KR101455084B1 - 차량통신 시스템 기반의 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템 - Google Patents
차량통신 시스템 기반의 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 차량통신 시스템 기반의 교통 통신 통합 시뮬레이션 구현을 위한 사용자 인터페이스에 관한 것으로서, 일실시예에 따른 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템은 교통 시뮬레이션을 수행하여 차량의 링크 통행시간을 산출하는 교통 시뮬레이터, 통신 시뮬레이션을 수행하여, 차량들 간의 통신 또는 차량 대 인프라 간의 통신을 시뮬레이션 하는 통신 시뮬레이터, 및 사용자 인터페이스를 포함하고, 상기 사용자 인터페이스는, 상기 교통 시뮬레이터와 상기 통신 시뮬레이터에 대해 동기방식으로 실시간 인터페이스 하는 시뮬레이션 플랫폼을 제공하는 인터페이스 서버, 및 시뮬레이션 결과를 출력하는 그래픽 유저 인터페이스부를 포함할 수 있다.
Description
본 발명의 실시예들은 교통 시뮬레이션과 통신 시뮬레이션을 하나의 통합된 환경에서 구현하는 차량통신 시스템 기반의 교통 통신 통합 시뮬레이션 구현을 위한 사용자 인터페이스에 관한 기술적 사상을 개시한다.
유비쿼터스 교통체계는 네트워크 구성요소 간의 실시간 통신이 가능한 미래형 교통체계를 말한다. 따라서 유비쿼터스 교통체계에서는 기존의 지능형 교통체계와는 다른 교통류 분산제어 전략이 필요하다.
근래에는, 차량 대 차량 및 차량 대 인프라의 데이터 송수신을 기반으로 하는 새로운 첨단교통체계로 기존의 ITS(Intelligent Transportation System)에 비해 무선통신체계의 비중이 큰 교통체계로 발전하고 있는 추세이다.
교통 통신 통합 시뮬레이터는 VANET(Vehicular Ad-hoc Network)을 시뮬레이터 상에 모사하여 실제 차량 간, 차량 대 인프라 간의 통신을 시뮬레이션 한다.
그러나, 교통부문 시뮬레이터에서 무선통신환경을 구현하는 것은 불가능하며, 기존의 연구들은 대부분이 통신부문의 특성을 가정하여 연구를 진행하고 있다.
그러나, 통신부문의 특성을 가정하여 연구하는 방법은 통신부문의 특성 및 통신환경에 대한 이해가 기초적인 수준에서 수행되기 때문에 연구의 질이 떨어지는 문제점이 있다.
기존의 TraCISS v 1.0에서는 연구자(또는 이용자)가 분석을 원하는 시나리오를 기반으로 이용이 가능한 프로토타입의 교통 통신 통합 simulator를 개발할 수 있었다.
이러한 TraCISS v 1.0은 Shared Memory 구조를 이용하여 교통부문의 상용 시뮬레이터와 통신부문의 상용 시뮬레이터를 통합하여 새로운 인터페이스 S/W 서버를 구현하였으며, 이를 이용하여 VANET 환경을 모사한 시뮬레이션이 가능하다.
일실시예에 따른 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템은 교통 시뮬레이션을 수행하여 차량의 링크 통행시간을 산출하는 교통 시뮬레이터, 통신 시뮬레이션을 수행하여, 차량들 간의 통신 또는 차량 대 인프라 간의 통신을 시뮬레이션 하는 통신 시뮬레이터, 및 사용자 인터페이스를 포함하고, 상기 사용자 인터페이스는, 상기 교통 시뮬레이터와 상기 통신 시뮬레이터에 대해 동기방식으로 실시간 인터페이스 하는 시뮬레이션 플랫폼을 제공하는 인터페이스 서버, 및 시뮬레이션 결과를 출력하는 그래픽 유저 인터페이스부를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 인터페이스 서버는, 상기 인터페이스 서버 프로그램을 이용하여, 상기 교통 시뮬레이터와 상기 통신 시뮬레이터 간의 인터페이스 및 통합을 처리하고, 교통 시뮬레이션 결과 및 통신 시뮬레이션 결과를 수집하여 데이터를 처리하며, 상기 그래픽 유저 인터페이스부와의 프로토콜을 처리할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 인터페이스 서버는, 시뮬레이션 파라미터, UIS, UVS 업데이트 및 유저 패킷을 송수신하여 상기 교통 시뮬레이터와 상기 통신 시뮬레이터 간의 인터페이스 및 통합을 처리할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 인터페이스 서버는, 표출된 측정 환경 셋업 및 업데이트를 수행하여 해당 결과를 상기 그래픽 유저 인터페이스부에 송신하고, Paramics 소프트웨어로부터 유저 데이터를 전송 받아 Qualnet S/W의 통신 환경에 전송하여 통신 시뮬레이션이 가능하도록 인터페이싱하며, Qualnet 소프트웨어에서 통신 시뮬레이션이 완료되면, 완료후의 데이터를 Paramics 소프트웨어에 전달하여 교통 통신 시뮬레이션을 처리할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 그래픽 유저 인터페이스부는, 상기 인터페이스 서버 GUI 프로그램을 이용하여, 교통 통신 통합 시뮬레이터의 설정 및 실시간 모니터링하고, 시뮬레이션 결과 처리모듈 및 디스플레이 처리모듈을 제공하며, 교통/통신 시뮬레이션 입력조건 설정 UI를 제공하고, 통합 시뮬레이션 결과 표시 UI를 제공하며, 교통/통신 시뮬레이터 수행을 제어할 수 있다.
일실시예에 따르면, 교통 시뮬레이터(Paramics S/W), 통신 시뮬레이터(Qualnet S/W)및 통합 시뮬레이터의 Interface Server(GUI 포함)를 동기방식으로 실시간 interface하는 simulation platform을 제공할 수 있다.
일실시예에 따르면, 사용자의 편리성을 위하여 통합 시뮬레이터에 GUI를 추가하여 구현함으로써 Simulation의 자동화에 기여할 수 있다.
일실시예에 따르면, Simulation의 자동화에 기여함으로써, 일반화된 통합 시뮬레이션 환경을 제공할 수 있다.
일실시예에 따르면, 각각의 교통, 통신, 통합 시뮬레이터를 분산하여 각각의 PC에 설치하여 네트웍으로 운영할 수 있다.
일실시예에 따르면, 차량의 VID, 위치, 시간, 전송 data를 packet으로 전송하여 실제 802.11A 통신 네트웍을 경유한 V2V, V2I 통신 simulation을 수행할 수 있다.
일실시예에 따르면, 교통 전문가가 통신 지식 없이 802.11A 통신 네트웍 환경을 이용한 교통 통신 통합 simulation을 수행할 수 있다.
