KR101347603B1

KR101347603B1 - 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통행 배정방법

Info

Publication number: KR101347603B1
Application number: KR1020120068894A
Authority: KR
Inventors: 조중래
Original assignee: 명지대학교 산학협력단
Priority date: 2012-06-27
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2014-01-07
Also published as: WO2014003321A1

Abstract

본 발명은 (a) 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통행 배정 서버의 제어부가 데이터 베이스부의 기본 네트워크DB에 저장된 모든 경로에 대한 기본 네트워크로부터 출발점과 도착점을 잇는 기종점을 읽는 단계; (b) Bush 네트워크 생성부가 기본 네트워크에서 출발점을 기준으로 교통수요가 존재하는 도착지점까지의 경로만을 추출하여 Bush 네트워크를 생성하는 단계; (c) Bush-Branch 전이부가 링크 리스트로 구성되는 Bush 네트워크에서 분류, 합류되는 노드만으로 구성되는 Branch 네트워크로 전이하는 단계; (d) 최대 및 최소 경로 탐색부가 Branch 네트워크에서 통행시간이 짧은 최소경로(min-path)와 통생시간이 긴 최대경로(max-path)를 탐색하는 단계; (e) 교통량 전이부가 최소경로와 최대경로 상의 통행시간이 같아지도록 교통량을 전이 배정시키는 단계; (f) 제어부(120)가 `(e)`단계에서 교통량 전이로 최소경로와 최대경로의 통행시간이 동일해지는 균형점에 도달했는지 판단하는 단계; 및 (g) 위 (f)단계에서 최소경로와 최대경로의 통행시간이 동일한 균형점에 도달한 경우, 균형점을 유지할 수 있도록 제어부가 최소경로와 최대경로를 탐색하는 `(d)`단계와 교통량을 전이시키는 `(e)`단계를 반복 수행하도록 하는 단계;를 포함하여 탐색하는데 소요되는 시간을 현저히 감소시킬 수 있다.

Description

최단경로를 이용한 출발점 기반의 통행 배정방법{METHOD FOR ORININ BASED TRAFFIC ASSIGN MODEL USING SHORTEST PATH}

본 발명은 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통행 배정방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 실제도로에 차량이 얼마나 통과할 것인지 예측하고 도로계획 분야에 활용하여 도로를 새로 신설하거나 확장함에 따라 해당 도로 및 주변 도로의 교통상황을 분석하기 위한 최단경로를 이용한 출발점 기간의 통행 배정방법에 관한 것이다.

교통량 배정기술 중 균형교통량 탐색하는 기존에 개발된 기술은 3가지 형태가 있는데, 첫째는 과거부터 현재까지 가장 보편적으로 사용하고 있는 Frank-Wolf알고리즘이며, 둘째는 현실적으로 구현이 불가능한 Path-based 알고리즘, 그리고 세째는 Origin-based 알고리즘이다.

그러나, Frank-wolf 알고리즘은 1960년대 발표된 기술로써 비선형계획법에서 최적해를 찾는 방법으로 현재 대부분의 교통 S/W에서 사용하고 있으나, 정밀도가 떨어지는 문제점이 있고, Path-based 알고리즘은 현재의 컴퓨터 메모리 수준을 고려할 때 네트워크에 적용하기가 불가능하다는 문제점이 있으며, Origin-Based 알고리즘은 절밀도가 상기 Frank-Wolf대비 2-3배 이상의 정밀도를 갖으며, 최근 교통 S/W에 탑재되어 있지만 교통수요가 증가함에 따라 수행시간이 급격하게 증하하는 문제점이 있습니다.

