 복수의 소스 데이터에 반영할 수 있다. 이 경우, 가중치는 0 이상 1 이하의 값을 가질 수 있다.
이 후, 경로 데이터 생성부(112)는 가중치가 반영된 복수의 소스 데이터를 중첩(combine)하여 경로 데이터를 생성한다. 즉, 경로 데이터 생성부(112)는 복수의 소스 데이터 각각에 포함된 복수의 셀에 대해, 동일한 위치에 존재하는 셀의 속성값을 더하여 경로 데이터를 생성한다.
도 3의 (a)에서는 등고선(또는 경사도)에 대한 소스 데이터, 토공 운반에 따른 인근 주민의 민원에 대한 소스 데이터, 장애물에 대한 소스 데이터, 및 기존 도로에 대한 소스 데이터 각각에 대해 가중치를 부여하고, 가중치가 부여된 소스 데이터를 중첩하여 경로 데이터(combined layer)를 생성하는 개념을 도시하고 있고, 도 3의 (b)에서는 도 2의 (c)에 도시된 소스 데이터를 이용하여 생성한 경로 데이터를 도시하고 있다.
경로 산출부(120)는 경로 데이터 생성 장치(110)에서 생성된 경로 데이터를 이용하여 제1 지점으로부터 제2 지점까지의 경로를 산출한다.
이를 위해, 경로 산출부(120)는 먼저, 경로 데이터에 포함되는 복수의 셀의 속성값에 대해 제1 지점을 중심으로 하는 방향성을 반영하여 방향성이 반영된 경로 데이터를 생성한다. 이는 제1 지점(출발 지점)에 대응되는 셀과 그 외의 셀들 간의 거리에 대한 비용 값을 경로 데이터에 반영하기 위함이다.
경로가 산출되면, 관리자는 기존 도로가 설치되어 있지 않는 지점에 공사용 가도를 시공함으로써, 최종적으로 토공 운반 경로를 완성하게 된다.
이하에서는 도 4를 참고하여, 방향성이 반영된 경로 데이터를 생성하는 경로 산출부(120)의 동작을 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 방향성이 반영된 경로 데이터를 생성하는 경로 산출부(120)의 동작의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 4의 (a)는 생성된 경로 데이터의 일례를 도시하고 있다. 이 때, (1,1)의 위치에 있는 셀이 출발 지점(즉, 제1 지점)과 대응되는 셀로 설정한다.
먼저, 경로 산출부(120)는 (1,1)의 위치에 있는 셀과 인접한 셀((1,2), (2,1), 및 (2,2)의 위치에 있는 셀)의 속성값에 방향성을 반영한다.
이 때, 경로 산출부(120)는 양 셀이 서로 변으로 인접하는 경우 두 셀의 속성값을 더한 후 이를 2로 나눈 값을 새로운 속성값으로 저장하고, 두 셀이 점으로 인접한 경우 두 셀의 값을 더한 후 이를 로 나눈 값을 새로운 속성값으로 저장한다. 이에 따라, 도 4의 (b)와 같은 결과가 도출된다.
다음으로, 경로 산출부(120)는 앞서 수행한 과정에서 새롭게 할당된 셀의 속성값 중 최소의 속성값을 갖는 셀(즉, (2,1)의 위치에 존재하는 셀)을 기준으로 하여 인접한 셀에 대하여 상기와 동일한 방법으로 속성값을 연산한 후, 연산된 속성값과 (2,1)의 위치에 존재하는 셀의 속성값을 더하여 최종적으로 새로운 속성값을 생성한다. 이는 각 셀의 속성값은 출발 지점까지의 누적된 값을 의미하기 때문이다.
경로 산출부(120)는 상기와 같은 동작을 반복하여 모든 셀의 속성값에 방향성을 반영하게 된다.
다음으로, 경로 산출부(120)는 제1 지점으로부터 제2 지점까지의 경로 상에 존재하는 방향성이 반영된 경로 데이터의 복수의 셀의 속성값의 합이 최소가 되도록 제1 지점으로부터 제2 지점까지의 경로를 산출한다.
