KR101526060B1 - 교통 체증이 발생하였는지 여부를 판단하는 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

제1 포인트 및 제2 포인트를 잇는 도로 구간의 제1 포인트에 설치되고, 상기 제1 포인트를 통해 진입하는 차량들의 개수를 감지하는 제1 차량 감지 장치; 상기 제2 포인트에 설치되고, 상기 제2 포인트를 통과하는 차량들의 개수를 감지하는 제2 차량 감지 장치; 상기 제1 차량 감지 장치에 의해 감지된 차량들의 개수와 상기 제2 차량 감지 장치에 의해 감지된 차량들의 개수 사이의 차이를 계산하고, 상기 계산된 차이에 기초하여 상기 도로 구간 내에서 교통 체증이 발생하였는지 여부를 판단하는 교통 체증 판단 장치; 및 상기 판단 결과에 기초하여 신호등을 제어하는 신호 제어 장치를 포함하는 교통 제어 시스템이 개시된다.

Description

교통 체증이 발생하였는지 여부를 판단하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR DETERMINING WHETHER TRAFFIC CONGESTION IS OCCURING}

아래의 실시예들은 교통 제어 시스템에 관한 것으로, 특히 교통 체증이 발생하였는지 여부를 자동으로 판단하고, 그 판단 결과에 기초하여 신호등에서 녹색등의 점멸 시간을 조절하는 기술에 관한 것이다.

교통 체증은 시간 및 경제적으로 많은 사회적 손실을 야기한다. 사람들은 교통 체증으로 인하여, 도로에서 많은 시간을 소모하며, 자동차의 연료 소모도 증가한다.

일반적으로, 상습적으로 교통 체증이 발생하는 도로 구간에는 경찰관이 배치된다. 경찰관은 수동으로 교통 신호 제어기를 제어함으로써, 교통 체증이 발생하는 구간을 해소하기 위해 노력한다. 또한, 최근에는 원격으로 상습 교통 체증 구간을 모니터링하면서 교통 신호 제어기를 제어하는 기술도 등장하고 있다.

그러나, 경찰관을 교통 체증 구간에 배치하는 것 또는 원격으로 교통 신호 제어기를 모니터링하는 것 역시 추가적인 인력을 요구할 뿐만 아니라, 교통 신호 제어기를 최적으로 제어하는 데에 한계가 있다. 교통 체증이 발생하였는지 여부를 단순히 시각적인 감각에 의해서만 판단하기 때문에, 이것은 부정확한 교통 제어를 야기할 수 있다. 뿐만 아니라, 교통 체증이 발생하고 적절한 제어가 가해지는데 까지 많은 시간이 소요되기도 한다.

본 발명의 실시예들은 특정 도로 구간으로 진입하는 차량들의 개수와 특정 도로 구간을 통과하는 차량들의 개수 사이의 차이를 계산하고, 그 차이에 기초하여 교통 체증 여부를 판단함으로써, 보다 정확하게 교통 체증이 발생하였는지를 판단한다.

본 발명의 실시예들은 교통 체증이 발생하였는지 여부에 따라 자동으로 교통 신호등에 포함된 녹색등의 점멸 시간을 제어함으로써, 교통 체증을 효과적으로 해소한다.

본 발명의 실시예들은 다른 도로 구간에서의 교통 체증 발생 여부 및 차선들의 개수를 함께 고려함으로써, 보다 정확하게 교통 체증을 해소한다.

본 발명의 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템은 제1 포인트 및 제2 포인트를 잇는 도로 구간의 제1 포인트에 설치되고, 상기 제1 포인트를 통해 진입하는 차량들의 개수를 감지하는 제1 차량 감지 장치; 상기 제2 포인트에 설치되고, 상기 제2 포인트를 통과하는 차량들의 개수를 감지하는 제2 차량 감지 장치; 상기 제1 차량 감지 장치에 의해 감지된 차량들의 개수와 상기 제2 차량 감지 장치에 의해 감지된 차량들의 개수 사이의 차이를 계산하고, 상기 계산된 차이에 기초하여 상기 도로 구간 내에서 교통 체증이 발생하였는지 여부를 판단하는 교통 체증 판단 장치; 및 상기 판단 결과에 기초하여 신호등을 제어하는 신호 제어 장치를 포함한다.