특허문헌 1 : 대한민국 공개특허 제10-2010-0137672(2010.12.31)

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 정밀도를 대폭 향상시켜 분석 결과의 신뢰성을 확보하고 분석시간을 단축하여 교통 업무의 효율성을 증대시키고자 하는 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통행 배정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통행 배정방법은 (a) 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통행 배정 서버의 제어부가 데이터 베이스부의 기본 네트워크DB에 저장된 모든 경로에 대한 기본 네트워크로부터 출발점과 도착점을 잇는 기종점을 읽는 단계; (b) Bush 네트워크 생성부가 기본 네트워크에서 출발점을 기준으로 교통수요가 존재하는 도착지점까지의 경로만을 추출하여 Bush 네트워크를 생성하는 단계; (c) Bush-Branch 전이부가 링크 리스트로 구성되는 Bush 네트워크에서 분류, 합류되는 노드만으로 구성되는 Branch 네트워크로 전이하는 단계; (d) 최대 및 최소 경로 탐색부가 Branch 네트워크에서 통행시간이 짧은 최소경로(min-path)와 통생시간이 긴 최대경로(max-path)를 탐색하는 단계; (e) 교통량 전이부가 최소경로와 최대경로 상의 통행시간이 같아지도록 교통량을 전이 배정시키는 단계; (f) 제어부(120)가 `(e)`단계에서 교통량 전이로 최소경로와 최대경로의 통행시간이 동일해지는 균형점에 도달했는지 판단하는 단계; 및 (g) 위 (f)단계에서 최소경로와 최대경로의 통행시간이 동일한 균형점에 도달한 경우, 균형점을 유지할 수 있도록 제어부가 최소경로와 최대경로를 탐색하는 `(d)`단계와 교통량을 전이시키는 `(e)`단계를 반복 수행하도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통행 배정방법은 종래 기술에 비하여 탐색하는데 소요되는 시간을 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있고, 이를 통해 교통계획 등의 분야에서 관련 업무를 진행하는데 있어서 상당한 시간을 단축시켜 업무 효율성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통행 배정방법을 제공하기 위한 서버의 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통해 배정방법을 설명하기 위한 용어 설명도,
도 3은 본 발명에 따른 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통행 배정방법의 알고리즘,
도 4는 본 발명에 따른 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통행 배정방법의 서브 알고리즘, 및
도 5는 본 발명에 따른 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통행 배정방법의 다른 서브 알고리즘이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통행 배정방법을 제공하기 위한 서버 블록이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통행 배정 서버는 Bush 네트워크 생성부(110), 제어부(120), Bush 업데이트부(130), Bush-Branch 전이부(140), 최대 및 최소 경로 탐색부(150), 교통량 전이부(160) 및 데이터 베이스부(170)를 포함한다.

상술한 구성에 대해 설명에 앞서, 본 명세서에서 자주 사용되는 용어에 대하여, 도 2를 참조하여 설명하면, 기본 네트워크는 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 일반적이 도로망을 표현하는 용어이고, Bush 네트워크는 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 하나의 출발점을 기반으로 복수의 도착점까지 도달할 수 있는 경로의 Sub 네트워크이며, Branch 네트워크는 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 하나의 Bush에서 분류, 합류되는 노드만으로 만들어진 Sketch 네트워크이다.

상기 Bush와 관련하여 부가적으로 설명하면, 하나의 출발점을 중심으로 모든 도착점까지를 연결하는 사이클(cycle)이 없는 Sub 네트워크를 의미하며, 여기서 사이클 업는 네트워크란 기종점을 연결하는 경로상에 특정위치가 반복되는 경로가 없는 네트워크를 의미한다.

한편, 상기 Bush 네트워크 생성부(110)는 수요가 있는 기종점간의 최단경로를 탐색하여, 하나의 기점에서 교통수요가 있는 모든 종점까지를 연결하는 경로상의 링크를 Bush에 추가하는 방식으로 Bush 네트워크를 생성한다.

상기 Bush 업데이트부(130)는 우선 교통량이 없는 Bush내 링크를 제거한 후에 새로운 기종점간 최단 경로를 탐색하여 신규 경로가 존재할 경우 그 경로 상의 링크를 Bush에 추가함으로써 업데이트 한다.

상기 Bush 네트워크 생성부(110)에서 생성된 Bush는 경로상의 모든 링크를 저장함에 따라 네트워크의 규모가 증가하고, 이에 비례하여 메모리와 Bush내 최대 및 최소경로의 탐색시간이 증가하게 된다.

따라서, 상기 Bush-Branch 전이부(140)는 메모리의 비중 증가를 막고, 탐색시간을 단축시키기 위하여 트리(Tree)구조인 Bush에서 분류 또는 합류되는 지점만으로 재구성된 트리의 Branch 네트워크로 전이시킨다.