일례로서, 경로 산출부(120)는 다이스트라 알고리즘(Dijsktra's Algorithm)을 이용하여 제1 지점으로부터 제2 지점까지의 경로 상에 존재하는 방향성이 반영된 경로 데이터의 복수의 셀의 속성값의 합이 최소가 되도록 제1 지점으로부터 제2 지점까지의 경로를 산출할 수 있다.
도 5를 참고하여, 본 발명의 일실시예에 따른 경로 산출 장치(100)를 이용하여 산출된 경로와 종래 기술에 따라 산출된 경로를 비교하면 아래와 같다.
도 5의 (a)는 특정 지역의 지도를 도시한 도면이고, 도 5의 (b)는 특정 지역에 대한 방향성이 반영된 경로 데이터를 도시한 도면이다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따르면 최단 경로인 경로 1이 A 지점과 B 지점 사이의 경로로 산출된다. 그러나, 경로 1은 산악 지역을 관통하여 형성되므로 가도 설치 등과 같은 토공 운반을 위한 시공에 많은 비용 및 시간이 소요될 수 있는데, 경로 1은 이러한 요소를 전혀 고려하지 않은 것이었다.
그러나, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 방향성이 반영된 경로 데이터에 기초하여 A 지점과 B 지점 사이의 최선의 경로를 산출하는 경우, 경로 1 상에 존재하는 셀의 속성값의 합(40)보다 경로 2 상에 존재하는 셀의 속성값이 합(16)이 더 작 으므로, 경로 2가 최선의 경로로 산출된다. 앞서 설명한 바와 같이, 방향성이 반영된 경로 데이터는 토공 운반 경로 산출에 이용되는 복수의 경로 산출 요소를 고려한 것이므로, 경로 2에 따라 토공 운반 경로를 설정하는 경우, 효과적인 경로 설정이 가능하게 된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 경로 산출 장치(100)는 GIS시스템으로 구현될 수 있다.
이하에서는 도 6 내지 도 10을 참고하여, 본 발명의 일실시예에 따른 GIS 시스템으로 구현된 경로 산출 장치(100)를 이용하여 특정 지점간의 경로를 산출하는 일례를 설명하기로 한다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 GIS 시스템으로 구현된 경로 산출 장치(100)를 이용하여 특정 지점간의 경로를 산출하는 일례를 설명하기 위한 도면이다. 이 때, 산출되는 경로는 공사용 가도와 도로 공사의 깎기/쌓기 구간을 연결한 기존도로를 포함한다.
먼저, 도 6에서는 대상 지역의 지형 상황을 도시하고 있다. 여기서, 깎기 구간은 A 지점이며 쌓기 구간은 B 지점이다. 또한, 하천은 주요 도로를 따라 흐르며 지방도로는 기존의 도로이다.
이에 기초하여, 경로 산출 장치(100)가 산출한 경로는 도 7과 같다(경로 1). 산출된 경로 1과의 대비를 위해, 종래의 기술에 따라 산출된 경로는 도 8에 도시하였다(경로 2). 본 실시예에서는 토공사의 생산성과 비용 측면에서 경로 1과 경로 2를 비교하기로 한다.
경로 1 및 경로 2는 두 개의 새로운 운반 도로 부분과 기존의 지방 도로 부분으로 구성되어 있다. 따라서, 새로운 공사용 가도는 지방 도로를 연결하기 위해 A 지점부터 B 지점까지 연결하여야 하므로, 공사용 가도의 시공 비용과 부지 임대 용은 양 경로의 지역 1과 지역 3을 위하여 계산되어야 한다. 경로 1 및 경로 2에 있어서 제1 지역 내지 제3 지역에 대한 정보는 아래의 표 1과 같다.