상기 신호 제어 장치는 상기 교통 체증이 발생하였는지 여부 혹은 상기 교통 체증의 정도를 고려하여 상기 신호등의 녹색등의 점등 시간을 증가 또는 감소시킨다.

상기 제1 차량 감지 장치 및 상기 제2 차량 감지 장치는 상기 신호등에 도달하기 이전의 지점에 설치된다.

상기 교통 체증 판단 장치는 상기 계산된 차이와 미리 설정된 임계값을 비교하여, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 도로 구간 내에서 교통 체증이 발생하였는지 여부를 판단한다.

상기 신호 제어 장치는 상기 도로 구간에서 발생한 교통 체증의 정도, 다른 도로 구간에서 발생한 교통 체증의 정도, 상기 도로 구간에 포함된 차선들의 개수 및 상기 다른 도로 구간에 포함된 차선들의 개수를 고려하여 상기 신호등의 녹색등의 점등 시간을 증가 또는 감소시킨다.

본 발명의 실시예들은 특정 도로 구간으로 진입하는 차량들의 개수와 특정 도로 구간을 통과하는 차량들의 개수 사이의 차이를 계산하고, 그 차이에 기초하여 교통 체증 여부를 판단함으로써, 보다 정확하게 교통 체증이 발생하였는지를 판단한다.

본 발명의 실시예들은 교통 체증이 발생하였는지 여부에 따라 자동으로 교통 신호등에 포함된 녹색등의 점멸 시간을 제어함으로써, 교통 체증을 효과적으로 해소한다.

본 발명의 실시예들은 다른 도로 구간에서의 교통 체증 발생 여부 및 차선들의 개수를 함께 고려함으로써, 보다 정확하게 교통 체증을 해소한다.

도 1은 상습적으로 정체가 발생하는 도고 구간에 설치된 차량 감지 장치들을 나타낸 도면이다.
도 2는 도로에 설치된 차량 감지 장치들, 교통 체증 판단 장치, 신호 제어 장치 및 신호등을 나타낸다.
도 3은 차량 감지 장치들, 교통 체증 판단 장치, 신호 제어 장치 및 신호등을 포함하는 교통 제어 시스템을 나타낸 도면이다.
도 4는 차량이 지나가지 않을 때 차량 감지 장치에서 감지되는 레이저의 반사 신호를 나타낸 그래프이다.
도 5는 차량이 지나갈 때 차량 감지 장치에서 감지되는 레이저의 반사 신호를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 교통 제어 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 상습적으로 정체가 발생하는 도로 구간에 설치된 차량 감지 장치들을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 상습적으로 정체가 발생하는 도로 구간의 양 끝에는 제1 차량 감지 장치 및 제2 차량 감지 장치가 설치된다.

이 때, 제1 차량 감지 장치는 시작 포인트를 통해 해당 도로 구간에 진입하는 차량들의 개수를 감지하며, 제2 차량 감지 장치는 종료 포인트를 지나가는 차량들의 개수를 감지한다. 또한, 제1 차량 감지 장치 및 제2 차량 감지 장치는

모양을 가지며, 상단에 복수의 레이저 센서들 혹은 적외선 센서들을 포함한다.

이 때, 상기 제1 차량 감지 장치에 의해 감지된 차량들의 개수와 상기 제2 차량 감지 장치에 의해 감지된 차량들의 개수 사이의 차이가 계산된다. 또한, 본 발명은 상기 계산된 차이에 기초하여 상기 도로 구간 내에서 교통 체증이 발생하였는지 여부를 판단한다.

도 2는 도로에 설치된 차량 감지 장치들, 교통 체증 판단 장치, 신호 제어 장치 및 신호등을 나타낸다.

도 2를 참조하면, 도로에는 제1 차량 감지 장치, 제2 차량 감지 장치, 교통 체증 판단 장치, 신호 제어 장치, 신호등이 설치될 수 있다.

