KR101602746B1 - System and Method of traffic forecasting - Google Patents

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KR101602746B1 KR1020140040040A KR20140040040A KR101602746B1 KR 101602746 B1 KR101602746 B1 KR 101602746B1 KR 1020140040040 A KR1020140040040 A KR 1020140040040A KR 20140040040 A KR20140040040 A KR 20140040040A KR 101602746 B1 KR101602746 B1 KR 101602746B1
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Abstract

본 발명은 교통 예측 시스템 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 교통 예측 시스템은 대상 도로를 제공 받아, 상기 대상 도로와의 인접 여부에 따른 인접도로를 선택하는 인접도로 수집부, 상기 수집된 인접도로 중 유의 인접도로를 선별하는 필터부 및 상기 유의 인접도로의 과거 시점의 교통 정보 및 상기 대상 도로의 과거 시점의 교통 정보를 제공 받아, 기계 학습 알고리즘에 의해 상기 대상 도로의 예측 시점의 교통 정보를 생성하는 예측부를 포함한다.The present invention relates to a traffic prediction system and method, and a traffic prediction system of the present invention includes an adjacent road collection unit for receiving a target road and selecting adjacent roads according to proximity to the target road, The traffic information of the past road and the traffic information of the past road of the target road are received and the traffic information at the predicted time of the road is generated by the machine learning algorithm And a prediction unit.

Description

교통 예측 시스템 및 방법{System and Method of traffic forecasting}[0001] The present invention relates to a traffic prediction system,

본 발명은 교통 예측 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a traffic prediction system and method.

빅 데이터(big data)란 데이터의 생성 양, 주기 및 형식 등이 기존 데이터에 비해 너무 크기 때문에, 종래의 방법으로는 수집, 저장, 검색 및 분석이 어려운 방대한 데이터를 말한다. 빅 데이터는 각종 센서와 인터넷의 발달로 인해 나타났다. 컴퓨터 및 처리기술이 발달함에 따라 디지털 환경에서 생성되는 빅 데이터를 기반으로 현상을 관찰하고 예측할 수 있게 되었다.Big data refers to a vast amount of data that is difficult to collect, store, search, and analyze in the conventional way, because the amount, period, and format of the data are too large for existing data. Big data appeared due to the development of various sensors and internet. As computers and processing technologies develop, it becomes possible to observe and predict phenomena based on the big data generated in the digital environment.

교통 예측 또한 이러한 빅 데이터를 이용할 수 있다. 방대한 과거의 교통 이력 데이터를 이용하여 교통 정보를 분석하면 미래 시점의 교통 혼잡도를 유추할 수 있고, 주행의 최적 경로 등을 판단할 때 주요하게 사용할 수 있다. 따라서, 교통 정보를 정밀하게 분석하는 시스템 및 방법의 개발이 중요해지는 실정이다. Traffic forecasting can also use these big data. Analysis of traffic information using vast past traffic history data can be used to estimate the traffic congestion at the future time point and to be used when judging the optimum route of travel. Therefore, it is important to develop a system and method for accurately analyzing traffic information.

대한민국공개특허 제 10-2006-0037481 호Korean Patent Publication No. 10-2006-0037481

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 단순히 대상 도로의 교통 정보뿐만 아니라 인접도로의 정보를 부가하여 더욱 정밀한 교통 예측 시스템을 제공하는 것이다.A problem to be solved by the present invention is to provide a more accurate traffic prediction system by simply adding traffic information on an object road as well as information on an adjacent road.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 단순히 대상 도로의 교통 정보뿐만 아니라 인접도로의 정보를 부가하여 더욱 정밀한 교통 예측 방법을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a more accurate traffic prediction method by simply adding traffic information on an object road as well as information on an adjacent road.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템은 대상 도로를 제공 받아, 상기 대상 도로와의 인접 여부에 따른 인접도로를 선택하는 인접도로 수집부, 상기 수집된 인접도로 중 유의 인접도로를 선별하는 필터부 및 상기 유의 인접도로의 과거 시점의 교통 정보 및 상기 대상 도로의 과거 시점의 교통 정보를 제공 받아, 기계 학습 알고리즘에 의해 상기 대상 도로의 예측 시점의 교통 정보를 생성하는 예측부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a traffic prediction system comprising: an adjacent road collection unit for receiving an object road and selecting an adjacent road according to whether the object road is adjacent to the object road; A filter unit that selects adjacent roads, traffic information of past time points of the neighboring roads, and traffic information of past time points of the target roads, and generates traffic information at a prediction time point of the target road by a machine learning algorithm .

상기 인접 여부는 상기 대상 도로와의 연결 뎁스(link depth), 상기 대상 도로와의 거리(distance), 상기 대상 도로에 도달하는 시간(travel time) 중 적어도 하나에 의해 판단될 수 있다.The proximity may be determined by at least one of a link depth to the target road, a distance to the target road, and a travel time to reach the target road.

상기 유의 인접도로는 래퍼(wrapper) 방식에 의해 선별될 수 있다.The significant adjacent roads can be selected by a wrapper method.

상기 유의 인접도로는 서포트 벡터 머신(support vector machine, SVM)방식으로 선별될 수 있다.The contiguous roads may be selected by a support vector machine (SVM) scheme.

상기 유의 인접도로는 필터(filter) 방식에 의해 선별될 수 있다.The significant adjacent roads may be selected by a filter method.

상기 유의 인접도로는 상관관계 기반 선택(Correlation-based Feature Selection, CFS)방식으로 선별될 수 있다.The neighboring roads may be selected by a correlation-based feature selection (CFS) method.

상기 유의 인접도로의 과거 시점의 교통 정보, 상기 대상 도로의 과거 시점의 교통 정보 및 상기 대상 도로의 예측 시점의 교통 정보는 평균 속도 정보를 포함할 수 있다.The past traffic information of the neighboring roads, the past traffic information of the current road, and the traffic information of the target road may include average speed information.

상기 기계 학습 알고리즘은 k-NN(k-nearest neighbor) 알고리즘, 선형 회귀(linear regression) 또는 M5 모델 트리(M5 model tree) 중 어느 하나일 수 있다.The machine learning algorithm may be any one of a k-nearest neighbor (k-NN) algorithm, a linear regression or an M5 model tree.

여기서, 실시간으로 교통 정보를 수집하고, 상기 인접도로 수집부 및 상기 필터부에 상기 실시간 교통 정보를 제공하는 교통 정보 제공부를 더 포함할 수 있다.The information processing apparatus may further include a traffic information providing unit for collecting traffic information in real time and providing the real-time traffic information to the adjacent road collection unit and the filter unit.