제1 지역
공사용 가도		 제2 지역
기존 지방 도로		 제3 지역
공사용 가도
경로 1 320m 1286m 254m
경로 2 307m 1742m 393m
표 2는 거리와 평균 통행 속도, 및 운반 시간에 대한 분석 결과를 나타내고 있다.
경로 거리(m) 평균운반속도(km/hr) 운반시간(min) 합계
경로 1 운반 1,831 25.4 4.32 8.44
복귀 1,831 26.7 4.12
경로 2 운반 2,421 23.9 6.09 12.06
복귀 2,421 24.3 5.97
표 2를 참고하면, 경로 1의 경우, 기존 지방 도로의 거리는 1,831m이고, 평균 통행 속도는 운반 시 25.4km/hr, 복귀 시에는 26.7km/hr이며, 운반시간은 운반 시 4.32분, 복귀 시 4.12분으로 분석되었다. 또한, 경로 2의 경우, 기존 지방 도로의 거리는 2,421m이고, 평균 통행 속도는 운반 시 23.9km/hr, 복귀 시 24.3 km/hr이며, 운반 시간은 운반 시 6.09분, 복귀 시 5.97분으로 산정되었다.
표 3은 시간당 작업량과 40,000m3의 토량을 처리하기 위하여 요구되는 시간과 일일 작업량과 소요 일수를 보여주고 있다.
시간당 작업량 소요시간 일일 작업량 소요일수
경로 1 39.68 1,008 317.43 126
경로 2 34.35 1,164 274.84 146
표 3을 참고하면, 경로 1이 작업량 비율 면에서는 경로 2 보다 훨씬 효율적이라는 것을 확인할 수 있다.
다음으로, 도 9 및 도 10을 참고하여 경로 1 및 경로 2에 따른 운반 경로의 시공 비용을 분석하면 아래와 같다.
먼저, 도 9에서는 경로 1에 대한 제1 지역(도 9의 (a))과 제3 지역(도 9의 (b))의 지형 경사도 및 종단도를 도시하고 있고, 도 10에서는 경로 1에 대한 제1 지역(도 10의 (a))과 제3 지역(도 10의 (b))의 지형 경사도 및 종단도를 도시하고 있다.
이에 기초하여 경로 1 및 경로 2에 대한 공사용 가도의 시공 비용을 분석하면 아래의 표 4와 같다.
Section 1　 경로 1 경로 2
토량 (m3) 단위비용 비용 토량 (m3) 단위비용 비용
(won) (won) (won) (won)
절토 4,541 980 4,450,039 176 980 172,815
성토 및 다짐 6,143 1,440 8,846,122 10,100 1,440 14,544,475
운반토량 -1,602 1,499 2,401,128 -9,924 1,499 14,876,031
합계 15,697,289 　 29,593,321
Section 3 경로 1 경로 2
토량 (m3) 단위비용 비용 토량 (m3) 단위비용 비용
(won) (won) (won) (won)
절토 1,727 980 1,692,738 1,142 980 1,119,046
성토 및 다짐 5,638 1,440 8,119,066 4,792 1,440 6,900,480
운반토량 -3,911 1,499 5,862,259 -3,650 1,499 5,471,350
합계 15,674,063 　 13,490,876
총 비용 31,371,352 　 43,084,197
또한, 표 5는 경로 1에 따른 부지 임대 비용을 나타내고, 표 6은 경로 2에 따른 부지 임대 비용을 나타낸다. 여기서, 공사용 가도가 지나가면서 교차되는 지역은 계산에 포함하였다. 양 도로는 논과 산림지역을 관통한다. 경로 1은 논의 79%인 563m를 통과하며 산림지역의 21%인 119m를 지나간다. 그리고 경로 2는 논의 73%인 498m, 산림지역의 27%인 183m를 통과한다. 경로 1의 토지임대비용은 1m당 7,677원이며 경로 2는 8,967원이다.
