KR101696881B1 - 교통 정보 분석 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

교통 정보 분석 방법 및 장치가 개시된다. 교통 정보 분석 방법은 복수의 도로 각각의 주변에 설치된 복수의 영상 촬상부 각각이 복수의 도로 영상을 생성하는 단계, 도로 점유 상태 및 밀도율 분석부가 상기 복수의 도로 영상을 기반으로 도로 점유 상태 정보 및 상기 도로의 밀도율 정보를 생성하는 단계와 신호 체계 결정부가 상기 도로 점유 상태 정보 및 상기 밀도율 정보를 기반으로 신호 체계를 결정하는 단계를 포함할 수 있되, 상기 도로 점유 상태 정보 및 상기 밀도율 정보는 상기 도로 점유 상태 및 밀도율 분석부에 의해 설정된 설정 영역 내에 위치 가능한 차량의 대수 및 상기 설정 영역 내에 현재 위치한 차량의 대수를 기반으로 결정될 수 있다.

Description

교통 정보 분석 방법 및 장치{Method and apparatus for analyzing traffic information}
본 발명은 도로 상황 정보를 획득하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 교통 정보 분석 방법 및 장치에 관한 것이다.
도로 교통량 조사는 도로의 한 지점을 통행하는 차량들에 대하여 시간 별로 차량의 종류와 방향을 구분하여 수행될 수 있다. 도로 교통량 조사를 통해 도로 분야, 교통 분야 그리고 환경 분야 등에서 매우 다양하게 활용되는 기초 교통량 자료가 수집될 수 있다.
특히, 도로 교통량 조사를 통하여 얻어지는 교통량 자료는 도로의 지체와 정체 구간을 파악하기 위한 핵심 자료가 되며, 이렇게 얻어진 정보는 국가에서 새로운 도로를 건설하는 계획을 수립할 때 우선적으로 검토될 수 있다. 도로를 건설하기로 결정된 이후, 도로의 규모, 위치 등을 결정하는 도로의 설계와 해당 도로에 설치될 각종 시설물들의 설계에도 교통량 자료가 활용될 수 있다. 물론 교통량 자료는 환경, 물류 등 다양한 분야에서 사용될 수 있다.
전국 주요 도로인 고속 국도. 일반 국도. 지방 도로의 교통량에 대한 조사를 기반으로 도로 계획, 건설, 관리, 도로 행정 및 각종 연구에 필요한 기초 자료가 제공될 수 있다. 현재는 한국 건설 기술 연구원에 위탁하여 시행 중이며 수시 조사와 상시 조사를 통해 자료 수집하고 있다. 매년 국토 교통 통계 누리를 통해 주요 통계를 공표 중이며 세부 자료는 교통량 정보 제공 시스템에서 제공되고 있다. 또한, 도로 교통량 통계 연보 책자가 발간되어 관계 기관에 배포되고 있다.
도로 교통량 조사에는 상시 도로 교통량 조사와 수시 도로 교통량 조사가 있다. 상시 도로 교통량 조사는 장기적이고, 연속적으로 교통량 조사를 수행할 필요가 있는 주요 지점에 대해 365일 24시간 동안 상시로 교통량 조사를 수행하는 것이고, 수시 조사는 우리나라 전체 도로의 이용 상황을 파악하기 위하여 기본적인 교통량 자료가 될 수 있는 모든 구간을 광범위하게 수행하는 조사이다. 수시 조사로 고속 국도 수시 조사는 조사 지점에 관측원을 배치하여 차종 별 방향 별, 시간대별 교통량을 1일 24시간 조사할 수 있다.
상시 조사와 수시 조사를 구분하는 이유는 전국의 모든 도로 교통량 조사 구간에서 상시로 조사하는 것이 최적의 상황이지만, 현실적으로 예산 상의 제약이 존재하기 때문이다. 그래서 주요 지점에서는 상시 조사를 주요 지점을 제외한 이외의 지점에서는 수시 조사를 수행하고 있다.