제1 차량 감지 장치는 시작 포인트로 진입하는 차량들의 개수 A를 계산한다. 또한, 제2 차량 감지 장치는 종료 포인트를 지나가는 차량들의 개수 B를 계산한다. 이러한 경우, 시작 포인트 및 종료 포인트 사이의 도로 구간에 남아 있는 차량들의 개수는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

해당 도로 구간 안에 남아있는 차량의 수

= (제1 차량 감지 장치에서 감지된 차량들의 수) - (제2 차량 감지 장치에서 감지된 차량들의 수)

이 때, 해당 도로 구간 안에 남아 있는 차량들의 수가 미리 설정된 임계값을 초과하는 경우, 교통 체증 판단 장치는 정체가 발생한 것으로 판단될 수 있다. 이러한 경우, 교통 체증 판단 장치의 판단 결과는 신호 제어 장치로 전달되고, 신호 제어 장치는 해당 방향으로의 녹색등의 점등 시간을 증가시킬 수 있다. 여기서, 미리 설정된 임계값은 해당 도로 구간에서 정체가 시작될 때의 차량들의 평균 개수이다. 물론, 점등 시간의 증가는 도로의 개수, 다른 방향으로 정체가 발생했는지 여부, 다른 도로 구간에서의 상황 등에 따라 적응적으로 조절될 수 있다.

또한, 신호 제어 장치는 중앙 통제 센터에 의하여 추가적으로 제어될 수 있으며, 이러한 것은 센서의 고장, 장치의 오류에 대비하기 위한 것이다.

도 3은 차량 감지 장치들, 교통 체증 판단 장치, 신호 제어 장치 및 신호등을 포함하는 교통 제어 시스템을 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 교통 제어 시스템은 차량 감지 장치들, 교통 체증 판단 장치, 신호 제어 장치 및 신호등을 포함한다.

A는 시작 포인트를 통해 해당 도로 구간에 진입하는 차량들의 개수이며, B는 종료 포인트를 지나가는 차량들의 개수이다.

이 때, 교통 체증 판단 장치에 포함된 계산 장치는 A에서 B를 차감함으로써, 구간 내에 남아 있는 차량들의 개수 C를 계산한다. 또한, 교통 체증 판단 장치에 포함된 판단 장치는 C와 미리 설정된 임계값 D를 서로 비교하여, 비교 결과를 신호 제어 장치로 전달한다.

그리고, 신호 제어 장치는 해당 도로 구간의 교차로에 설치된 복수의 신호등들 중 적어도 하나를 제어한다.

도 4는 차량이 지나가지 않을 때 차량 감지 장치에서 감지되는 레이저의 반사 신호를 나타낸 그래프이다.

도 4를 참조하면, 차량 감지 장치의 레이저 센서들 또는 적외선 센서들에서 감지되는 반사 신호가 도시되어 있다. 차량이 지나가지 않는다면, 도로를 향하여 레이저가 방사된 경우에, 그 레이저가 반사된 이후에 해당 센서로 도달하는 데에 걸리는 시간은 일정하게 유지된다. 이것은 아래의 그래프와 같이, 도로 상에 차량이 없는 것으로 나타난다.

도 5는 차량이 지나갈 때 차량 감지 장치에서 감지되는 레이저의 반사 신호를 나타낸 그래프이다.

도 5를 참조하면, 차량이 지나간다면, 도로를 향하여 레이저가 방사된 경우에, 그 레이저가 반사된 이후에 해당 센서로 도달하는 데에 걸리는 시간은 일정하게 유지되지 않는다. 즉, 도로로부터 센서로 도달하는 데에 걸리는 시간은 차량으로부터 센서로 도달하는 데에 걸리는 시간보다 길므로, 도로 위에 차량이 있는 경우 도 5의 그래프가 나타날 수 있다. 본 발명은 이러한 원리를 이용하여 해당 도로 구간에 차량이 몇 대 존재하는지를 판단할 수 있다. 특히, 센서들은 차선마다 적어도 하나씩 설치될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 교통 제어 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 제1 차량 감지 장치는 제1 포인트 및 제2 포인트를 잇는 도로 구간의 제1 포인트에 설치되고, 상기 제1 포인트를 통해 진입하는 차량들의 개수를 감지한다(610).

제2 차량 감지 장치는 상기 제2 포인트에 설치되고, 상기 제2 포인트를 통과하는 차량들의 개수를 감지한다(620).

교통 체증 판단 장치는 상기 제1 차량 감지 장치에 의해 감지된 차량들의 개수와 상기 제2 차량 감지 장치에 의해 감지된 차량들의 개수 사이의 차이를 계산한다(630).