참고로, 위에서는 상기 Bush-Branch 전이부(140)가 Bush를 Branch로 전이시키는 것으로 설명하고 있지만, 반대로 Branch를 다시 Bush로 전이시키기도 한다.

상기 최대 및 최소 경로 탐색부(150)는 상기 Branch 전이부(140)에서 생성된 Branch에서 통행시간이 짧은 최소경로(min-path)와 통행시간이 긴 최대경로(max-path)를 탐색한다.

한편, 상기 교통량 전이부(160)는 두 경로상의 통행시간이 같아지도록 교통량을 이동시키는데, 더욱 구체적으로 상기 경로 상의 통행시간은 교통량에 대한 증가함수로서, 경로 통행시간이 긴 최대경로의 교통량을 통행시간이 짧은 최소경로로 이동시킴으로써 최소경로와 최대경로가 같아지도록 한다.

즉, 상기 교통량 전이부(160)는 Bush 네트워크상에 두 개 이상의 경로에서 교통량을 상술한 바와 같이 전이시켜 배정함으로써 각 경로로 이동하는 차량이 동일한 통행시간이 소요될 수 있도록 한다.

이때, 상기 제어부(120)는 상기 교통량 전이부(160)에 의해 경로 통행시간이 긴 최대경로의 교통량이 통행시간이 짧은 최소경로로 이동됨에 따라 최소경로와 최대경로의 통행시간이 같아져 균형점에 도달했는지 판단한다.

상기 데이터 베이스부(170)는 언급한 바와 같이, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 일반적이 도로망 기본 네트워크에 대한 정보가 저정된 기본 네트워크DB(171), 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 하나의 출발점을 기반으로 복수의 도착점까지 도달할 수 있는 경로의 Sub 네트워크인 Bush 네트워크가 저장된 Bush 네트워크DB(172) 및 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 하나의 Bush에서 분류, 합류되는 노드만으로 만들어진 Sketch 네트워크인 Branch 네트워크DB(173)를 포함한다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 서버에 의해 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통해 배정방법에 대하여, 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통행 배정방법의 알고리즘이다.

먼저, 본 발명의 실시예에서 사용되는 노드라는 용어는 교차로, 도로 합류지점, 교차로와 도로의 합류지점을 의미하고, 또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 링크라는 용어는 노드와 노드를 연결하는 도로 즉, 교차로와 교차로 사이의 도로, 도로 합류지점과 도로 합류지점 사이의 도로, 교차로와 도로 합류지점 사이의 도로를 의미한다.

먼저, 상기 제어부(120)가 상술한 노드와 링크로 구성된 특정지역의 모든 경로 네트워크가 저장된 기본 네트워크 DB(171)에서 기종점을 읽는 단계를 수행한다(S10).

즉, 위 '(S10)' 단계에서 상기 제어부(120)는 통행자가 자신의 활동을 수행하기 위하여 출발점인 기점(O:Origin)과 도착점인 종점(D:Destination)을 잇는 모든 경로를 읽는다.

이후, 상기 Bush 네트워크 생성부(110)는 아래의 [표 1]과 같이, 상기 기본 네트워크에서 상기 기점을 기준으로 교통수요가 존재하는 도착지점까지의 경로만을 추출하여 Bush 네트워크를 구성하고, 교통량의 변화에 따른 새로운 경로가 존재할 때 그 경로를 추가하여 Bush 네트워크를 생성하는 단계를 수행한다(S20).

Step 0 : Search Minpath
- 하나의 출발점에 대해 최적 경로를 탐색한다.

Step 1 : Add to Initial Bush
- 모든 도착점까지의 경로를 추출하여 경로상의 링크를 Bush 리스트에 추가
- 하나의 기종점간의 교통수요를 해당 경로상의 링크 교통량에 추가

Step 2 : Ordering
- Bush는 링크 리스트만을 갖고 있음. 각 링크간의 연결성 등의 네트워크적인 개념을 부여하는 과정이 Ordering 과정임
- Step 2-0 : Initialize
Indegree, Outdegree, Order = 0, List(1)=출발점
nList = 1, next = 0
- Step 2-1 : Count inbound/outbound Link
- Step 2-2 : Operation List
id = List(nL)
List(nL) = 0
nL = nL - 1
- Step 2-3 : Ordering
next = next + 1
Order(next) = id
- Step 2-4 : Update Indegree
for i = 1, outdegree(id)
Indegree(i) = indegree(i) - 1
if ( indegree(i) = 0 ) then nL = nL+1; List(nL) = I
- Step 2-5 : check List
if List(1) = 0 then stop, else goto Step 2-2;