상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 방법은 대상 도로 및 예측 시점을 제공받고, 상기 대상 도로와 인접하는 인접 도로를 수집하고, 상기 인접 도로 중 상기 대상 도로와의 연관성에 따라 유의 인접도로를 선별하고, 과거 시점의 유의 인접도로 교통 정보와 상기 과거 시점의 대상 도로 교통 정보를 제공 받아, k-NN(k-nearest neighbor) 알고리즘에 의해 상기 예측 시점의 대상 도로 교통 정보를 생성하는 것을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a traffic prediction method comprising: receiving an object road and a prediction time point, collecting adjacent roads adjacent to the object road, (K-nearest neighbor) algorithm. The k-nearest neighbor (KNN) algorithm is used to select the neighboring roads according to the k- Lt; / RTI >

상기 인접 도로를 수집하는 것은, 상기 대상 도로와의 연결 뎁스(link depth), 상기 대상 도로와의 거리(distance), 상기 대상 도로에 도달하는 시간(travel time) 또는 그 조합에 따라 인접 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.The collecting of the adjacent roads may include determining whether the adjacent roads are adjacent according to a link depth with the target road, a distance with the target road, a travel time to reach the target road, or a combination thereof Lt; / RTI >

상기 유의 인접도로를 선별하는 것은, 서포트 벡터 머신(support vector machine, SVM)방식에 의해 선별하는 것을 포함할 수 있다.Selection of the significant adjacent roads may include selection by a support vector machine (SVM) scheme.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.The embodiments of the present invention have at least the following effects.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템 및 방법은 대상 도로뿐만 아니라 인접도로의 정보도 고려하므로 더욱 정밀하게 교통 상황을 예측할 수 있다.That is, the traffic prediction system and method according to an embodiment of the present invention can estimate the traffic situation more precisely because the information on the adjacent road as well as the target road is also considered.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템 및 방법은 연관성이 낮은 인접도로를 제외하여 정밀도가 높은 교통 예측 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.In addition, the traffic prediction system and method according to an exemplary embodiment of the present invention can provide a traffic prediction system and method with high precision excluding adjacent roads with low relevance.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템의 인접도로 수집부가 뎁스/스프레드(depth/spread)를 기준으로 인접도로를 선택하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템의 인접도로 수집부가 거리(distance)를 기준으로 인접도로를 선택하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템의 인접도로 수집부가 주행 시간(travel time)을 기준으로 인접도로를 선택하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템의 필터부가 유의 인접도로를 선정하는 방식을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템의 필터부가 유의 인접도로를 선정하기 위해 사용하는 SVM(support vector machine) 방식을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7 및 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템의 예측부가 기계 학습 알고리즘을 통해 교통 정보를 예측하는 방식을 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
1 is a block diagram illustrating a structure of a traffic prediction system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exemplary diagram for explaining the selection of the adjacent roads based on the depth / spread of the neighbor road collection unit of the traffic prediction system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exemplary view for explaining the selection of an adjacent road based on the proximity road collection distance of the traffic prediction system according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of selecting an adjacent road based on a travel time of a neighbor road collection unit of a traffic prediction system according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an exemplary diagram illustrating a method for selecting a neighboring road by a filter unit of a traffic prediction system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating a support vector machine (SVM) scheme used by a filter unit of a traffic prediction system according to an exemplary embodiment of the present invention to select a neighboring road.
FIGS. 7 and 8 are conceptual diagrams for explaining a method of predicting traffic information through a prediction-part machine learning algorithm of a traffic prediction system according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a traffic prediction method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various elements, components and / or sections, it is needless to say that these elements, components and / or sections are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, element or section from another element, element or section. Therefore, it goes without saying that the first element, the first element or the first section mentioned below may be the second element, the second element or the second section within the technical spirit of the present invention.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.It is to be understood that when an element or layer is referred to as being "on" or " on "of another element or layer, All included. On the other hand, a device being referred to as "directly on" or "directly above " indicates that no other device or layer is interposed in between.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below 또는 beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이 경우 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.The terms spatially relative, "below", "beneath", "lower", "above", "upper" May be used to readily describe a device or a relationship of components to other devices or components. Spatially relative terms should be understood to include, in addition to the orientation shown in the drawings, terms that include different orientations of the device during use or operation. For example, when inverting an element shown in the figure, an element described as " below or beneath "of another element may be placed" above "another element. Thus, the exemplary term "below" can include both downward and upward directions. The elements can also be oriented in different directions, in which case spatially relative terms can be interpreted according to orientation.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that the terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification are intended to be inclusive in a manner similar to the components, steps, operations, and / Or additions.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.

도 1을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템을 설명한다.Referring to FIG. 1, a traffic prediction system according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a structure of a traffic prediction system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템은 교통 정보 제공부(210), 인접도로 수집부(220), 필터부(230) 및 예측부(240)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a traffic prediction system according to an embodiment of the present invention includes a traffic information providing unit 210, an adjacent road collection unit 220, a filter unit 230, and a prediction unit 240.

교통 정보 제공부(210)는 실시간 교통 정보를 수집할 수 있다. 교통 정보 제공부(210)는 여러 출처에서 실시간 교통 정보를 수집할 수 있다. 상기 출처는 예를 들어, DSRC(dedicated short range communication), 택시 및 버스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The traffic information providing unit 210 may collect real-time traffic information. The traffic information providing unit 210 may collect real-time traffic information from various sources. The source may include, for example, at least one of a dedicated short range communication (DSRC), a taxi, and a bus.

교통 정보 제공부(210)는 실시간 교통 정보를 인접도로 수집부(220) 및 필터부(230)에 전송할 수 있다. 상기 실시간 교통 정보는 일반적으로 미리 설정된 시간 간격 마다 업데이트 될 수 있다. 예를 들어, 상기 시간 간격은 5분, 1시간 또는 4시간일 수 있다.The traffic information providing unit 210 may transmit the real time traffic information to the adjacent road collection unit 220 and the filter unit 230. [ The real-time traffic information may be updated at a predetermined time interval. For example, the time interval may be 5 minutes, 1 hour, or 4 hours.