거리(m) 토지분류 공시지가(won/m2) 면적 (m2) 보상비용 (won)
25 산림 200 290 11,600
92 논 6,000 1,067 1,280,640
31 산림 200 360 14,384
123 논 7,000 615 861,000
229 논 4,000 2,656 2,125,120
63 산림 200 731 29,232
총비용 4,321,976
거리(m) 토지분류 공시지가(won/m2) 면적 (m2) 보상비용 (won)
87 산림 200 1,009 40,368
302 논 6,000 3,503 4,203,840
58 논 4,000 673 538,240
138 논 4,000 1,601 1,280,640
96 산림 200 1,114 44,544
총비용 6,107,632
표 4 내지 표 6을 종합하면, 각 경로의 운반비용, 공사용 가도 시공 비용, 및 부지 임대 비용은 표 7과 같다. 이 때, 토량 운반 비용은 하나의 로더에 하나의 운반 장비가 사용되는 것으로 가정하였다.
토공운반비용 공시용가도 시공비용 토지임대비용 총 비용
경로 1 153,634,308 31,371,352 4,321,976 189,327,636
경로 2 177,443,256 43,084,197 6,107,632 226,635,085
표 7을 참고하면, 경로 1이 경로 2보다 더 효율적인 경로임을 확인 할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 경로 산출 방법에 대한 흐름도를 도시한 도면이다. 이하, 도 11을 참고하여 각 단계별로 수행되는 과정을 상술하기로 한다.
먼저, 단계(S1110)에서는 제1 지점으로부터 제2 지점까지의 경로 산출에 이용되는 복수의 경로 산출 요소 각각에 대한 소스 데이터인 복수의 소스 데이터를 생성한다. 이 경우, 소스 데이터는 특정 속성값을 갖는 복수의 셀로 구획되는 래스터 데이터일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 복수의 경로 산출 요소는 등고선, 지장물, 및 기존 도로 등과 같은 지형적 경로 산출 요소와 부지 임대 비용, 가도 건설 비용, 토공 운반의 효율성, 토공 운반에 따른 인근 주민의 민원, 및 작업자의 안전성 특정 영역에서의 비지형적 경로 산출 요소를 포함한다.
만약, 지형적 경로 산출 요소에 대한 소스 데이터를 추출하고자 하는 경우, 단계(S1110)에서는 특정 영역의 수치 지도로부터 지형적 경로 산출 요소에 대한 소스 데이터를 추출한다.
단계(S1120)에서는 복수의 경로 산출 요소에 대해 각각 부여된 가중치를 복수의 소스 데이터에 반영한다. 이는 경로 산출 시 복수의 경로 산출 요소의 비중을 조절하기 위함이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 가중치는 0 이상 1 이하의 값을 갖고, 단계(S1120)에서는 복수의 소스 데이터 각각에 포함되는 복수의 셀의 속성값에 가중치를 곱하여 가중치를 상기 복수의 소스 데이터에 반영할 수 있다.
또한, 소스 데이터가 래스터 데이터인 경우, 단계(S1120)에서는 복수의 소스 데이터 각각에 포함되는 상기 복수의 셀의 속성값의 크기를 기 설정된 크기를 기준으로 정규화하여 정규화된 복수의 소스 데이터를 생성하고, 정규화된 복수의 소스 데이터에 가중치를 반영할 수 있다.
단계(S1130)에서는 가중치가 반영된 복수의 소스 데이터를 중첩하여 경로 데이터를 생성한다. 소스 데이터가 래스터 데이터인 경우, 생성된 경로 데이터 역시 래스터 데이터가 된다.
이상과 같은 단계(S1110) 내지 단계(S1130)을 통해 경로 산출을 위한 경로 데이터가 생성된다.
단계(S1140)에서는 생성된 경로 데이터를 이용하여 제1 지점으로부터 상기 제2 지점까지의 경로를 산출한다.