위의 [표 1]를 보다 구체적으로 설명하면, 상기 Bush 네트워크 생성단계에 대하여, 도 4를 참조하여 설명하면, 상기 최대 및 최소 경로 탐색부(140)가 각각의 출발점에 대한 최적의 경로를 탐색하는 단계(S21)를 수행하고, 상기 Bush 네트워크 생성부(110)가 상기 출발점에서 모든 도착점까지의 경로를 추출하여 경로상의 링크를 Bush 리스트에 추가하는 단계(S22)를 수행하고, 하나의 기종점(출발점과 도착점)간의 교통수요를 해당 경로상의 링크 교통량에 추가하는 단계(S23)를 수행하며, Bush 리스트에 추가된 링크 리스트간의 연결을 통해 네트워크적인 개념을 부여하여 Bush 네트워크를 생성하는 오더링(Ordering)단계(S24)를 수행한다.

참고로, 도 4는 본 발명에 따른 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통행 배정방법의 서브 알고리즘이다.

상기 Bush-Branch 전이부(140)가 아래의 [표 2]와 같이 링크 리스트로만 구성된 Bush 네트워크에서 분류, 합류되는 노드만으로 만들어진 Branch 네트워크로 전이하는 단계를 수행한다(S30).

- Step 1 : Outbound 개수 체크
if Outbound > 1 ) then next step;
- Step 2 : count branch(k)
k = k + 1
- Step 3 : count sub link in branch
t = t + 1
- Step 4 : Save Infomation
BranchVolume(t) = BushVolume(k,t)
n = n + 1
BranchLink(t,n) = Bush(k,t)
if outbound of bush(k,t) > 1 then goto step 3

상기 Branch 네트워크로 전이하는 것은 상기 Bush 네트워크 생성부(110)에서 생성된 Bush 네트워크가 경로상의 모든 링크를 저장함에 따라 네트워크의 규모가 증가하고, 이에 비례하여 메모리와 Bush내 최소경로와 최대경로의 탐색시간이 증가하기 때문에 상기 메모리의 용량을 줄이고 탐색시간을 단축시키기 위해서이다

상기 최대 및 최소 경로 탐색부(150)는 [표 3]과 같이 상기 Branch 전이부(140)에 의해 Bush 네트워크에서 전이된 Branch 네트워크에서 통행시간이 짧은 최소경로(min-path)와 통행시간이 긴 최대경로(max-path)를 탐색하는 단계를 수행한다(S40).

- Step 0 : Initialize
minBackID, maxBackID, minTime, maxTime, SplitParent, SplitEndLink = 0
- for from branch i
- Step 1 : Branch Travel Time(time)
for to branch j
branch 지점간(from-to)의 링크 통행시간을 취합
- Step 2 : Check minpath
for to branch j
if minTime(from) + time < minTime(to) then
minTime(to) = minTime(from) + time
minBackID(to) = j
minlable(lto) = I
- Step 3 : Check maxpath
for to branch j
if maxTime(from) + time > maxTime(to) then
maxTime(to) = maxTime(from) + time
maxBackID(to) = j
maxlable(lto) = I
- Step 4 : check split
if minBackID(i) /= maxBackID(j) and minlabel(i) = maxlabel(i) then
nS = nS + 1
SplitParent(nS) = Order(minlabel(i))
SplitEndLink(nS) = i

상기 최소경로와 최대경로의 탐색이 이루어지면, 상기 교통량 전이부(160)는 두 경로(최소경로와 최대경로)상의 통행시간이 같아지도록 교통량을 이동시키는 단계를 수행하는데, 아래의 [표 4]를 참조하여 더욱 구체적으로 설명하면, 상기 경로 상의 통행시간은 교통량에 대한 증가함수로서, 경로 통행시간이 긴 최대경로의 교통량을 통행시간이 짧은 최소경로로 이동시킴으로써 최소경로와 최대경로가 같아지도록 하는 교통량 전이 단계를 수행한다(S50).