교통 정보는 여러 가지 정보일 수 있다. 즉, 평균 속도, 최대 속도, 최저 속도 및 주행 시간 등 여러 가지 형태의 정보로 나타날 수 있다. 본 발명의 일 시예에 따른 교통 예측 시스템의 교통 정보는 특히 평균 속도일 수 있다.Traffic information can be various information. That is, it can be represented by various types of information such as an average speed, a maximum speed, a minimum speed and a running time. The traffic information of the traffic prediction system according to an exemplary embodiment of the present invention may be an average speed.

인접도로 수집부(220)는 사용자(100)로부터 대상 도로를 제공받을 수 있다. 대상도로란, 사용자(100)가 교통 정보를 원하는 도로를 말한다. 인접도로 수집부(220)는 사용자(100)가 제공한 대상 도로의 인접도로를 수집할 수 있다. 인접도로 수집부(220)는 이렇게 대상 도로 그 자체뿐만 아니라, 인접도로의 교통정보도 고려하므로 더욱 정밀한 교통 예측이 가능할 수 있다.The adjacent road collection unit 220 may receive the target road from the user 100. [ The target road is a road on which the user 100 wants traffic information. The adjacent road collection unit 220 may collect adjacent roads of the target road provided by the user 100. [ The adjacent road collecting unit 220 considers not only the target road itself but also the traffic information of adjacent roads, so that more accurate traffic prediction can be performed.

인접도로 수집부(220)는 교통 정보 제공부(210)로부터 실시간 교통 정보를 전송 받을 수 있다. 인접도로 수집부(220)는 실시간 교통 정보에 따라 인접도로를 선택할 수 있다.The neighbor road collecting unit 220 may receive the real time traffic information from the traffic information providing unit 210. [ The adjacent road collection unit 220 can select adjacent roads according to real-time traffic information.

필터부(230)는 인접도로 수집부(220)로부터 선택된 인접도로 중에 유의 인접도로를 선별할 수 있다. 필터부(230)는 인접도로 수집부(220)로부터 인접도로의 정보를 전송 받을 수 있다. 필터부(230)는 또한, 교통 정보 제공부(210)로부터 실시간 교통 정보를 제공 받을 수 있다. 필터부(230)는 상기 실시간 교통 정보를 기초로 하여, 상기 인접도로의 연관성을 판단하고, 이에 따라 연관성이 낮은 인접도로를 제외할 수 있다. 필터부(230)는 이렇게 제외된 인접도로 외의 인접도로를 유의 인접도로로 선별할 수 있다.The filter unit 230 may select the adjacent adjacent roads among the adjacent roads selected from the adjacent road collecting unit 220. The filter unit 230 can receive information on the adjacent road from the adjacent road collecting unit 220. [ The filter unit 230 may also receive real-time traffic information from the traffic information provider 210. The filter unit 230 may determine the relevance of the adjacent road based on the real-time traffic information, and exclude adjacent roads having low relevance. The filter unit 230 can select adjacent roads other than the adjacent roads that are excluded as the adjacent adjacent roads.

예측부(240)는 사용자(100)로부터 대상 도로를 제공받을 수 있다. 예측부(240)는 사용자(100)자로부터 예측 시점도 제공받을 수 있다. 이 때의 예측 시점이란, 사용자(100)가 교통 정보를 원하는 시점을 말한다. 즉, 사용자(100)가 원하는 시점의 원하는 도로의 교통 정보를 예측부(240)가 예측할 수 있다.The prediction unit 240 may receive the target road from the user 100. [ The prediction unit 240 may also be provided with a prediction time point from the user 100. The prediction time at this time is a time point when the user 100 desires traffic information. That is, the predictor 240 can predict traffic information of a desired road at a desired time point by the user 100. [

예측부(240)는 필터부(230)로부터 유의 인접도로를 제공받을 수 있다. 예측부(240)는 이러한 유의 인접도로의 과거 시점의 교통 정보를 이용하여 대상 도로의 예측 시점의 교통 정보를 예측할 수 있다. 예측부(240)는 물론, 대상 도로의 과거 시점의 교통 정보를 대상 도로의 예측 시점의 교통 정보를 예측하는 데에 사용할 수 있다. 상기 유의 인접도로의 과거 시점의 교통 정보 및 상기 대상 도로의 과거 시점의 교통 정보는 평균 속도를 포함할 수 있다.The prediction unit 240 may be provided with a significant adjacent road from the filter unit 230. [ The prediction unit 240 can predict the traffic information at the prediction time point of the target road using the traffic information of the past time point of the adjacent road. The predicting unit 240 can also use the past traffic information of the target road to predict the traffic information at the predicted time of the target road. The past traffic information of the adjacent adjacent roads and the past traffic information of the current road may include an average speed.

예측부(240)는 대상 도로의 예측 시점의 교통 정보를 사용자(100)에게 제공할 수 있다. 상기 대상 도로의 예측 시점의 교통 정보는 평균 속도를 포함할 수 이다.The prediction unit 240 may provide the user 100 with traffic information at the prediction time of the target road. The traffic information at the predicted time of the target road may include an average speed.

도 2 내지 도 4를 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템의 인접도로 수집부(220)를 세부적으로 설명한다.2 to 4, the adjacent road collection unit 220 of the traffic prediction system according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템의 인접도로 수집부가 뎁스/스프레드(depth/spread)를 기준으로 인접도로를 선택하는 것을 설명하기 위한 예시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템의 인접도로 수집부가 거리(distance)를 기준으로 인접도로를 선택하는 것을 설명하기 위한 예시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템의 인접도로 수집부가 주행 시간(travel time)을 기준으로 인접도로를 선택하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an example of selecting an adjacent road based on a depth / spread of a neighbor road collection unit of a traffic prediction system according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. FIG. 7 is an exemplary diagram for explaining the selection of the adjacent roads based on the proximity road collection distance of the traffic prediction system according to the embodiment. FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of selecting an adjacent road based on a travel time of a neighbor road collection unit of a traffic prediction system according to an exemplary embodiment of the present invention.

인접도로 수집부(220)는 대상 도로의 인접도로를 선택할 수 있다. 대상 도로의 인접도로를 선택하는 방식은 특별히 제한되는 것은 아니다. 인접도로 수집부(220)는 예를 들어, 뎁스/스프레드를 기준으로 인접도로를 선정하는 방식, 거리를 기준으로 인접도로를 선정하는 방식 또는 주행 시간을 기준으로 인접도로를 선택하는 방식을 사용할 수 있다.The adjacent road collection unit 220 can select the adjacent roads of the target road. The method of selecting the adjacent roads of the target roads is not particularly limited. The adjacent road collection unit 220 may use a method of selecting an adjacent road based on a depth / spread, a method of selecting an adjacent road based on a distance, or a method of selecting an adjacent road based on a driving time have.