일실시예에 따르면, 기후조건 등이 포함된 802.11A 실제 통신 환경을 simulation에 반영하여 교통 운영상의 실제 결과와 유사한 환경을 반영한 통합 시뮬레이션을 구현할 수 있다.
일실시예에 따르면, program(C 언어 기준)을 직접 활용하여 교통 통신 simulation을 수행하는 범용적인 교통 통신 simulation platform을 제공할 수 있다.
일실시예에 따르면, 802.11A 통신 계층 및 전파환경에 대한 모델링을 가능케 함으로써, 실제 통신 환경을 반영한 교통 통신 시뮬레이션의 수행이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템을 설명하는 블록도이다.
도 2는 교통 통신통합 Paramics API/ Qualnet External Interface 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은 서브 프로그램으로서 Interface Server의 구성도를 설명하는 도면이다.
도 4는 Interface Server GUI(교통 통신 통합 simulator main GUI)를 설명하는 도면이다.
도 5는 Interface Server GUI Parameter setting 화면을 설명하는 도면이다.
도 6은 PARAMICS 시뮬레이션 상황을 설명하는 도면이다.
도 7은 Qualnet 통신 시뮬레이션 상황을 설명하는 도면이다.
도 8은 공간 동기화가 이루어진 통합시뮬레이터(상: Qualnet, 하: PARAMICS)를 설명하는 도면이다.
도 9는 Qualnet 통신 simulation 화면을 설명하는 도면이다.
도 10은 교통 통신 통합 시뮬레이터 구성도를 설명하는 도면이다.
도 11은 Paramics Interface module 구성내용 - Qualnet external interface 및 Application Layer를 설명하는 도면이다.
도 12는 Paramics Interface Module의 프로그램 list를 설명하는 도면이다.
도 13은 Qualnet interface module의 송수신 routine을 설명하는 도면이다.
도 14는 Qualnet Interface Module 관련 source code 프로그램 list를 설명하는 도면이다.
도 15는 Qualnet 패치 파일을 설명하는 도면이다.
도 16은 Interface Server의 프로그램 list를 설명하는 도면이다.
도 17은 Interface Server GUI main 화면을 설명하는 도면이다.
도 18은 Interface Server GUI의 프로그램 list를 설명하는 도면이다.
도 19는 클라이언트 런쳐 화면을 설명하는 도면이다.
도 20은 통합 simulation 설정 방법 및 흐름도를 설명하는 도면이다.
도 21은 LauncherClient.exe 실행 파일을 설명하는 도면이다.
도 22는 Launcher Client 설정 화면을 설명하는 도면이다.
도 23은 PQInterfaceServerUI.exe 실행 파일을 설명하는 도면이다.
도 24는 교통 통신 시뮬레이터 main UI를 설명하는 도면이다.
도 25는 Qualnet S/W 호출 화면을 설명하는 도면이다.
도 26은 OK 버튼을 click 하면 다음의 Qualnet IDE가 호출되고, 시나리오 설정화면을 설명하는 도면이다.
도 27은 Qualnet 시나리오 파일 로딩 화면을 설명하는 도면이다.
도 28은 Qualnet 콘솔 모드를 이용한 시나리오 실행 화면을 설명하는 도면이다.
도 29은 Qualnet 시나리오 파일의 실행 화면을 설명하는 도면이다.
도 30은 시나리오 실행화면을 설명하는 도면이다.
도 31는 Paramics의 호출 화면을 설명하는 도면이다.
도 32 및 도 33은 Paramics modeler에서 네트웍 파일 로딩 화면을 설명하는 도면이다.
도 34는 simulation configuration을 설정하는 도면이다.
도 35는 통합 simulator RUN 화면을 설명하는 도면이다.
도 36은 통합 simulator 네트웍 파일 설정을 표시하는 도면이다.
도 2는 교통 통신통합 Paramics API/ Qualnet External Interface 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은 서브 프로그램으로서 Interface Server의 구성도를 설명하는 도면이다.
도 4는 Interface Server GUI(교통 통신 통합 simulator main GUI)를 설명하는 도면이다.
도 5는 Interface Server GUI Parameter setting 화면을 설명하는 도면이다.
도 6은 PARAMICS 시뮬레이션 상황을 설명하는 도면이다.
도 7은 Qualnet 통신 시뮬레이션 상황을 설명하는 도면이다.
도 8은 공간 동기화가 이루어진 통합시뮬레이터(상: Qualnet, 하: PARAMICS)를 설명하는 도면이다.
도 9는 Qualnet 통신 simulation 화면을 설명하는 도면이다.
도 10은 교통 통신 통합 시뮬레이터 구성도를 설명하는 도면이다.
도 11은 Paramics Interface module 구성내용 - Qualnet external interface 및 Application Layer를 설명하는 도면이다.
도 12는 Paramics Interface Module의 프로그램 list를 설명하는 도면이다.
도 13은 Qualnet interface module의 송수신 routine을 설명하는 도면이다.
도 14는 Qualnet Interface Module 관련 source code 프로그램 list를 설명하는 도면이다.
도 15는 Qualnet 패치 파일을 설명하는 도면이다.
도 16은 Interface Server의 프로그램 list를 설명하는 도면이다.
도 17은 Interface Server GUI main 화면을 설명하는 도면이다.
도 18은 Interface Server GUI의 프로그램 list를 설명하는 도면이다.
도 19는 클라이언트 런쳐 화면을 설명하는 도면이다.
도 20은 통합 simulation 설정 방법 및 흐름도를 설명하는 도면이다.
도 21은 LauncherClient.exe 실행 파일을 설명하는 도면이다.
도 22는 Launcher Client 설정 화면을 설명하는 도면이다.
도 23은 PQInterfaceServerUI.exe 실행 파일을 설명하는 도면이다.
도 24는 교통 통신 시뮬레이터 main UI를 설명하는 도면이다.
도 25는 Qualnet S/W 호출 화면을 설명하는 도면이다.
도 26은 OK 버튼을 click 하면 다음의 Qualnet IDE가 호출되고, 시나리오 설정화면을 설명하는 도면이다.
도 27은 Qualnet 시나리오 파일 로딩 화면을 설명하는 도면이다.
도 28은 Qualnet 콘솔 모드를 이용한 시나리오 실행 화면을 설명하는 도면이다.
도 29은 Qualnet 시나리오 파일의 실행 화면을 설명하는 도면이다.
도 30은 시나리오 실행화면을 설명하는 도면이다.
도 31는 Paramics의 호출 화면을 설명하는 도면이다.
도 32 및 도 33은 Paramics modeler에서 네트웍 파일 로딩 화면을 설명하는 도면이다.