즉, 상기 'S50'단계에서 상기 교통량 전이부(160)는 Bush 네트워크 내에서 최소경로와 최대경로로 분리되었다 합쳐지는 구간(split)에서 두 경로의 통행시간을 동일하게 만들기 위해 링크 통행시간 함수의 미분 값을 이용한다.

- for all Split
- Step 0 : Initialize
minTime, minDiffTime, maxTime, maxDiffTime
- Step 1 : min path section
minTime = minTime + linktime
minDiffTime = minDiffTime + difflinktime
- Step 2 : max path section
minTime = minTime + linktime
minDiffTime = minDiffTime + difflinktime
- Step 3 : calculate shift volume
shift volume = maxTime minTime / ( minDiffTime + maxDiffTime )
- Step 4 : 전이량 보정
- 본 기술만의 독창적인 부분으로 Step 3에서 계산된 전이량을 minsection과 maxsection에 가상으로 대입하여 변경되는 통행시간을 예측하여 minsection과 maxsection간의 통행시간 차이를 줄일 수 있는 기법임
- shift volume = maxTime minTime / ( minTime2 - maxTime2 + maxTime minTime )
- Step 5 : update volume and time
- Step 4에서 계산된 최종 shift volume을 minsection의 링크와 branch에는 더하고 maxsection의 링크와 branch에는 빼냄.
- 변경된 교통량에 따른 링크 통행시간을 재계산

한편, 상기 제어부(120)는 상기 교통량 전이로 최소경로와 최대경로의 통행시간이 동일해지는 균형점에 도달했는지 판단하는 단계를 수행한다(S60).

상기 'S60'단계에서 최소경로와 최대경로의 통행시간이 동일한 균형점에 도달한 경우 상기 제어부(120)는 상기 최대 및 최소 경로 탐색부(150)에 의한 통행시간이 짧은 최소경로(min-path)와 통행시간이 긴 최대경로(max-path)를 탐색하는 단계(S40)단계와 상기 교통량 전이부(160)에 의한 최소경로와 최대경로가 같아지도록 하는 교통량 전이 단계(S50)를 반복적으로 수행하여 최소경로와 최대경로의 통행시간이 동일한 현재의 균형점이 유지될 수 있도록 한다.

상기 'S60'단계에서 균형점에 도달하지 않은 경우, 상기 Bush 업데이트부(130)는 균형점으로의 도달을 방해하는 요소를 삭제하고, Bush 네트워크를 업데이트 시키는 단계를 수행한다(S70).

이후, 상기 제어부(120)는 네트워크가 균형점에 도달하였는지 판단(S80)하고, 균형점에 도달한 경우, 최소경로와 최대경로를 탐색하는 상기 'S40' 이후의 단계를 재수행하고, 네트워크 균형점이 이루어지지 않은 경우, 배정방법 알고리즘을 종료한다.

이하에서, 보다 구체적으로 균형점으로의 도달을 방해하는 요소를 삭제하고, Bush 네트워크를 업데이트 시키는 단계 'S70'에 대하여, 도 5를 참조하여 설명한다.

참고로, 도 5는 본 발명에 따른 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통행 배정방법의 다른 서브 알고리즘이다.

상기 교통량 전이 단계(S50)가 완료되면 [표 5]와 같이, 상기 제어부(120)는 특정 브랜치(Branch)에 교통량이 제로(Zero)에 가까운 값이 되는 경우가 존재하는데, 이러한 경우 최대 및 최소 경로 탐색에 영향을 미치기 때문에 제로 브랜치를 삭제하는 단계를 수행한다(S71).

- Step 1 : calculate inbound volume
- Step 2 : check zero branch
- inbound volume이 0에 가까운 특정값(1.0*10-15) 이하인지 여부
- Step 3 : delete branch
- branch 정보와 branch volume 정보를 지움

상기 'S71'단계에서 제로 Branch가 삭제된 Branch 네트워크를 상기 'S30'단계에서와 반대로 상기 Bush-Branch 전이부(140)가 [표 6]과 같이 분류, 합류되는 노드로 구성된 Branch 네트워크를 링크 리스트로 구성된 Bush 네트워크로 전이하는 단계를 수행한다(S72).