도 2를 참고하면, 인접도로 수집부(220)는 뎁스/스프레드를 기준으로 인접도로를 선택할 수 있다. 인접도로 수집부(220)는 붉은색의 대상도로에서 직접적으로 연결(link)된 앞 뒤의 모든 도로를 인접도로로 우선 선정할 수 있다(도 2의 [1]의 검은색). 이어서, 앞에서 선정된 인접도로와 직접적으로 연결된 앞 뒤의 모든 도로를 인접도로로 선정할 수 있다(도 2의 [2]). 이어서, 현재까지 선정된 인접도로와 직접적으로 연결된 앞 뒤의 모든 도로를 인접도로로 선정할 수 있다(도 2의 [3]). 뎁스가 1이면 도 2의 [1]에서 그치고, 뎁스가 3이면 도 2의 [3]까지 인접도로를 선정할 수 있다. 따라서, 미리 설정된 뎁스 범위 내에서 인접도로를 선정할 수 있다.Referring to FIG. 2, the adjacent road collecting unit 220 can select an adjacent road based on the depth / spread. The adjacent road collecting unit 220 may preferentially select all the roads that are directly linked to the red target road as adjacent roads (black in [1] in FIG. 2). Next, all the roads connected directly to the previously selected adjacent roads can be selected as adjacent roads ([2] in FIG. 2). Next, all the roads connected directly to the selected adjacent roads can be selected as adjacent roads ([3] in FIG. 2). If the depth is 1, it stops at [1] of FIG. 2. If the depth is 3, the adjacent road can be selected up to [3] of FIG. Therefore, adjacent roads can be selected within a preset depth range.

도 3을 참고하면, 인접도로 수집부(220)는 거리를 기준으로 인접도로를 선택할 수 있다. 인접도로 수집부(220)는 붉은 색의 대상도로에서 미리 설정된 일정 거리에 존재하는 모든 도로를 인접도로로 선택할 수 있다. 거리의 측정의 기준은 도로의 중간점을 기준으로 할 수 있다. 도로의 중간점은 도로의 시점과 종점의 중점을 말한다. 즉, 각각의 도로의 중간점을 구하고, 대상 도로의 중간점과 상기 각각의 도로의 중간점의 거리를 기준으로 인접도로를 선택할 수 있다.Referring to FIG. 3, the adjacent road collection unit 220 may select adjacent roads based on the distance. The adjacent road collection unit 220 can select all the roads existing at a predetermined distance from the red target road as adjacent roads. The criteria for measuring the distance may be based on the midpoint of the road. The middle point of the road is the point of the starting point and the end point of the road. That is, the middle point of each road can be determined, and the adjacent road can be selected based on the distance between the midpoint of the target road and the midpoint between the respective roads.

상기 미리 설정된 거리는 예를 들어 300m, 500m 또는 1000m일 수 있다. 도 3의 [1]은 상기 미리 설정된 거리가 300m이다. 도 3의 [2]는 상기 미리 설정된 거리가 500m이고, 도 3의 [3]은 상기 미리 설정된 거리가 1000m이다.The predetermined distance may be, for example, 300 m, 500 m, or 1000 m. In Fig. 3 [1], the predetermined distance is 300 m. In Fig. 3 [2], the predetermined distance is 500 m, and in [3] of Fig. 3, the predetermined distance is 1000 m.

도 4를 참고하면, 인접도로 수집부(220)는 주행 시간을 기준으로 인접도로를 선택할 수 있다. 인접도로 수집부(220)는 붉은 색의 대상 도로에서 출발하여 각각의 도로에 도착하는 데에 걸리는 시간 또는 각각의 도로에서 출발하여 붉은 색의 대상 도로로 도착하는 데에 걸리는 시간을 주행 시간으로 정의할 수 있다. 인접도로 수집부(220)는 상기 주행 시간이 미리 설정된 시간 이내인 도로를 인접도로로 선택할 수 있다.Referring to FIG. 4, the adjacent road collecting unit 220 can select the adjacent road based on the traveling time. The adjacent road collecting unit 220 defines the time taken to arrive at each road starting from the red target road or the time taken to arrive from each road to arrive at the red target road as the driving time . The adjacent road collecting unit 220 can select a road that is within the predetermined time as the traveling time as an adjacent road.

상기 미리 설정된 시간은 예를 들어 1분, 2분 또는 3분일 수 있다. 도 4의 [1]은 상기 미리 설정된 시간이 1분이다. 도 4의 [2]는 상기 미리 설정된 시간이 2분이다. 도 4의 [3]은 상기 미리 설정된 시간이 3분이다.The predetermined time may be, for example, one minute, two minutes, or three minutes. In Fig. 4 [1], the predetermined time is one minute. In Fig. 4 [2], the predetermined time is 2 minutes. In [3] of FIG. 4, the preset time is three minutes.

도 5를 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템의 필터부(230)를 세부적으로 설명한다.Referring to FIG. 5, the filter unit 230 of the traffic prediction system according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템의 필터부가 유의 인접도로를 선정하는 방식을 설명하기 위한 예시도이다.FIG. 5 is an exemplary diagram illustrating a method for selecting a neighboring road by a filter unit of a traffic prediction system according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참고하면, 필터부(230)는 대상 도로(A)와 인접도로 수집부(220)가 선택한 인접도로(B, C, D)를 후보로 유의 인접도로를 선정할 수 있다(Ⅰ). 각각의 인접도로(B, C, D)는 대상 도로와의 연관성이 있고, 이에 따라 대상 도로와의 연관성을 계산할 수 있다. 도 5에 예시적으로 도시되었듯이, 각각의 인접도로(B, C, D)는 대상 도로(A)와의 연관성을 수치로 표시할 수 있다(Ⅱ).5, the filter unit 230 may select a significant adjacent road as a candidate for the adjacent roads B, C, and D selected by the object road A and the adjacent road collecting unit 220 (I) . Each of the adjacent roads (B, C, D) has an association with the object road, and thus the association with the object road can be calculated. As shown exemplarily in Fig. 5, each adjacent road B, C, D can display a numerical relation with the object road A (II).

이어서, 연관성이 낮은 인접도로(C)를 제거할 수 있다. 이 때에, 연관성이 높은 인접도로를 순서대로 배치하여 가장 연관성이 높은 인접도로부터 순차적으로 미리 설정된 개수만큼의 유의 인접도로를 선정할 수 있다. 즉, 제외되는 인접도로의 개수는 특별히 제한되는 것은 아니다.Then, the adjacent road C with a low correlation can be removed. At this time, it is possible to sequentially arrange adjacent high-relevancy roads and to select a predetermined number of adjacent roads sequentially from the highest-related neighboring roads. That is, the number of adjacent roads excluded is not particularly limited.