도 34는 simulation configuration을 설정하는 도면이다.
도 35는 통합 simulator RUN 화면을 설명하는 도면이다.
도 36은 통합 simulator 네트웍 파일 설정을 표시하는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명은 기존 연구들의 한계를 극복하려는 교통 통신 통합 Simulator의 개발 요구에 의해 시작되었다.
본 발명은 기존 시스템의 기능을 고도화 하고, simulation platform을 완전히 변경하여, 실시간 동기화 방식의 교통 통신 통합 네트웍 simulation 환경을 구축 할 수 있다. 또한 통합 시뮬레이터의 UI(User Interface)를 추가하여, 사용자가 통합 시뮬레이션을 손쉽게 이용할 수 있고, simulation 결과도 그래픽 하게 볼 수 있는 환경을 제공할 수 있다.
이로써, 본 발명은 통신 지식이 없는 교통전문 이용자가 쉽게 사용할 수 있도록 일반화한 교통 통신 통합 simulator를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템(100)을 설명하는 블록도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템(100)은 Paramics S/W(교통 시뮬레이터 S/W) 및 Qualnet S/W(통신 네트웍 Simulator S/W)를 보유한 교통 전문가가 통신을 고려한 교통 simulation 구현을 가능하게 할 수 있다.
이를 위해, 각 엔티티들은 802.11A의 통신 프로토콜을 사용할 수 있고, 전파환경 및 통신 layer에 대한 모델로서 Qualnet S/W의 802.11A 통신 library를 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템(100)은 교통 전문가가 C 언어 기반의 범용적 교통 시나리오 프로그램을 Paramics S/W의 API를 이용하여 plugin 형태로 완성한 뒤, 이를 통신 환경에 이용할 수 있도록 Paramics Interface module을 SDK(Software Development Kit)형태로 지원하며, Interface Server를 통하여 Qualnet 통신 시뮬레이션 환경을 이용한 교통 통신 시뮬레이션을 수행하도록 할 수 있다.
다시 말해, 본 발명의 일실시예에 따른 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템(100)을 이용하면, 전문의 통신 지식이 없이도 교통 통신 simulation을 가능하다.
본 발명의 일실시예에 따른 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템(100)을 구성하는 각각의 module들은 SDK 및 source program 형태로 지원되면 네트웍 시뮬레이션을 위하여 TCP로 각각의 data를 전송하며, Paramics S/W, Qualnet S/W 및 Interface Server간의 data는 실시간으로 전송되는 동기화 방식을 이용한 송수신하는 구조를 갖는다.
교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템(100)은 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용자 인터페이스라 함은 인터페이스 서버(130) 및 그래픽 유저 인터페이스부(150) 중에서 적어도 하나를 의미하는 것으로 해석될 수 있다.
교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템(100)은 Paramics S/W 및 Qualnet S/W의 기능적 제한 사항을 따르며, 시뮬레이션 결과의 분석은 Paramics S/W, Qualnet S/W 및 GUI를 포함하는 사용자 인터페이스를 통해 확인할 수 있다.
사용자 인터페이스는 시뮬레이션 능력의 효율성을 위하여 stand-alone 형태뿐만이 아니라, 네트웍 시뮬레이션도 가능하도록 교통 통신 시뮬레이터의 engine 구조를 가질 수 있다.
사용자 인터페이스를 포함하는 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템(100)에 따르면, 교통 시뮬레이터(Paramics S/W), 통신 시뮬레이터(Qualnet S/W)및 통합 시뮬레이터의 Interface Server(GUI 포함)를 동기방식으로 실시간 interface하는 simulation platform을 제공할 수 있다.
또한, 사용자 인터페이스를 포함하는 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템(100)에 따르면, 사용자의 편리성을 위하여 통합 시뮬레이터에 GUI를 추가하여 구현함으로써 Simulation의 자동화에 기여할 수 있다.
사용자 인터페이스를 포함하는 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템(100)에 따르면, Simulation의 자동화에 기여함으로써, 일반화된 통합 시뮬레이션 환경을 제공할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템(100)은 교통 시뮬레이터(110), 통신 시뮬레이터(120), 인터페이스 서버(130), 클라이언트 런쳐부(140), 및 그래픽 유저 인터페이스부(150)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 교통 시뮬레이터(110)는 교통 시뮬레이션을 수행하여 차량의 링크 통행시간을 산출할 수 있다.
교통 시뮬레이터(110)는, 통신 시뮬레이션의 결과에 따라, 통신에 성공한 차량 간의 정보를 이용하여 링크 통행 시간을 산출할 수 있다.
또한, 교통 시뮬레이터(110)는, 선정된 주기에 따라서 상기 링크 통행 시간을 산출할 수 있다.
또한, 교통 시뮬레이터(110)는, 시뮬레이션 시각, 차량 식별정보, 차량 위치 정보, 및 데이터 크기 중에서 적어도 하나를 정의하여 상기 교통 시뮬레이션을 수행할 수 있다.
또한, 교통 시뮬레이터(110)는, Paramics 인터페이스 모듈 프로그램을 이용하며, V2V, V2I 통신 시뮬레이션을 제공하기 위한 External Interface 및 Application Layer module을 제공하고, Paramics상의 UVS차량 및 UIS 장치를 Qualnet상의 802.11A 통신 Node로 맵핑하며, UVS/UIS 송/수신 패킷 시뮬레이션 모듈을 처리할 수 있다.
교통 시뮬레이터(110), 통신 시뮬레이터(120), 및 사용자 인터페이스(130, 150) 중에서 적어도 하나는 복수의 서브 프로그램을 유기적으로 연동하여 교통 통신 통합 시뮬레이션 환경을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 통신 시뮬레이터(120)는 통신 시뮬레이션을 수행하여, 차량들 간의 통신 또는 차량 대 인프라 간의 통신을 시뮬레이션할 수 있다.