만약, 경로 데이터가 래스터 데이터라면, 단계(S1140)는 복수의 셀의 속성값에 대해 제1 지점을 중심으로 하는 방향성을 반영하여 방향성이 반영된 경로 데이터를 생성하는 단계, 및 제1 지점으로부터 제2 지점까지의 경로 상에 존재하는 상기 방향성이 반영된 경로 데이터의 복수의 셀의 속성값의 합이 최소가 되도록 제1 지점으로부터 제2 지점까지의 경로를 산출하는 단계로 세분화될 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 경로 산출 방법의 실시예들에 대하여 설명하였고, 앞서 도 1 에서 설명한 경로 산출 장치(100)에 관한 구성이 본 실시예에도 그대로 적용 가능하다. 이에, 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 경로 산출 장치의 상세한 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 특정 영역의 수치 지도, 수치 지도에서 추출된 지형적 요소에 대한 소스 데이터, 및 래스터 데이터 형태의 지형적 경로 산출 요소에 대한 소스 데이터와 비지형적 경로 산출 요소에 대한 소스 데이터의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 가중치가 부여된 소스 데이터를 중첩하여 경로 데이터를 생성하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 방향성이 반영된 경로 데이터를 생성하는 경로 산출부(120)의 동작의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참고하여, 본 발명의 일실시예에 따른 경로 산출 장치를 이용하여 산출된 경로와 종래 기술에 따라 산출된 경로를 비교하여 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 GIS 시스템으로 구현된 경로 산출 장치를 이용하여 특정 지점간의 경로를 산출하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 경로 산출 방법에 대한 흐름도를 도시한 도면이다.

Claims (12)

  1. 소스 데이터 생성부 및 경로 데이터 생성부를 포함하는 경로 데이터 생성 장치를 이용하여 경로 데이터를 생성하는 방법에 있어서,
    상기 소스 데이터 생성부가 제1 지점으로부터 제2 지점까지의 경로 산출에 이용되는 복수의 경로 산출 요소 각각에 대한 소스 데이터인 복수의 소스 데이터를 생성하는 단계;
    상기 경로 데이터 생성부가 상기 복수의 경로 산출 요소에 대해 각각 부여된 가중치를 상기 복수의 소스 데이터에 반영하는 단계; 및
    상기 경로 데이터 생성부가 상기 가중치가 반영된 복수의 소스 데이터를 중첩(combine)하여 경로 데이터를 생성하는 단계를 포함하되,
    상기 복수의 경로 산출 요소는 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점을 포함하는 특정 영역에서의 지형적 경로 산출 요소 및 비지형적 경로 산출 요소를 포함하고, 상기 지형적 경로 산출 요소는 기존 도로를 포함하고, 상기 비지형적 경로 산출 요소는 가도(temporary road)의 건설 비용을 포함하며,
    상기 제1 지점으로부터 상기 제2 지점까지의 경로는 상기 기존 도로에 의한 경로 및 상기 가도의 의한 경로 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 데이터 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 소스 데이터 및 상기 경로 데이터는 래스터 데이터(Raster Data)인 것을 특징으로 하는 경로 데이터 생성 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 래스터 데이터인 복수의 소스 데이터 각각은 복수의 셀로 구획되고,
    상기 가중치를 상기 복수의 소스 데이터에 반영하는 단계는
    상기 복수의 소스 데이터 각각에 포함되는 상기 복수의 셀의 속성값의 크기를 기 설정된 크기를 기준으로 정규화하여 정규화된 복수의 소스 데이터를 생성하고, 상기 정규화된 복수의 소스 데이터에 상기 가중치를 반영하는 것을 특징으로 하는 경로 데이터 생성 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 래스터 데이터인 복수의 소스 데이터 각각은 복수의 셀로 구획되고, 상기 가중치는 0 이상 1 이하의 값을 갖고,
    상기 가중치를 상기 복수의 소스 데이터에 반영하는 단계는
    상기 복수의 소스 데이터 각각에 포함되는 복수의 셀의 속성값에 상기 가중치를 곱하여 상기 가중치를 상기 복수의 소스 데이터에 반영하는 것을 특징으로 하는 경로 데이터 생성 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 경로 데이터는
    토공 운반 경로를 산출하기 위한 데이터인 것을 특징으로 하는 경로 데이터 생성 방법.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 지형적 경로 산출 요소는 등고선 및 지장물(obstacle) 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 데이터 생성 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 소스 데이터를 생성하는 단계는
    상기 특정 영역의 수치 지도로부터 상기 지형적 경로 산출 요소에 대한 소스 데이터를 추출하는 것을 특징으로 하는 경로 데이터 생성 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 비지형적 경로 산출 요소는 부지 임대 비용, 토공 운반의 효율성, 토공 운반에 따른 인근 주민의 민원(complaint), 및 작업자의 안전성 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 데이터 생성 방법.