필터부(230)는 이러한 연관성을 계산하여 유의 인접도로를 선정할 때에 래퍼(wrapper) 방식 또는 필터(filter) 방식을 사용할 수 있다. The filter unit 230 may use a wrapper method or a filter method when calculating the relevance and selecting the adjacent adjacent roads.

래퍼 방식이란, 대상 도로와 인접도로 각각에 대해서, 교통 예측 알고리즘을 각각 수행하고, 각각의 알고리즘에 따라 나온 결과값을 비교하여 가장 우위에 있는 인접도로를 선정하는 방식이다. 이러한 래퍼 방식에 따르면, 정밀하고 오차가 낮은 결과를 얻을 수 있다.The wrapper method is a method of performing a traffic prediction algorithm on each of an object road and an adjacent road, respectively, and comparing the resultant values according to the respective algorithms to select the nearest neighbor road. According to such a wrapper method, a precise and error-free result can be obtained.

필터 방식이란, 대상 도로와 인접도로 각각에 대해서, 교통 예측 알고리즘을 수행하지는 않고, 단순히 연관성을 나타낼 수 있는 적어도 하나의 파라미터를 비교하여 가장 열위에 있는 인접도로를 제거하는 방식이다. 이러한 필터 방식에 따르면, 연산량이 적어서, 빠르게 결과를 얻을 수 있다.The filter method is a method of removing at least the adjacent roads at the most disadvantage by comparing at least one parameter that can express the association without performing the traffic prediction algorithm for each of the object road and the adjacent road. According to this filter method, the amount of computation is small, and the result can be obtained quickly.

도 6을 참고하여, 래퍼 방식의 하나인 SVM 방식에 따라 필터부가 유의 인접도로를 선정하는 방식을 설명한다.Referring to FIG. 6, a description will be given of a method in which the filter unit selects the adjacent roads according to the SVM scheme, which is one of the wrapper schemes.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템의 필터부가 유의 인접도로를 선정하기 위해 사용하는 SVM(support vector machine) 방식을 설명하기 위한 예시도이다.FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating a support vector machine (SVM) scheme used by a filter unit of a traffic prediction system according to an exemplary embodiment of the present invention to select a neighboring road.

도 6을 참고하면, 검은색과 흰색을 나누기 위한 여러 가지 선형 분류자(linear separator)를 가질 수 있다(도 6의 (a)). SVM 방식은 이를 나누는 선형 분류자 중에 가장 마진이 큰 선형 분류자로 나누는 것을 의미한다(도 6의 (b)) 즉, 필터부(230)는 여러 인접도로 중에 기계학습 알고리즘에 의한 결과값의 분포를 가장 마진이 크도록 나누어 유의 인접도로를 판단하는 방식을 사용할 수 있다. 이렇게 SVM 방식을 사용하는 경우에는, 필터부(230)는 예측부(240)로부터 예측값을 전송 받을 수 있다.Referring to FIG. 6, it is possible to have various linear separators for dividing black and white (FIG. 6 (a)). 6 (b)). In other words, the filter unit 230 determines the distribution of the results by the machine learning algorithm among the plurality of adjacent roads A method of determining a significant adjacent road by dividing the largest margin can be used. When the SVM scheme is used, the filter unit 230 can receive the prediction value from the prediction unit 240. [

다시, 도 5를 참고하면, 필터부(230)는 필터 방식으로 유의 인접도로를 선정할 수도 있다. 필터 방식은 상기 래퍼 방식처럼 모든 경우의 수를 다 계산하는 것이 아니라, 순차적으로 유의 인접도로를 선정하는 방식이다. 이러한 필터 방식은 포워드 셀렉션(forward selection), 백워드 셀렉션(backward selection), 제네릭 알고리즘(genetic algorithm) 및 스캐터 서치(scatter search) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.Referring again to FIG. 5, the filter unit 230 may select a neighboring road by a filter method. The filter method does not calculate the number of all cases like the above-mentioned wrapper method but sequentially selects the significant adjacent roads. Such a filter scheme may include any of forward selection, backward selection, genetic algorithm, and scatter search.

필터부(230)는 포워드 셀렉션 중에 하나인 CFS(correlation-based feature selection) 방식을 사용할 수 있다. 단, 이에 제한되는 것은 아니다. CFS 방식이란, 상관관계(correlation)는 최대로 하고, 중복성(redundancy)은 최소로 하는 방식일 수 있다.The filter unit 230 may use a correlation-based feature selection (CFS) scheme, which is one of forward selection. However, the present invention is not limited thereto. The CFS scheme may be a scheme of maximizing the correlation and minimizing the redundancy.

CFS 방식은 각각의 인접도로와 대상 도로와의 상관계수를 계산한다.The CFS method calculates the correlation coefficient between each adjacent road and the target road.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112014032222651-pat00001
Figure 112014032222651-pat00001

여기서, X는 대상 도로의 각각의 시간에 따른 평균 속도의 값이고, Y는 인접도로의 각각의 시간에 따른 평균 속도의 값이다. E[X]와 E[Y]는 각각 X와 Y의 기대값이다. 수학식 1의 값은 X와 Y의 공분산(covariance)이다.Here, X is a value of an average speed along each time of the object road, and Y is a value of an average speed along each time of the adjacent road. E [X] and E [Y] are expected values of X and Y, respectively. The value of Equation (1) is the covariance of X and Y.

공분산이 양수이면 X와 Y가 같이 증가하거나 같이 감소한다는 의미이고, 공분산이 음수이면 X와 Y가 반대 방향으로 움직인다는 의미이다.If the covariance is positive, it means that X and Y both increase or decrease together, and if the covariance is negative, X and Y move in opposite directions.

[수학식2] &Quot; (2) "

Figure 112014032222651-pat00002
Figure 112014032222651-pat00002

이러한 공분산을 X와 Y의 표준편차를 곱한 값인 수학식 2로 나누면 이를 상관계수라고 하고 -1과 1사이의 값을 가진다.This covariance is divided by the standard deviation of X and Y, which is a value obtained by dividing the covariance by the equation (2), which is called a correlation coefficient and has a value between -1 and 1.