통신 시뮬레이터(120)는 Qualnet 인터페이스 모듈 프로그램을 이용하여, V2V, V2I 통신 시뮬레이션을 제공하기 위한 Engine 및 Plugin API를 제공하고, 교통 시뮬레이션 결과를 수집하며, UIS 처리모듈, UVS 처리모듈, UIS/UVS 송/수신 시뮬레이션 API를 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 인터페이스 서버(130)는 상기 교통 시뮬레이터와 상기 통신 시뮬레이터에 대해 동기방식으로 실시간 인터페이스하는 시뮬레이션 플랫폼을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 인터페이스 서버(130)는 인터페이스 서버 프로그램을 이용하여, 교통 시뮬레이터와 상기 통신 시뮬레이터 간의 인터페이스 및 통합을 처리하고, 교통 시뮬레이션 결과 및 통신 시뮬레이션 결과를 수집하여 데이터를 처리하며, 상기 그래픽 유저 인터페이스부와의 프로토콜을 처리할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 인터페이스 서버(130)는 시뮬레이션 파라미터, UIS, UVS 업데이트 및 유저 패킷을 송수신하여 상기 교통 시뮬레이터와 상기 통신 시뮬레이터 간의 인터페이스 및 통합을 처리할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 인터페이스 서버(130)는 표출된 측정 환경 셋업 및 업데이트를 수행하여 해당 결과를 상기 그래픽 유저 인터페이스부에 송신하고, Paramics 소프트웨어로부터 유저 데이터를 전송 받아 Qualnet S/W의 통신 환경에 전송하여 통신 시뮬레이션이 가능하도록 인터페이싱하며, Qualnet 소프트웨어에서 통신 시뮬레이션이 완료되면, 완료후의 데이터를 Paramics 소프트웨어에 전달하여 교통 통신 시뮬레이션을 처리할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 클라이언트 런쳐부(140)는 클라이언트 런쳐 프로그램을 이용하여, Qualnet S/W와 Paramics S/W license의 위치를 설정하고, Qualnet S/W 및 Paramics S/W의 연결 상태를 감시하며, Network 환경 설정을 수행할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 그래픽 유저 인터페이스부(150)는 시뮬레이션 결과를 출력할 수 있다.
교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템(100)은 차량의 VID, 위치, 시간, 전송 data를 packet으로 전송하여 실제 802.11A 통신 네트웍을 경유한 V2V, V2I 통신 simulation을 수행할 수 있다.
따라서, 교통 전문가가 통신 지식 없이 802.11A 통신 네트웍 환경을 이용한 교통 통신 통합 simulation을 수행할 수 있다.
기존의 TraCISS v1.0 simulator가 하나의 PC 환경(Paramics S/W)에서 공유 메모리를 이용하는 방식으로 교통과 통신 시뮬레이터를 interface하는 반면, 본 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템(100)은 교통 시뮬레이터(110, Paramics S/W), 통신 시뮬레이터(120, Qualnet S/W), 인터페이스 서버(130), 클라이언트 런쳐부(140), 및 그래픽 유저 인터페이스부(150)를 동기방식으로 실시간 interface하는 simulation platform을 구조를 갖는다.
또한, 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템(100)은 일반화된 통합 시뮬레이션 환경을 구현할 수 있고, 각각의 시뮬레이터가 동기화되기 위해서 interface module을 SDK(Software Development Kit) 및 source code 형태로 구현할 수 있다.
또한 각각의 교통, 통신, 통합 시뮬레이터를 분산하여 각각의 PC에 설치하여 네트웍으로 운영할 수 있고, 이로써, 시뮬레이션 효율과 Capacity를 증가시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템(100)은 기후조건 등이 포함된 802.11A 실제 통신 환경을 simulation에 반영하여 교통 운영상의 실제 결과와 유사한 환경을 반영한 통합 시뮬레이션을 구현할 수 있다.
또한 사용자의 편리성을 위하여 통합 시뮬레이터에 GUI를 추가하여 구현함으로써 Simulation의 자동화에 기여할 수 있다.
또한, 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템(100)은 Paramics S/W(교통 시뮬레이터)에 Qualnet S/W(통신 시뮬레이터) 통신 환경을 인지할 수 있는 Interface module(library 형태로 지원)을 제공하여, 교통 전문가의 교통 네트웍 시나리오 program(C 언어 기준)을 직접 활용하여 교통 통신 simulation을 수행하는 범용적인 교통 통신 simulation platform을 제공할 수 있다.
교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템(100)은 또한 802.11A 통신 계층 및 전파환경에 대한 모델링을 가능케 함으로서, 실제 통신 환경을 반영한 교통 통신 시뮬레이션의 수행이 가능하도록 할 수 있다.
도 2는 교통 통신통합 Paramics API/ Qualnet External Interface 구성을 설명하는 도면이다.
도 2에서 보는 바와 같이, 교통 통신 통합 시뮬레이션 다음과 같은 5개의 서브 프로그램으로 구현된 5개의 interface module로 구성될 수 있다.
도 2는 Paramics S/W API, Qualnet external interface 등을 포함하는 각각의 interface module의 유기적 기능을 나타낸다.
도 3은 서브 프로그램으로서 Interface Server의 구성도를 설명하는 도면이다.
도 3은 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템의 5가지 interface module중 가장 핵심적인 part인 인터페이스 서버의 기능에 대한 부분을 나타내고 있다.
인터페이스 서버는 시뮬레이션 파라미터, UIS, UVS update 및 user packet을 송수신하는 기능을 포함하고 있고, 인터페이스 서버에 표출된 측정 환경 setup 및 update를 수행하며, 해당 결과를 GUI에 송신하는 기능을 포함한다.
또한, 인터페이스 서버는 교통 시뮬레이터의 Paramics S/W로부터 전송 받은 User data를 수신 받아 통신 시뮬레이터의 Qualnet S/W의 통신 환경에 전송하여 통신 Simulation이 가능하도록 interface 하는 기능을 수행할 수도 있다.
그리고 Qualnet S/W에서 통신 simulation이 완료되면 그 data를 다시 Paramics S/W에 전달하여 교통 통신 simulation을 완료할 수 있다.
Paramics S/W, Qualnet S/W, Interface Server, GUI 사이에서 각각의 interface는 TCP real time 통신으로 해당 data를 주고 받을 수 있다.
교통 통신 통합 시뮬레이터 각각의 Interface module 사이의 link는 실시간으로 연결되며, 동기화 방식을 이용해서 real time 시뮬레이션이 가능하도록 구현될 수 있다.
도 4는 Interface Server GUI(교통 통신 통합 simulator main GUI)를 설명하는 도면이다.
도 4는 그래픽 유저 인터페이스부가 제공하는 Interface Server GUI의 구성 화면을 나타낸다. 도 4의 좌측 상단에 위치한 "Qualnet", "Paramics", "Configuration" 등의 메뉴 icon은 교통 통신 통합 simulation을 수행하기 위한 setup parameter로 해석될 수 있다.
"Qualnet" icon을 click하면 통신 시뮬레이터인 Qualnet S/W를 호출하며, 해당 simulation을 수행하기 위한 802.11A 통신 시나리오 파일을 선택하고, 로딩할 수 있다.
"Paramics" icon을 click 하면 교통 시뮬레이터인 Paramics S/W을 호출하고 해당 네트웍 파일을 로딩할 수 있다.
"Configuration" icon은 UVS, UIS 송신 power, data rate을 설정 할 수 있다.