  10. 소스 데이터 생성부, 경로 데이터 생성부 및 경로 산출부를 포함하는 경로 산출 장치를 이용하여 경로를 산출하는 방법에 있어서,
    상기 소스 데이터 생성부가 제1 지점으로부터 제2 지점까지의 경로 산출에 이용되는 복수의 경로 산출 요소 각각에 대한 소스 데이터인 복수의 소스 데이터를 생성하는 단계;
    상기 경로 데이터 생성부가 상기 복수의 경로 산출 요소에 대해 각각 부여된 가중치를 상기 복수의 소스 데이터에 반영하는 단계;
    상기 경로 데이터 생성부가 상기 가중치가 반영된 복수의 소스 데이터를 중첩하여 경로 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 경로 산출부가 상기 경로 데이터를 이용하여 상기 제1 지점으로부터 상기 제2 지점까지의 경로를 산출하는 단계를 포함하되,
    상기 복수의 경로 산출 요소는 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점을 포함하는 특정 영역에서의 지형적 경로 산출 요소 및 비지형적 경로 산출 요소를 포함하고, 상기 지형적 경로 산출 요소는 기존 도로를 포함하고, 상기 비지형적 경로 산출 요소는 가도의 건설 비용을 포함하며,
    상기 제1 지점으로부터 상기 제2 지점까지의 경로는 상기 기존 도로에 의한 경로 및 상기 가도의 의한 경로 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 산출 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 경로 데이터는 래스터 데이터이고,
    상기 래스터 데이터인 경로 데이터는 복수의 셀로 구획되고,
    상기 제1 지점으로부터 상기 제2 지점까지의 경로를 산출하는 단계는
    상기 복수의 셀의 속성값에 대해 상기 제1 지점을 중심으로 하는 방향성을 반영하여 방향성이 반영된 경로 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 지점으로부터 상기 제2 지점까지의 경로 상에 존재하는 상기 방향성이 반영된 경로 데이터의 복수의 셀의 속성값의 합이 최소가 되도록 상기 제1 지점으로부터 상기 제2 지점까지의 경로를 산출하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 산출 방법.
  12. 제1 지점으로부터 제2 지점까지의 경로 산출에 이용되는 복수의 경로 산출 요소 각각에 대한 복수의 소스 데이터를 생성하는 소스 데이터 생성부; 및
    상기 복수의 경로 산출 요소에 대해 각각 부여된 가중치를 상기 복수의 소스 데이터에 반영하고, 상기 가중치가 반영된 복수의 소스 데이터를 중첩하여 경로 데이터를 생성하는 경로 데이터 생성부를 포함하되,
    상기 복수의 경로 산출 요소는 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점을 포함하는 특정 영역에서의 지형적 경로 산출 요소 및 비지형적 경로 산출 요소를 포함하고, 상기 지형적 경로 산출 요소는 기존 도로를 포함하고, 상기 비지형적 경로 산출 요소는 가도의 건설 비용을 포함하며,
    상기 제1 지점으로부터 상기 제2 지점까지의 경로는 상기 기존 도로에 의한 경로 및 상기 가도의 의한 경로 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 데이터 생성 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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