필터부(230)는 이러한 계산에 의해 상관관계가 최대가 되는 인접도로를 찾아 유의 인접도로를 선정할 수 있다.The filter unit 230 can search for adjacent roads having the maximum correlation and select the adjacent adjacent roads.

도 7 및 도 8을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템의 예측부를 세부적으로 설명한다.Referring to FIGS. 7 and 8, the predictor of the traffic prediction system according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 7 및 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템의 예측부가 기계 학습 알고리즘을 통해 교통 정보를 예측하는 방식을 설명하기 위한 개념도이다.FIGS. 7 and 8 are conceptual diagrams for explaining a method of predicting traffic information through a prediction-part machine learning algorithm of a traffic prediction system according to an embodiment of the present invention.

도 7 및 도 8을 참고하면, 본 발명의 예측부(240)는 기계 학습 알고리즘 중 k-NN방식을 사용할 수 있다. 단, 이에 제한되는 것은 아니고, 선형 회귀(linear regression) 또는 M5 모델 트리(M5 model tree)를 사용할 수 있다. 이하에서는 k-NN 알고리즘을 설명한다.Referring to FIGS. 7 and 8, the prediction unit 240 of the present invention can use a k-NN scheme among the machine learning algorithms. However, the present invention is not limited thereto, and a linear regression or an M5 model tree can be used. The k-NN algorithm is described below.

k-NN 알고리즘이란 복수의 데이터 세트에서 대상 데이터 세트와 연관성이 높은 k개의 데이터 세트를 선정하는 알고리즘이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템에서는 대상 도로의 과거시점의 교통 정보와 유의 인접도로의 과거시점의 교통 정보를 비교하여 가장 연관성이 높은 유의 인접도로를 선정한다.The k-NN algorithm is an algorithm for selecting k data sets having a high correlation with a target data set in a plurality of data sets. In the traffic prediction system according to an embodiment of the present invention, the traffic information of the past time point of the target road is compared with the traffic information of the past time point of the neighboring road, and the most adjacent neighbor roads having the highest correlation are selected.

도 7을 참고하면, 현재 시점을 t라고 하면, 과거 시점은 t-n부터 t-1 시점까지 이고, 미래 시점은 t+1부터 t+m 시점까지로 정의할 수 있다. 이 때 사용자(100)가 원하는 대상 도로의 예측 시점은 미래 시점인 t+1부터 t+m 시점 중 어느 하나일 수 있다. 이를 위해서, 유의 인접도로의 과거시점의 교통 정보, 예를 들어, 평균 속도를 이용할 수 있다. 여러 유의 인접도로 중에 i번째 유의 인접 도로의 t-1의 시점의 평균 속도는 Xi ,t-1로 표시할 수 있다. 여기서 X는 평균 속도 등의 교통 정보를 나타내고, i는 도로의 식별 번호 즉, 유의 인접도로 또는 대상 도로를 식별하기 위한 변수이고, t-1은 상술한 바와 같이 시점을 나타낸다. Referring to FIG. 7, if the current time is t, the past time point can be defined from tn to t-1, and the future time point can be defined from t + 1 to t + m. At this time, the prediction time of the target road desired by the user 100 may be any one of the future time points t + 1 to t + m. For this purpose, past traffic information of the adjacent roads, for example, the average speed, may be used. The average speed of the point of time t-1 of the i-th adjacent point among the various adjacent roads can be expressed as X i , t-1 . Here, X represents traffic information such as an average speed, i is a variable for identifying an identification number of a road, that is, a significant adjacent road or an object road, and t-1 represents a time point as described above.

도 8을 참고하면, 인접도로 수집부(220) 및 필터부(230)가 선정한 유의 인접도로의 데이터 세트(310, 320, 330, 340)와 대상 도로의 데이터 세트(300) 사이에 연관 거리를 측정한다. 여기서 ′연관 거리′란 양 대상이 얼마나 연관성이 있는지를 판단하는 척도로서 하기 수학식 3과 같이 정의된다. 유의 인접도로의 데이터 세트(310, 320, 330, 340)는 서로 다른 유의 인접도로의 데이터 세트일수도 있고, 동일한 유의 인접도로의 다른 날짜의 동일한 시점의 데이터 세트일수도 있다.8, an association distance between the data sets 310, 320, 330, and 340 of the adjacent adjacent roads selected by the adjacent road collection unit 220 and the filter unit 230 and the data set 300 of the target road . Here, 'relevance distance' is a measure for determining how much the two objects are related to each other, and is defined as Equation (3). The data sets 310, 320, 330, 340 of the adjacent proximity roads may be data sets of different significance proximity roads, or may be data sets of the same point of time on different dates of the same proximity roads.

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112014032222651-pat00003
Figure 112014032222651-pat00003

수학식 3은 대상 도로의 데이터 세트(300)와 각각의 유의 인접도로의 데이터 세트(310, 320, 330, 340)의 연관 거리를 구하는 공식이다. 여기서, Xj는 대상 도로이고, Xq는 유의 인접도로이다. Xj ,i는 i시점의 대상 도로의 교통 정보 즉, 평균 속도이고, Xq ,i는 i시점의 유의 인접도로의 교통 정보 즉, 평균 속도이다. 이 때, q값이 변함에 따라 유의 인접도로의 데이터 세트가 서로 변할 수 있다.Equation 3 is a formula for finding the association distance between the data set 300 of the object road and the data sets 310, 320, 330, and 340 of the respective adjacent roads. Where Xj is the object road and Xq is the significant adjacent road. X j , i is the traffic information of the target road at the i- th viewpoint, that is, the average speed, and X q , i is the traffic information of the neighboring road at i, that is, the average speed. At this time, as the q value changes, the data sets of the adjacent adjacent roads may change with each other.

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure 112014032222651-pat00004
Figure 112014032222651-pat00004

수학식 4는 대상 도로의 데이터 세트(300) 와 각각의 유의 인접도로의 데이터 세트(310, 320, 330, 340)의 연관 거리를 노말라이즈(normalize)한 가중치이다. dj는 대상 도로의 데이터 세트(300)와 j번째로 가까운 거리에 있는 유의 인접도로의 데이터 세트(310, 320, 330, 340)와 대상 도로의 데이터 세트(300) 사이의 연관거리이다. k는 미리 설정된 파라미터로서 몇 개의 유의 인접도로의 데이터 세트를 결정하는 파라미터이다. 즉, k=1인 경우 연관거리가 가장 작은 하나의 유의 인접도로의 데이터 세트(320)만을 선정하고, 가중치는 1이 된다. k가 1이상인 경우에는 각각의 거리인 dj와 k번째의 연관거리인 dk를 이용하여 wj를 구할 수 있다.Equation 4 is a weight normalized to the association distance between the data set 300 of the target road and the data sets 310, 320, 330, and 340 of the respective adjacent roads. d j is the association distance between the data set 310, 320, 330, 340 of the nearest neighbor road and the data set 300 of the target road at the jth nearest distance from the data set 300 of the target road. k is a parameter for determining a data set of several adjacent roads as a preset parameter. That is, when k = 1, only one data set 320 of the neighboring roads with the smallest associated distance is selected, and the weight is set to one. When k is 1 or more, w j can be obtained by using the distance d j and the k-th association distance d k .