"Configuration" icon 옆의 "RUN" icon을 click 하면 통합 simulation의 수행이 시작되며, 그림과 같이 "Pause" icon이 생성될 수 잇고, "Pause", "Restart", "Exit" icon은 simulation 수행의 중지, 제 시도 및 simulator exit 기능을 수행할 수 있다.
"Help" icon은 사용자 설명서를 호출하여 사용하는 기능이며, "simulation time" icon은 통합 simulation 실행 시간을 표시할 수 있다.
도 4의 상단 2개와, 중단 3개의 그래프는 통합 simulation 결과 중 교통 simulation 결과를 나타내며, Paramics S/W 교통 시뮬레이션 결과를 Interface Server를 통하여 GUI에 실시간으로 표시할 수 있다.
각각의 교통 시뮬레이션 그래프는 display 환경을 사용자가 직접 설정 할 수 있고, 하단의 "Bit Error Rate", "Packet Error Rate", "SNR" 및 "Sensitivity"는 통신 simulation 결과 표시할 수 있다.
"Radio Range"는 통합 Simulation 시의 통신 반경을 Qualnet S/W 환경에서 표시하는 기능을 제공할 수 있다.
도 5는 Interface Server GUI Parameter setting 화면을 설명하는 도면이다.
아래의 그림(그림5)는 GUI 환경에서 각각의 simulation 설정 parameter를 입력하는 모습을 나타낼 수 있다.
Market Ratio, 즉 전체 차량 중 UVS 단말을 장착한 통신 가능 차량의 비율은 0~100%까지 입력할 수 있고, TX power는 원하는 송신 power로 입력할 수 있으며, Date Rate는 802.11A에서 규정한 Data rate를 선택할 수 있다.
도 6은 PARAMICS 시뮬레이션 상황을 설명하는 도면이고, 도 7은 Qualnet 통신 시뮬레이션 상황을 설명하는 도면이다.
실제 교통 통신 통합 시뮬레이터의 구현 상황은 다음과 같다.
l 교통부문 시뮬레이터인 PARAMICS에서는 개별 차량의 행태를 모사하여 실제 교통상황을 구현함
l 통신부문 시뮬레이터인 QualNet에서는 PARAMICS의 차량 정보를 바탕으로 통신환경을 구현함
l Interface Server를 통하여 PARAMICS 및 Qualnet S/W와의 송수신이 가능토록 구현하며, 이를 통한 교통 통신 시뮬레이션을 수행함. (그림6)과 (그림7)은 PARAMICS와 Qualnet 시뮬레이션 상황을 보여줌
도 8은 공간 동기화가 이루어진 통합시뮬레이터(상: Qualnet, 하: PARAMICS)를 설명하는 도면이다.
본 발명에 따른 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템은 PARAMICS와 QualNet을 시간/공간 동기화 하여 통합된 시뮬레이터를 제공하며, 도 8과 같이 공간 동기화가 이루어진 시뮬레이터를 나타낼 수 있다.
도 9는 Qualnet 통신 simulation 화면을 설명하는 도면이다.
교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템은 Paramics S/W로부터 각 차량의 위치, 시각, VID, data packet 정보를 받아 인터페이스 서버를 통하여 Qualnet으로 전달하면 이때 시간 및 위치의 동기화를 수행할 수 있다.
교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템의 동작 과정 중 Qualnet S/W에서 통신 차량의 이동 및 통신 상태를 확인하는 에니메이션 기능이 가능하다. 도 9에서 보는 바와 같이, 도 9의 원형 부분은 송신을 초록색 부분은 수신되는 통신 상태를 보여주고 있다.
도 10은 교통 통신 통합 시뮬레이터 구성도를 설명하는 도면이다.
교통 통신 통합 시뮬레이터는 5개의 서브 프로그램으로 구현된 5개의 Interface module로 구성되어 있으며, 5개의 서브프로그램이 유기적으로 연동하여 교통 통신 통합 simulation 환경을 구현하고 있다.
교통 시뮬레이터인 Paramics S/W와 통신 시뮬레이터인 Qualnet S/W는 직접 interface가 불가능하여, 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템을 통하여 Paramics 교통 S/W와 Qualnet 통신 S/W 연동될 수 있는 송수신 interface 환경을 구현할 수 있다.
Paramics S/W에서 정의한 User data를 Qualnet S/W에 전송하여 Qualnet S/W의 802.11A 통신 환경을 이용한 교통 통신 시뮬레이션을 수행하며, Qualnet S/W를 통한 통신 시뮬레이션 결과는 인터페이스 서버를 통하여 Paramics S/W에 전달될 수 있다.
도 11은 Paramics Interface module 구성내용 - Qualnet external interface 및 Application Layer를 설명하는 도면이다.
교통 통신 통합 시뮬레이터는 Qualnet S/W에 V2V, V2I 통신 시뮬레이션을 제공하기 위한 External Interface 및 Application Layer module과, 기존의 Paramics S/W external API에 Qualnet S/W Interface를 위한 새로운 Paramics S/W API를 library 형태로 개발하여 제공할 수 있다.
Paramics interface module 관련 library는 C:\Users\Public\paramics\programmer\plugins\Common \qualnetInterface.dll 에 두고 사용할 수 있다.
교통전문가의 교통 시나리오를 C언어 기반으로 쉽게 simulation 할 수 있는 교통 통신 통합 simulation용 API 제공할 수도 있다.
도 12는 Paramics Interface Module의 프로그램 list를 설명하는 도면이다.
도 12는 Paramics Interface Module의 프로그램 list를 이용하여 교통 통신 통합 시뮬레이터는 Paramics Interface Module의 프로그램 list를 보여줄 수 있다.
도 13은 Qualnet interface module의 송수신 routine을 설명하는 도면이다.
교통 통신 통합 시뮬레이터는 Paramics S/W에 V2V, V2I 통신 시뮬레이션을 제공하기 위한 Engine 및 plugin API를 제공하는 interface module과, Qualnet S/W의 Animation과 콘솔 모드에서 모두 simulation이 가능하다.
Qualnet interface module의 기본적인 setup 및 실행 file은 default로 제공하며, C:\qualnet\4.0\interfaces\paramics\src에 Paramics S/W를 interface하는 프로그램(paramics_interface.cpp)을 두고 사용할 수 있다.
만약 교통 개발자가 새로운 통신 방식으로 교통 통신 simulation을 원한다면, Qualnet simulator의 새로운 통신 관련 simulation setup 및 실행 file을 build하는 Process를 참조할 수 있다.
도 14는 Qualnet Interface Module 관련 source code 프로그램 list를 설명하는 도면이다.
도 14에서 보는 바와 같이, Qualnet Interface Module 관련 source code 프로그램 list을 확인할 수 있다.