KR 10-2004-0011707
본 발명의 일 측면은 교통 정보 분석 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 교통 정보 분석 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 교통 정보 분석 방법은 복수의 도로 각각의 주변에 설치된 복수의 영상 촬상부 각각이 복수의 도로 영상을 생성하는 단계, 도로 점유 상태 및 밀도율 분석부가 상기 복수의 도로 영상을 기반으로 도로 점유 상태 정보 및 상기 도로의 밀도율 정보를 생성하는 단계와 신호 체계 결정부가 상기 도로 점유 상태 정보 및 상기 밀도율 정보를 기반으로 신호 체계를 결정하는 단계를 포함할 수 있되, 상기 도로 점유 상태 정보 및 상기 밀도율 정보는 상기 도로 점유 상태 및 밀도율 분석부에 의해 설정된 설정 영역 내에 위치 가능한 차량의 대수 및 상기 설정 영역 내에 현재 위치한 차량의 대수를 기반으로 결정될 수 있다.
한편, 상기 신호 체계를 결정하는 단계는 상기 신호 체계 결정부가 제1 방향으로 이동하는 제1 차량 그룹에 대한 제1 도로 점유 상태 정보 및 제1 밀도율 정보를 결정하는 단계, 상기 신호 체계 결정부가 제2 방향으로 이동하는 제2 차량 그룹에 대한 제2 도로 점유 상태 정보 및 제2 밀도율 정보를 결정하는 단계와 상기 신호 체계 결정부가 상기 제1 도로 점유 상태 정보, 상기 제1 밀도율 정보, 상기 제2 도로 점유 상태 정보 및 상기 제2 밀도율 정보를 기반으로 상기 제1 차량 그룹의 상기 제1 방향으로의 이동을 위한 제1 신호등의 신호 체계와 상기 제2 차량 그룹의 상기 제2 방향으로의 이동을 위한 제2 신호등의 신호 체계를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 교통 정보 분석 방법은 교통량 카운팅부가 상기 복수의 영상을 기반으로 설정된 영역을 진입하는 차량의 대수, 설정된 영역을 빠져나가는 차량의 대수에 대한 정보를 생성하는 단계, 속도 위반 감지부가 상기 복수의 영상을 기반으로 특정 영역을 통과하는 차량의 속도를 결정하고 상기 속도가 제한 속도 이상인지 여부를 결정하는 단계와 주정차 위반 감지부가 상기 복수의 영상을 기반으로 주차 불가 지역에 주차된 차량에 대한 정보를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있되, 상기 주차 불가 지역에 주차된 차량에 대한 정보는 상기 주차된 차량의 번호 정보, 상기 주차된 차량의 주차 시간에 대한 정보를 포함하고, 상기 번호 정보는 상기 주차된 차량의 번호판 이미지에 대한 숫자 템플릿을 기반으로 한 분석을 통해 생성될 수 있다.
또한, 교통 정보 분석 방법은 보행자 보호 관리부가 상기 복수의 영상을 기반으로 보행자의 존재 유무를 판단하고, 상기 보행자가 존재하는 경우, 상기 보행자의 존재를 알리는 신호를 상기 보행자의 위치 이전에 위치한 디스플레이를 통해 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 도로 점유 상태 정보 및 상기 밀도율 정보는 상기 설정 영역 내에 위치한 차량의 차종 및 상기 차량의 차종에 따른 크기를 더 고려하여 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 교통 정보 분석 시스템은 복수의 도로의 주변에 설치되어 복수의 도로 영상을 촬상하도록 구현되는 복수의 영상 촬상부, 상기 복수의 도로 영상을 기반으로 도로 점유 상태 정보 및 상기 도로의 밀도율 정보를 생성하도록 구현되는 도로 점유 상태 및 밀도율 분석부와 상기 도로 점유 상태 정보 및 상기 밀도율 정보를 기반으로 신호 체계를 결정하도록 구현되는 신호 체계 결정부를 포함할 수 있되, 상기 도로 점유 상태 정보 및 상기 밀도율 정보는 상기 도로 점유 상태 및 밀도율 분석부에 의해 설정된 설정 영역 내에 위치 가능한 차량의 대수 및 상기 설정 영역 내에 현재 위치한 차량의 대수를 기반으로 결정될 수 있다.