[수학식 5]&Quot; (5) "

Figure 112014032222651-pat00005
Figure 112014032222651-pat00005

수학식 5와 같이 wi는 노말라이즈(nomalize) 되었으므로, 모든 wi를 합한 값은 1이 된다. Since w i is normalized as in Equation (5), the sum of all w i is 1.

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure 112014032222651-pat00006
Figure 112014032222651-pat00006

수학식 6은 평균 속도 예측치를 나타낸 값이다. yi는 i번째로 연관거리가 가까운 유의 인접도로의 데이터 세트의 평균 속도이다.Equation (6) is a value indicating an average speed prediction value. and y i is the average speed of the data set of the neighboring roads of the i-th nearest neighboring distance.

즉, 예시적으로 k=3인 경우에는, 대상 도로의 데이터 세트(300)와 연관거리가 가장 가까운 3개의 유의 인접도로의 데이터 세트(310, 320, 330)만을 이용하고, 나머지 유의 인접도로의 데이터 세트(340)는 제외하여 예측 시점의 대상 도로의 교통 정보 즉, 평균 속도를 획득할 수 있다.That is, when k = 3, only the data sets 310, 320, and 330 of the three neighboring roads having the closest association distance to the data set 300 of the target road are used, The data set 340 can be excluded and the traffic information of the target road at the prediction time point, that is, the average speed, can be obtained.

각각의 3개의 유의 인접도로의 데이터 세트(310, 320, 330)는 각각의 평균 속도가 75, 70 및 68이고, 각각의 연관거리가 0.4, 0.25 및 0.35이다. 따라서, 도 8의 경우에는 대상도로의 예측 시점의 평균속도는 68*0.35+70*0.25+75*0.4=71.3이다.The data sets 310, 320, and 330 of each of the three adjacent proximity roads have average speeds of 75, 70, and 68, respectively, with respective associated distances of 0.4, 0.25, and 0.35. Therefore, in the case of FIG. 8, the average speed of the predicted time of the target road is 68 * 0.35 + 70 * 0.25 + 75 * 0.4 = 71.3.

즉, 예측부(240)는 상기의 과정을 거쳐서 사용자(100)가 지정한 대상 도로의 예측 시점의 교통 정보 즉, 평균 속도를 예측할 수 있다.That is, the predicting unit 240 can estimate the traffic information at the predicted time of the target road, that is, the average speed, through the process described above.

상술한 k-NN 알고리즘은 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템의 기계 학습 알고리즘의 한 예시일 뿐이다. 유의 인접도로를 선별할 때, 필터 방식 특히, CFS 방식에 의해 유의 인접도로를 선별한 경우 M5 모델 트리 방식에 의해 예측하는 것이 바람직하다. 단, 이에 제한되는 것은 아니다. 유의 인접도로를 선별할 때, 래퍼 방식 특히, SVM 방식에 의해 유의 인접도로를 선별한 경우 k-NN 방식에 의해 예측하는 것이 바람직하다. 단, 이에 제한되는 것은 아니다.The k-NN algorithm described above is merely an example of a machine learning algorithm of a traffic prediction system according to an embodiment of the present invention. It is preferable to predict by the M5 model tree method when the adjacent adjacent roads are selected by the filter method, particularly, the CFS method. However, the present invention is not limited thereto. It is preferable to predict by the k-NN method when the significant adjacent roads are selected by the wrapper method, in particular, the SVM method. However, the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 시스템은 인접도로의 정보를 이용해서 더욱 정밀한 교통정보를 예측할 수 있다. 나아가, 이러한 인접도로 중에 유의한 인접도로만을 선별하여 정밀성을 한 단계 더 높일 수 있다.The traffic prediction system according to an embodiment of the present invention can predict more precise traffic information by using information on adjacent roads. Furthermore, only the significant adjacent roads among these adjacent roads can be selected to further increase the precision.

도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 방법을 설명한다. 상술한 설명과 중복되는 부분은 간략히 하거나 생략한다.1 to 9, a traffic prediction method according to an embodiment of the present invention will be described. The portions overlapping with the above description will be simplified or omitted.

도 1 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 예측 방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 and 9 are flowcharts for explaining a traffic prediction method according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 9를 참고하면, 교통 예측 시스템은 대상 도로와 예측 시점을 사용자로부터 수신한다(S100).Referring to FIGS. 1 and 9, the traffic prediction system receives the target road and the prediction time from the user (S100).

예측 시점은 사용자(100)가 예측을 원하는 시점이므로, 미래 시점일 수 있다. The prediction time point may be a future point in time since the user 100 desires prediction.

이어서, 도 1 내지 도 4 및 도 9를 참고하면, 인접도로 수집부가 인접도로를 수집한다(S200).Next, referring to FIGS. 1 to 4 and 9, an adjacent road collection unit collects adjacent roads (S200).

인접도로를 수집하는 방식은 여러 가지가 있다. 예시적으로 대상 도로와 연결되는 뎁스에 따른 방식, 대상 도로와의 거리에 따른 방식 및 대상 도로와의 주행 시간에 따른 방식에 의해 인접도로를 수집할 수 있다.There are many ways to collect adjacent roads. For example, adjacent roads can be collected by a method according to the depth connected with the target road, a method according to the distance to the target road, and a method according to the running time with the target road.

이어서, 도 1, 도 5, 도 6 및 도 9를 참고하면, 필터부가 유의 인접도로를 선별한다(S300).Next, referring to FIGS. 1, 5, 6, and 9, the filter unit selects the adjacent adjacent roads (S300).

유의 인접도로를 선별하는 방식은 래퍼 방식 또는 필터 방식에 의할 수 있다. 래퍼 방식은 SVM 방식을 이용할 수 있고, 필터 방식은 포워드 셀렉션 방식 중 CFS방식을 이용할 수 있다.The method of selecting the adjacent roads may be a wrapper method or a filter method. The wrapping method can use the SVM method, and the filter method can use the CFS method of the forward selection method.