도 15는 Qualnet 패치 파일을 설명하는 도면이다.
도 15에서 보는 바와 같이, Qualnet 교통 통신 통합 시뮬레이터 패치 설치 파일을 보여주며, 파일 폴더 중 아래 2개의 파일을 C:\qualnet\4.0\bin 에 두고 사용할 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 교통 통신 통합 시뮬레이터는 통신 비전공자가 교통/통신 시뮬레이션을 수행하기 위한 환경을 제공하기 때문에 통신 환경에 대한 기본적인 시나리오를 제공할 수 있다.
기본적으로 제공하는 통신 시나리오는 다음과 같다.
각각의 통신 시나리오는 C:\qualnet\4.0\scenarios에 있는 4개의 폴더 아래에 있는 시나리오 파일에서 확인할 수 있다.
- Node1000.config(C:\qualnet\4.0\scenarios\ Node1000)
: 802.11A 통신 방식 채택, 주파수/TX power/Data Rate는 자동 설정(Auto callback - yes) 및 수동설정(Auto callback - no) 설정 가능, 1000개의 node에 대한 통신 simulation 환경
- Node1000_weather.config(C:\qualnet\4.0\scenarios\ Node1000_ weather)
: Node1000.config의 동일환경 + 강우를 고려한 통신 simulation 환경
- Node3000.config(C:\qualnet\4.0\scenarios\ Node3000)
: 802.11A 통신 방식 채택, 주파수/TX power/Data Rate는 자동 설정(Auto callback - yes) 및 수동설정(Auto callback - no) 설정 가능, 3000개의 node에 대한 통신 simulation 환경, 1000개를 초과하는 node는 Qualnet 콘솔 모드에서만 동작
- Node3000_weather.config (C:\qualnet\4.0\scenarios\ Node3000_weather)
: Node3000.config의 동일환경 + 강우를 고려한 통신 simulation 환경
교통 통신 시뮬레이션의 node수 및 protocol을 변경하기 위해서는 위의 Qualnet 예제 시나리오의 node 수 및 protocol을 변경하고 저장한 뒤, Qualnet 콘솔모드에서 다음과 같이 컴파일할 수 있다.
C:\qualnet\4.0\main 폴더에서 "nmake" 명령어를 이용하여 컴파일할 수 있다.
인터페이스 서버는 교통 시뮬레이터와 통신 시뮬레이터 간을 인터페이스 하는 서버로 해석될 수 있다.
이러한 인터페이스 서버의 설치 관련 실행 파일은 C:\traciss\pqinterfaceserver.exe 에 설정하여 사용될 수 있다.
인터페이스 서버는 C++ 언어로 프로그래밍된 통신 네트웍 프로토콜이 반영된 인터페이스 서버로서, Paramics S/W 및 Qualnet S/W와의 양방향 interface를 제공하기 위한 TCP 송수신 구조를 갖는다.
Simulation 환경은 stand alone 및 network으로 모두 지원이 가능하기 때문에 공유 메모리 방식의 TraCISS 1.0보다 효과적이며, 보다 많은 차량 노드에 대한 simulation이 가능하다.
인터페이스 서버의 메시징 타입은 [표 1]과 같다.
[표 1]
도 16은 인터페이스 서버의 프로그램 list를 설명하는 도면이다.
도 16에서는 인터페이스 서버의 프로그램 list를 확인할 수 있고, 인터페이스 서버의 주요 기능은 다음과 같다.
- Paramics/Qualnet 인터페이스 프로토콜 핸들러
- 시뮬레이터 파라미터 업데이트
- uis 업데이트
- 차량 업데이트
- 유저 데이터 패킷 전송/수신
- 시뮬레이션 세트/결과 업데이트
도 17은 인터페이스 서버 GUI main 화면을 설명하는 도면이다.
그래픽 유저 인터페이스를 이용, 교통 통신 통합 시뮬레이터의 설정 및 실시간 모니터링할 수 있다.
그래픽 유저 인터페이스의 프로그램은 C:\traciss\PQinterfacegUI.exe 에 두고 사용할 수 있다.
그래픽 유저 인터페이스는 Simulation 결과 그래프의 data를 사용자가 직접 변형하여 운용할 수 있는 그래픽 유저 인터페이스의 구조를 보유하고 있으며, 화면의 구성은 도 17과 같다.
그래픽 유저 인터페이스의 주요 기능은 다음과 같다.
- 인터페이스 프로토콜 핸들러
- 시뮬레이션 파라미터 설정
- 컨피규어레이션 업데이트
- 교통분석 결과 수집
- 통신 분석결과 수집
- Paramics S/W, Quyalnet S/W 호출
- 시뮬레이터 실행 제어
인터페이스 서버 GUI의 프로그램 list는 도 18에서 보는 바와 같다.
도 19는 클라이언트 런쳐 화면을 설명하는 도면이다.
클라이언트 런쳐는 교통 통신 통합 시뮬레이터에서 Paramics S/W, Qualnet S/W 설정 및 모니터링을 수행할 수 있다.
클라이언트 런쳐는 Paramics S/W와 Qualnet S/W의 연결 상태를 감시하며, 각각의 S/W license의 위치를 설정할 수 있고, 통합 시뮬레이터의 각각의 Interface module을 stand-alone(하나의 PC에 모두 설치)으로 사용하거나, 네트웍으로 사용하기 위한 IP 설정 및 port 설정을 관리할 수 있다.
도 20은 통합 simulation 설정 방법 및 흐름도를 설명하는 도면이다.
도 20에서 보는 바와 같이, 교통통신 시뮬레이션 수행을 위한 사전 준비 단계, 설정 및 시뮬레이션 절차에 대한 흐름도를 확인할 수 있다.
교통통신 시뮬레이션을 위하여 다음과 같이 3단계로 수행함.
Step1
: 교통 통신 통합
simulator
사용 전 준비 내용
1. Paramics S/W 설치
2. Qualnet S/W 설치
3. qualnetInterface.dll 설치
4. Interface Server.exe 설치
5. Interface Server GUI 설치
6. Paramics 기본 설정 파일 설치
7. Qualnet 기본 설정 파일 설치
Step2
: 시뮬레이션 설정 방법
Paramics: 기존 paramics의 설정 방법대로 하되 아래 사항이 추가 되었음.
UIS 노드는 nodes-uis 파일에 기술함.
단 UIS node는 50000이상을 사용함.
파일 예)
uis-node 50000 -271.6 1767.9 0.0
필요한 만큼 한줄에 하나씩 기술한다.
포멧)
"uis-node" <탭> <vid> <탭> <x> <탭> <y> <탭>
"uis-node": 첫 번째 필드는 반드시 uis-node 로 시작한다.