- for all branch point
- Step 1 : count outbound
j = j + 1
- Step 2 : check branch volume
if branch volume > 0 then
BushList = BranchLink
BushVolume = BranchVolume

상기 제어부(120)는 새로운 경로상의 링크가 Bush 네트워크에 존재하는지 체크하고, 상기 Bush 네트워크에 포함되어 있는 링크가 아닌 경우, 상기 'S72'단계에서 전이된 Bush 네트워크에 상기 'S50'단계에서 교통량 전이를 통해 변경된 교통상황에서의 새로운 최적경로를 Bush 리스트에 추가하여 업데이트하는 단계를 수행한다(S73).

이후, 상기 Bush 네트워크 생성부(110)는 [표 7]과 같이 사이클(cycle)이 존재하는 Bush 리스트를 대상으로, Bush 리스트에 추가된 링크 리스트간의 연결을 통해 네트워크적인 개념을 부여하여 Bush 네트워크를 생성하는 오더링(Ordering)단계를 수행하고 cycle을 일으키는 링크 즉 기종점을 연결하는 경로상에 특정위치가 반복되는 경로를 탐색하여 제거한 후 Bush 네트워크를 생성하는 단계를 수행한다(S74).

Step 0 : Search Minpath
Step 1 : Add to Bush
Step 1-1 : 새로운 경로상의 링크가 Bush에 존재하는지 체크
Step 1-2 : Bush에 포함되어 있는 링크가 아닌 경우 Bush 리스트에 추가
Step 2 : OrderingWithCycle
- cycle이 존재하는 bush를 대상으로 Ordering을 수행하고 cycle을 일으키는 링크를 탐색하여 제거한 후 cycle을 완성하는 기술임.
- Step 2-0 : Initialize
- Step 2-1 : Count inbound/outbound Link
- Step 2-2 : Operation List
- Step 2-3 : Ordering
- Step 2-4 : Update Indegree
- Step 2-5 : check List
if List(1) = 0 and all Indegree = 0 then stop
else
for new bush k
if indegree(k) = 1 and orgIndegree(k) /= indegree(k) then
Indegree(k) = 0
Outdegree(k) = Outdegree(k) - 1
List(nL) = 0
goto Step 2-2

상기 Bush-Branch 전이부(140)는 'S74'단계에서 생성되어 링크 리스트로만 구성된 Bush 네트워크에서 분류, 합류되는 노드만으로 만들어지 Branch 네트워크로 전이하는 단계를 수행한다(S75).

상기 Bush 업데이트부(130)에 의해 Bush 네트워크가 균형점으로 도달하는데방해되는 변수를 삭제되고, Bush 네트워크의 업데이트가 이루어지면, 상기 최대 및 최소 경로 탐색부(150)에 의해 최소경로와 최대경로를 탐색하는 상기 'S40'단계가 재수행된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실 시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 하기에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 통행 배정 서버
110 :Bush 네트워크 생성부
120 : 제어부
130 : Bush 업데이트부
140 : Bush-Branch 전이부
150 : 최대 및 최소 경로 탐색부
160 : 교통량 전이부
170 : 데이터 베이스부
171 : 기본 네트워크DB
172 : Bush 네트워크DB
173 : Branch 네트워크DB