이어서, 도 1 및 도 7 내지 도 9를 참고하면, 예측부가 예측 시점의 대상 도로의 교통 정보를 생성한다(S400).1 and 7 to 9, the prediction unit generates traffic information on the target road at the prediction time (S400).

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

100: 사용자 200: 교통 예측 시스템
210: 교통 정보 제공부 220: 인접도로 수집부
230: 필터부 240: 예측부
100: user 200: traffic prediction system
210: traffic information providing unit 220: adjacent road collecting unit
230: filter unit 240: prediction unit

Claims (12)

대상 도로를 제공 받아, 상기 대상 도로와의 인접 여부에 따른 인접도로를 선택하는 인접도로 수집부;
상기 수집된 인접도로 중 유의 인접도로를 선별하는 필터부; 및
상기 유의 인접도로의 과거 시점의 교통 정보 및 상기 대상 도로의 과거 시점의 교통 정보를 제공 받아, 기계 학습 알고리즘에 의해 상기 대상 도로의 예측 시점의 교통 정보를 생성하는 예측부를 포함하되,
상기 필터부는 래퍼(wrapper) 방식 또는 필터(filter) 방식에 의해 상기 유의 인접도로를 선별하고,
상기 필터부가 상기 래퍼 방식에 의하는 경우, 상기 기계 학습 알고리즘은 k-NN(k-nearest neighbor) 알고리즘이고,
상기 필터부가 상기 필터 방식에 의하는 경우, 상기 기계 학습 알고리즘은 M5 모델 트리(M5 model tree)인 교통 예측 시스템.
An adjacent road collection unit for receiving an object road and selecting an adjacent road according to whether the object road is adjacent to the object road;
A filter unit for filtering the neighboring roads among the collected adjacent roads; And
And a predictor for receiving the traffic information of the past time point of the neighboring road and the traffic information of the past time point of the target road and generating traffic information of the prediction time point of the target road by a machine learning algorithm,
The filter unit selects the adjacent adjacent roads by a wrapper method or a filter method,
If the filter unit is based on the wrapper scheme, the machine learning algorithm is a k-nearest neighbor (k-NN) algorithm,
Wherein when the filter unit is based on the filter scheme, the machine learning algorithm is an M5 model tree.
제1 항에 있어서,
상기 인접 여부는 상기 대상 도로와의 연결 뎁스(link depth), 상기 대상 도로와의 거리(distance), 상기 대상 도로에 도달하는 시간(travel time) 중 적어도 하나에 의해 판단되는 교통 예측 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the proximity is determined by at least one of a link depth to the target road, a distance to the target road, and a travel time to reach the target road.
삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 유의 인접도로는 서포트 벡터 머신(support vector machine, SVM)방식으로 선별되는 교통 예측 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the significant adjacent roads are selected by a support vector machine (SVM) scheme.
삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 유의 인접도로는 상관관계 기반 선택(Correlation-based Feature Selection, CFS)방식으로 선별되는 교통 예측 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the neighboring roads are selected by a correlation-based feature selection (CFS) method.
제1 항에 있어서,
상기 유의 인접도로의 과거 시점의 교통 정보, 상기 대상 도로의 과거 시점의 교통 정보 및 상기 대상 도로의 예측 시점의 교통 정보는 평균 속도 정보를 포함하는 교통 예측 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein traffic information at a past time point of the neighboring road, traffic information at a past time point of the target road, and traffic information at a prediction time point of the target road include average speed information.
삭제delete 제1 항에 있어서,
실시간으로 교통 정보를 수집하고, 상기 인접도로 수집부 및 상기 필터부에 상기 실시간 교통 정보를 제공하는 교통 정보 제공부를 더 포함하는 교통 예측 시스템.
The method according to claim 1,
And a traffic information providing unit for collecting traffic information in real time and providing the real-time traffic information to the adjacent road collection unit and the filter unit.
대상 도로 및 예측 시점을 제공받고,
상기 대상 도로와 인접하는 인접 도로를 수집하고,
상기 인접 도로 중 상기 대상 도로와의 연관성에 따라 래퍼(wrapper) 방식 또는 필터(filter) 방식에 의해 유의 인접도로를 선별하고,
과거 시점의 유의 인접도로 교통 정보와 상기 과거 시점의 대상 도로 교통 정보를 제공받아, 기계 학습 알고리즘에 의해 상기 예측 시점의 대상 도로 교통 정보를 생성하는 것을 포함하되,
상기 유의 인접도로를 선별하는 것이 상기 래퍼 방식에 의한 경우, 상기 기계 학습 알고리즘은 k-NN(k-nearest neighbor) 알고리즘이고,
상기 유의 인접도로를 선별하는 것이 상기 필터 방식에 의하는 경우, 상기 기계 학습 알고리즘은 M5 모델 트리(M5 model tree)인 교통 예측 방법.
The target road and the forecasting point,
Collecting adjacent roads adjacent to the target road,
A neighboring road is selected by a wrapper method or a filter method according to the association with the target road among the adjacent roads,
And generating target road traffic information at the predicted time point by using a machine learning algorithm in response to the traffic information of the neighboring roads of the past time and the target road traffic information of the past time point,
Wherein the machine learning algorithm is a k-nearest neighbor (k-NN) algorithm when the neighboring roads are selected by the wrapper method,
Wherein the machine learning algorithm is an M5 model tree when the filter is selected for filtering the neighboring roads.
제10 항에 있어서,
상기 인접 도로를 수집하는 것은, 상기 대상 도로와의 연결 뎁스(link depth), 상기 대상 도로와의 거리(distance), 상기 대상 도로에 도달하는 시간(travel time) 또는 그 조합에 따라 인접 여부를 판단하는 것을 포함하는 교통 예측 방법.
11. The method of claim 10,
The collecting of the adjacent roads may include determining whether the adjacent roads are adjacent according to a link depth with the target road, a distance with the target road, a travel time to reach the target road, or a combination thereof The method comprising the steps of:
제10 항에 있어서,
상기 유의 인접도로를 선별하는 것은,
서포트 벡터 머신(support vector machine, SVM)방식에 의해 선별하는 것을 포함하는 교통 예측 방법.
11. The method of claim 10,
The selecting of the adjacent adjacent roads may be performed,
A method for estimating traffic comprising selecting by support vector machine (SVM) method.
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