<탭>: 필드 간에 반드시 탭을 사용한다.
Vid: uis 노드의 paramics상의 Vehicle ID. 반드시 기본 차량ID와 겹치지 않는 영역을 사용해야 한다.
주의) Qualnet에서는 UVS장착 차량이나 UIS처럼 통신 시뮬레이션 대상체를 노드로 표현한다.
Paramics의 node와는 다름에 주의한다. (x,y,z: 교통 network상의 UIS좌표)
Qualnet: 기존 qualnet의 설정 방법대로 이용함.
- 테스트 지역 크기 설정: Qualnet 시나리오 파일에서 설정
(예) node1000.config
TERRAIN-DIMENSIONS (5300, 1000)
- TX Power및 Data rate 설정: Qualnet 시나리오 파일에서 설정 자동 또는 수동 선택
(예) node1000.config
자동선택(PHY802.11-AUTO-RATE-FALLBACK: YES),
수동선택(PHY802.11-AUTO-RATE-FALLBACK: No)
- Node 설정: 동시 통신 Node에 대한 설정 Qualnet 시나리오 파일에서 지정
Step3
: 시뮬레이션 수행 방법 및 절차
1. LauncherClient.exe 실행
2. PQInterfaceServerUI.exe 실행
3. Main UI에서 Qualnet S/W 호출, IDE실행. 기본 설정 파일(시나리오 파일) 로딩 및 시나리오 실행
4. Main UI에서 Paramics modeler 호출 및 기본 설정 파일 로드(네트웍 파일) 로딩
5. Configuration 설정(main UI): 설정값 입력
6. RUN(main UI)
7. 시뮬레이션 시작
8. 시뮬레이션 종료
시나리오 설정 파일이 준비되었으면, 시뮬레이션을 시작하기 위해서 다음과 같은 순서로 실행할 수 있다.
먼저, 클라이언트 런쳐를 실행하고, PQinterfaceserver/UI를 실행하며, Qualnet S/W 호출 및 시나리오 파일을 로딩할 수 있다.
다음으로, Paramics 네트웍 파일을 로딩하고, simulation configuration을 설정하며, 통합 simulator RUN 순으로 프로그램을 실행할 수 있다.
(1)
Client
Launcher
실행
도 21에서와 같이 C:\traciss\traciss1.9 경로에서 LauncherClient.exe의 실행 파일을 구동시킬 수 있다.
다음으로, 도 22에서와 같이, 클라이언트 런쳐를 설정할 수 있다.
(2)
PQ
Interface
Server
실행
도 23에서는 PQ Interface Server를 실행할 수 있다.
즉, 도 23에서 보는 바와 같이 C:\traciss\traciss1.9 밑에 PQInterfaceServerUI.exe를 실행하면 UI 및 PQInterfaceserver가 실행되고, PQInterfaceServerUI.exe는 바탕화면에서 바로가기로 이용할 수 있다.
도 23의 폴더에서 PQInterfaceServerUI.exe 를 더블 클릭하여 PQInterfaceServer.exe의 콘솔창으로 실행되는 서버 프로그램을 구동시킬 수 있다.
별도의 조작이 필요 없이, PQInterfaceServer.exe를 실행하면 서버 프로그램 콘솔창이 표시되고, 도 24에서와 같이 main UI의 화면이 표시될 수 있다.
(3)
Qualnet
S/W 호출 및 시나리오 파일 로딩
도 24의 교통 통신 시뮬레이터의 메인 UI에서 상단의 Qualnet 버튼을 클릭하면, Qualnet을 설정할 수 있는 화면이 표시될 수 있다.
도 25에서는 Qualnet S/W를 호출하는 화면을 표시할 수 있다.
도 26에서는 OK 버튼을 클릭하면 Qualnet IDE가 호출되고, 시나리오 설정화면이 표시될 수 있다.
도 26의 화면에서 다음과 같이 simulation을 위한 Qualnet 시나리오 파일을 도 27과 같이 로딩할 수 있다.
도 27에서는 Qualnet 시나리오 파일을 로딩하는 화면을 표시한다.
만약 simulation node가 1000개를 초과하면 도 28에서와 같이 Qualnet IDE 대신 콘솔 모드로 시나리오를 실행할 수 있다.
도 29는 Qualnet 시나리오 파일 실행 화면을 도시하는 도면이다.
시나리오가 실행되면 도 30과 같이 "play" 버튼을 클릭할 수 있다.
(4)
Paramics
호출 및
네트웍
파일 로딩
교통통신 simulator가 Qualnet 설정을 끝마치면, 다음단계로 Paramics 호출 및 네트웍 파일을 로딩할 수 있다.
도 31은 Paramics 호출 화면을 도시한다.
도 31에서와 같이, OK 버튼을 클릭하면 Paramics modeler가 호출될 수 있다.
이후, 도 32와 같이 호출된 Paramics modeler에서 네트웍 파일을 로딩할 수 있다.
네트웍 파일이 정상적으로 로딩되면, 도 33에서 보는 바와 같이 Paramics 시나리오(plugin)의 설정 path와 함께 status가 Active로 표시될 수 있다.
(5)
simulation
configuration
설정
도 34에서는 simulation configuration의 설정 화면을 표시할 수 있다.
도 34에서는 교통, 통신 simulation parameter 설정 화면을 보여준다. Configuration 설정 parameter는 UVS/UIS data rate, TX power, Market ration, UIS node 설정 및 네트웍 설정 등이 가능하다.
또한, 각각의 parameter는 막대 그래프와 직접 수치로 입력으로 설정이 가능하다.
(6) 통합
simulator
RUN
도 35에서 보는 바와 같이, Configuration 설정이 끝나면, Main UI 상단의 "RUN" 버튼을 click 하여 통합 simulation을 수행할 수 있다.
또한, "Pause", "Restart" 버튼을 click하면 일시 중지 및 simulation을 재시작 할 수 있고, "Restart"는 Qualnet S/W, Paramics S/W의 호출 및 시나리오 설정을 다시 시작하도록 할 수 있다.
도 36은 통합 simulator 네트웍 파일 설정을 표시할 수 있다.
도 36에서 보는 바와 같이 교통 통신 통합 시뮬레이터가 구동되어 시뮬레이션이 수행되면 해당 교통 네트웍 파일명이 main UI 상단에 표시된다.
도 36의 화면 하단은 통신 simulation 결과를 나타낸다. 이러한 결과는 전체 simulation이 완료되면 UI 창 하단에 표시될 수 있다.
통신 관련 MOE는 BER, PER, SNR, Sensitivity 및 통신 반경(Radio_range) 등이 있다. 또한, 도 36의 중단 5개의 그래프는 교통 simulation 실시간 분석 결과를 표시하고 있다.