Claims

(a) 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통행 배정 서버(100)의 제어부(120)가 데이터 베이스부(170)의 기본 네트워크DB(171)에 저장된 모든 경로에 대한 기본 네트워크로부터 출발점과 도착점을 잇는 기종점을 읽는 단계;
(b) 상기 서버(100)의 Bush 네트워크 생성부(110)가 상기 기본 네트워크에서 상기 출발점을 기준으로 교통수요가 존재하는 도착지점까지의 경로만을 추출하여 Bush 네트워크를 생성하는 단계;
(c) 상기 서버(100)의 Bush-Branch 전이부(140)가 링크 리스트로 구성되는 상기 Bush 네트워크에서 분류, 합류되는 노드만으로 구성되는 Branch 네트워크로 전이하는 단계;
(d) 상기 서버(100)의 최대 및 최소 경로 탐색부(150)가 상기 Branch 네트워크에서 통행시간이 짧은 최소경로(min-path)와 통생시간이 긴 최대경로(max-path)를 탐색하는 단계;
(e) 상기 서버(100)의 교통량 전이부(160)가 상기 최소경로와 상기 최대경로 상의 통행시간이 같아지도록 교통량을 전이 배정시키는 단계;
(f) 상기 서버(100)의 제어부(120)가 상기 `(e)`단계에서 교통량 전이로 상기 최소경로와 상기 최대경로의 통행시간이 동일해지는 균형점에 도달했는지 판단하는 단계; 및
(g) 상기 (f)단계에서 상기 최소경로와 상기 최대경로의 통행시간이 동일한 균형점에 도달한 경우, 상기 균형점을 유지할 수 있도록 상기 제어부(120)가 상기 최소경로와 최대경로를 탐색하는 상기 `(d)`단계와 교통량을 전이시키는 상기 `(e)`단계를 반복 수행하도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통행 배정방법.
제 1항에 있어서,
상기 `(b)`단계는
(b-1) 상기 최대 및 최소 경로 탐색부(140)가 출발점에 대한 최적의 경로를 탐색하는 단계;
(b-2) 상기 Bush 네트워크 생성부(110)가 상기 출발점에서 모든 도착점까지의 경로를 추출하여 경로상의 링크를 Bush 리스트에 추가하는 단계;
(b-3) 상기 Bush 네트워크 생성부(110)가 하나의 기종점(출발점과 도착점)간의 교통수요를 해당 경로상의 링크 교통량에 추가하는 단계; 및
(b-4) 상기 Bush 네트워크 생성부(110)가 Bush 리스트에 추가된 링크 리스트간의 연결을 통해 네트워크적인 개념을 부여하여 Bush 네트워크를 생성하는 오더링(Ordering)단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통행 배정방법.
제 1항에 있어서,
(h) 상기 (f)단계에서 상기 최소경로와 상기 최대경로의 통행시간이 동일한 균형점에 도달하지 않은 경우, 상기 서버(100)의 Bush 업데이트부(130)가 상기 균형점으로 도달을 방해하는 변수를 제거하고, 상기 Bush 네트워크를 업데이트 시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통행 배정방법.
제 3항에 있어서,
상기 `(h)`단계는
(h-1) 교통량을 전이 배정시키는 상기 `(e)`단계가 완료되면, 교통량이 제로에 가까운 값이 되는 제로 Branch가 최대 및 최소 경로 탐색에 영향을 미쳐 상기 제어부(120)가 상기 제로 Branch를 삭제하는 단계;
(h-2) 상기 Bush-Branch 전이부(140)가 분류, 합류되는 노드로 구성된 Branch 네트워크를 링크 리스트로 구성된 Bush 네트워크로 전이하는 단계;
(h-3) 상기 제어부(120)가 새로운 경로상의 링크가 상기 Bush 네트워크에 존재하는지 체크하고, 상기 Bush 네트워크에 포함된 링크가 아닌 경우, 상기 Bush 업데이트부(130)가 상기 `(h-2)`단계에서 전이된 상기 Bush 네트워크에 상기 `(e)`단계에서 교통량 전이를 통해 변경된 교통상황에서의 신 최적경로를 Bush 리스트에 추가하여 업데이트 하는 단계;
(h-4) 상기 Bush 네트워크 생성부(110)가 상기 Bush 리스트에 추가된 링크리스트를 반영하여 오더링하고, 반복되는 경로를 탐색하여 제거한 후 Bush 네트워크를 재생성하는 단계; 및
(h-5) 상기 Bush-Branch 전이부(140)가 상기 `(h-4)`단계에서 재생성된 Bush 네트워크를 분류, 합류되는 노드만으로 구성되도록 Branch 네트워크로 전이하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통행 배정방법.
제 4항에 있어서,
(i) 상기 Bush 업데이트부(130)에 의해 상기 Bush 네트워크의 업데이트가 이루어지면, 상기 제어부(120)가 상기 최대 및 최소 경로 탐색부(150)에 의해 최소경로와 최대경로를 탐색하는 상기 (d)단계 이후의 단계를 재수행하도록 제어하여 균형점에 도달시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 최단경로를 이용한 출발점 기반의 통행 배정방법.