교통 체증 판단 장치는 상기 계산된 차이에 기초하여 상기 도로 구간 내에서 교통 체증이 발생하였는지 여부를 판단한다(640). 즉, 상기 교통 체증 판단 장치는 상기 계산된 차이와 미리 설정된 임계값을 비교하여, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 도로 구간 내에서 교통 체증이 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다.

신호 제어 장치는 상기 판단 결과에 기초하여 신호등을 제어한다(650, 660).

이 때, 상기 신호 제어 장치는 상기 교통 체증이 발생하였는지 여부 혹은 상기 교통 체증의 정도를 고려하여 상기 신호등의 녹색등의 점등 시간을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 특히, 상기 신호 제어 장치는 상기 도로 구간에서 발생한 교통 체증의 정도, 다른 도로 구간에서 발생한 교통 체증의 정도, 상기 도로 구간에 포함된 차선들의 개수 및 상기 다른 도로 구간에 포함된 차선들의 개수를 고려하여 상기 신호등의 녹색등의 점등 시간을 증가 또는 감소시킬 수 있다.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

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.

Claims (5)

1. 제1 포인트 및 제2 포인트를 잇는 도로 구간의 제1 포인트에 설치되고, 상기 제1 포인트를 통해 진입하는 차량들의 개수를 감지하는 제1 차량 감지 장치;
   상기 제2 포인트에 설치되고, 상기 제2 포인트를 통과하는 차량들의 개수를 감지하는 제2 차량 감지 장치;
   상기 제1 차량 감지 장치에 의해 감지된 차량들의 개수와 상기 제2 차량 감지 장치에 의해 감지된 차량들의 개수 사이의 차이를 계산하고, 상기 계산된 차이에 기초하여 상기 도로 구간 내에서 교통 체증이 발생하였는지 여부를 판단하는 교통 체증 판단 장치; 및
   상기 판단 결과에 기초하여 신호등을 제어하는 신호 제어 장치
   를 포함하고,
   상기 제1 및 제2 차량 감지 장치 각각은,
   상기 도로 구간에

   

   모양 형태로 설치되며,
   상기 제1 차량 감지 장치는,
   상기 제1 포인트를 진입하는 차량들의 개수를 감지하는 복수의 레이저 센서들 또는 적외선 센서들을 포함하고,
   상기 제2 차량 감지 장치는,
   상기 제2 포인트를 통과하는 차량들의 개수를 감지하는 복수의 레이저 센서들 또는 적외선 센서들을 포함하고,
   상기 복수의 레이저 센서들 또는 적외선 센서들은,
   도로 구간의 각 차선 별로 설치되며,
   상기 도로 구간으로 방사된 센서 신호가 반사되어 돌아오는데 걸리는 시간에 기초하여 상기 제1 포인트를 진입하는 차량들의 개수 및 상기 제2 포인트를 통과하는 차량들의 개수를 감지하고,
   상기 교통 체증 판단 장치는,
   상기 도로 구간 내에 남아있는 차량들의 개수를 나타내는 상기 계산된 차이와 임계값에 기초하여 상기 도로 구간 내에서 교통 체증이 발생하였는지 여부를 판단하고,
   상기 임계값은,
   상기 도로 구간에서 정체가 시작되는 시점의 차량들의 평균 개수로 미리 설정되고,
   상기 신호 제어 장치는,
   상기 도로 구간에서 발생한 교통 체증의 정도, 다른 도로 구간에서 발생한 교통 체증의 정도, 상기 도로 구간에 포함된 차선들의 개수 및 상기 다른 도로 구간에 포함된 차선들의 개수를 고려하여 상기 신호등의 녹색등의 점등 시간을 증가 또는 감소시키고,
   상기 복수의 레이저 센서들 또는 적외선 센서들에 고장 또는 오류가 발생한 경우, 중앙 통제 센터에 의해 제어되는 것
   을 특징으로 하는 교통 신호 제어 시스템.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 차량 감지 장치 및 상기 제2 차량 감지 장치는
   상기 신호등에 도달하기 이전의 지점에 설치되는 교통 신호 제어 시스템.
4. 삭제
5. 삭제

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