(7) 교통통신 시뮬레이션 예제
본 발명의 일실시예에 따른 교통 통신 통합 시뮬레이터를 사용하는 교통전문가의 편의성을 위하여 다음과 같은 Paramics S/W 네트웍 파일(Plugin 시나리오 포함) 및 Qualnet S/W 시나리오 예제 파일이 준비될 수 있다.
Paramics S/W 네트웍 파일(Plugin 시나리오 포함) list: C:\Users\Public\paramics\data에서 확인
- network_sos: 주행중 사고차량 발생 시나리오가 포함된 미니 네트웍
- namyangju_IC: 남양주 IC 네트웍
- Ramptest: 램프진입 안내 서비스관련 네트웍
- Cross3: 비신호 교차로 통행권 우선 서비스 관련 네트웍
Qualnet S/W 시나리오: C:\qualnet\4.0\scenarios에서 확인
- node1000: 802.11A 통신 방식, 1000 node, 애니메이션 mode 이용 시나리오
- node1000_weather: 802.11A 통신 방식(날씨 조건 포함), 1000 node, 에니메이션 mode 이용 시나리오
- node3000cmd: 802.11A 통신 방식, 3000 node, 콘솔 mode 이용 시나리오
- node3000cmd_weather: 802.11A 통신 방식(날씨 조건 포함), 3000 node, 콘솔 mode 이용 시나리오
결국, 본 발명을 이용하면 다음의 효과를 기대할 수 있다.
일실시예에 따르면, 교통 시뮬레이터(Paramics S/W), 통신 시뮬레이터(Qualnet S/W)및 통합 시뮬레이터의 Interface Server(GUI 포함)를 동기방식으로 실시간 interface하는 simulation platform을 제공할 수 있다.
일실시예에 따르면, 사용자의 편리성을 위하여 통합 시뮬레이터에 GUI를 추가하여 구현함으로써 Simulation의 자동화에 기여할 수 있다.
일실시예에 따르면, Simulation의 자동화에 기여함으로써, 일반화된 통합 시뮬레이션 환경을 제공할 수 있다.
일실시예에 따르면, 각각의 교통, 통신, 통합 시뮬레이터를 분산하여 각각의 PC에 설치하여 네트웍으로 운영할 수 있다.
일실시예에 따르면, 차량의 VID, 위치, 시간, 전송 data를 packet으로 전송하여 실제 802.11A 통신 네트웍을 경유한 V2V, V2I 통신 simulation을 수행할 수 있다.
일실시예에 따르면, 교통 전문가가 통신 지식 없이 802.11A 통신 네트웍 환경을 이용한 교통 통신 통합 simulation을 수행할 수 있다.
일실시예에 따르면, 기후조건 등이 포함된 802.11A 실제 통신 환경을 simulation에 반영하여 교통 운영상의 실제 결과와 유사한 환경을 반영한 통합 시뮬레이션을 구현할 수 있다.
일실시예에 따르면, program(C 언어 기준)을 직접 활용하여 교통 통신 simulation을 수행하는 범용적인 교통 통신 simulation platform을 제공할 수 있다.
일실시예에 따르면, 802.11A 통신 계층 및 전파환경에 대한 모델링을 가능케 함으로써, 실제 통신 환경을 반영한 교통 통신 시뮬레이션의 수행이 가능하다.
실시예에 따른 방법은 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 실시예를 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 media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 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 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
100: 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템 110: 교통 시뮬레이터
120: 통신 시뮬레이터 130: 인터페이스 서버
140: 클라이언트 런쳐부 150: 그래픽 유저 인터페이스부
120: 통신 시뮬레이터 130: 인터페이스 서버
140: 클라이언트 런쳐부 150: 그래픽 유저 인터페이스부
Claims (5)
- 교통 시뮬레이션을 수행하여 차량의 링크 통행시간을 산출하는 교통 시뮬레이터, 통신 시뮬레이션을 수행하여, 차량들 간의 통신 또는 차량 대 인프라 간의 통신을 시뮬레이션하는 통신 시뮬레이터 및 사용자 인터페이스를 포함하고,
상기 사용자 인터페이스는, 상기 교통 시뮬레이터와 상기 통신 시뮬레이터에 대해 동기방식으로 실시간 인터페이스하는 시뮬레이션 플랫폼을 제공하는 인터페이스 서버; 및
시뮬레이션 결과를 출력하는 그래픽 유저 인터페이스부;를 포함하고,
상기 인터페이스 서버는 표출된 측정 환경 셋업 및 업데이트를 수행하여 해당 결과를 상기 그래픽 유저 인터페이스부에 송신하고, 상기 교통 시뮬레이터로부터 유저 데이터를 전송 받아 상기 통신 시뮬레이터의 통신 환경에 전송하여 통신 시뮬레이션이 가능하도록 인터페이싱하며, 상기 통신 시뮬레이터에서 통신 시뮬레이션이 완료되면, 완료후의 데이터를 상기 교통 시뮬레이터에 전달하여 교통 통신 시뮬레이션을 처리하는 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 인터페이스 서버는,
인터페이스 서버 프로그램을 이용하여,
상기 교통 시뮬레이터와 상기 통신 시뮬레이터 간의 실시간 동기화 방식의 인터페이스 및 통합을 처리하고, 교통 시뮬레이션 결과 및 통신 시뮬레이션 결과를 수집하여 데이터를 처리하며, 상기 그래픽 유저 인터페이스부와의 프로토콜을 처리하는 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 인터페이스 서버는,
시뮬레이션 파라미터, UIS, UVS 업데이트 및 유저 패킷을 송수신하여 상기 교통 시뮬레이터와 상기 통신 시뮬레이터 간의 인터페이스 및 통합을 처리하는 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 인터페이스 서버는,
Paramics 소프트웨어로부터 유저 데이터를 전송 받아 Qualnet S/W의 통신 환경에 전송하여 통신 시뮬레이션이 가능하도록 인터페이싱하며,
Qualnet 소프트웨어에서 통신 시뮬레이션이 완료되면, 완료후의 데이터를 Paramics 소프트웨어에 전달하여 교통 통신 시뮬레이션을 처리하는 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 그래픽 유저 인터페이스부는,
인터페이스 서버 GUI 프로그램을 이용하여,
교통 통신 통합 시뮬레이터의 설정 및 실시간 모니터링하고, 시뮬레이션 결과 처리모듈 및 디스플레이 처리모듈을 제공하며, 교통/통신 시뮬레이션 입력조건 설정 UI를 제공하고, 통합 시뮬레이션 결과 표시 UI를 제공하며, 교통/통신 시뮬레이터 수행을 제어하는 교통 통신 통합 시뮬레이션 시스템.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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