한편, 상기 신호 체계 결정부는 제1 방향으로 이동하는 제1 차량 그룹에 대한 제1 도로 점유 상태 정보 및 제1 밀도율 정보를 결정하고, 제2 방향으로 이동하는 제2 차량 그룹에 대한 제2 도로 점유 상태 정보 및 제2 밀도율 정보를 결정하고, 상기 제1 도로 점유 상태 정보, 상기 제1 밀도율 정보, 상기 제2 도로 점유 상태 정보 및 상기 제2 밀도율 정보를 기반으로 상기 제1 차량 그룹의 상기 제1 방향으로의 이동을 위한 제1 신호등의 신호 체계와 상기 제2 차량 그룹의 상기 제2 방향으로의 이동을 위한 제2 신호등의 신호 체계를 결정하도록 구현될 수 있다.
또한, 상기 복수의 영상을 기반으로 설정된 영역을 진입하는 차량의 대수, 설정된 영역을 빠져나가는 차량의 대수에 대한 정보를 생성하도록 구현되는 교통량 카운팅부, 상기 복수의 영상을 기반으로 특정 영역을 통과하는 차량의 속도를 결정하고 상기 속도가 제한 속도 이상인지 여부를 결정하도록 구현되는 속도 위반 감지부와 상기 복수의 영상을 기반으로 주차 불가 지역에 주차된 차량에 대한 정보를 획득하도록 구현되는 주정차 위반 감지부를 더 포함할 수 있되, 상기 주차 불가 지역에 주차된 차량에 대한 정보는 상기 주차된 차량의 번호 정보, 상기 주차된 차량의 주차 시간에 대한 정보를 포함하고, 상기 번호 정보는 상기 주차된 차량의 번호판 이미지에 대한 숫자 템플릿을 기반으로 한 분석을 통해 생성될 수 있다.
또한, 교통 정보 분석 시스템은 상기 복수의 영상을 기반으로 보행자의 존재 유무를 판단하고, 상기 보행자가 존재하는 경우, 상기 보행자의 존재를 알리는 신호를 상기 보행자의 위치 이전에 위치한 디스플레이를 통해 출력하도록 구현되는 보행자 보호 관리부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 도로 점유 상태 정보 및 상기 밀도율 정보는 상기 설정 영역 내에 위치한 차량의 차종 및 상기 차량의 차종에 따른 크기를 더 고려하여 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 교통 정보 분석 방법 및 장치는 도심권 교통 흐름을 최적화를 위한 데이터베이스가 구축될 수 있고, 교통 수용 관리를 종합적 수행하면서 교통 수요 억제 및 분산 효과 및 교통 신호 등의 효율성을 높일 수 있다. 이뿐만 아니라 대중 교통 중심 체제 정책의 효과가 높아지고 신속한 사고 수습 및 도로 관리가 용이해지고 기구축된 도로 관제 카메라를 활용하여 구축 비용 절감이 될 뿐만 아니라 상습 정체 구역 등의 교통 해소에 도움을 주고 교통 법규 준수 효과로 질서 의식이 개선될 수 있다.
도 1 및 2는 본 발명의 실시예에 따른 점유율 분석 방법을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 교통량 카운팅 방법을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 교통 법규 위반 감지 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주정차 위반 감지 방법을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 속도 위반을 감지하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 교통 정보 분석 시스템의 신호 체계 연동 방법을 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 보행자 보호 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 교통 정보 분석 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 교통 정보 분석 방법을 나타낸 순서도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조 부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
상시 교통량 조사에서는 방향 별로 교통량, 차종 그리고 속도 자료가 수집될 수 있다. 이렇게 수집된 자료의 분석 및 통계 처리를 통해 차종 별, 평일/주말 평균일 교통량과 지점 별 시간 평균 교통량 등에 대한 정보가 획득될 수 있다.
또한, 수시 교통량 조사에서는 방향 별로 교통량과 차종 자료가 수집될 수 있다. 상시 교통량 조사와 마찬가지로 수집한 자료를 분석하고 통계 처리를 하여 모든 도로 구간의 교통 통행 특성을 파악하고, 연평균/일 교통량의 추정치와 하루 중 차량의 도로 교통량이 가장 많은 첨두 시간 등이 결정될 수 있다.
이렇게 산출된 정보는 교통량 정보 제공 시스템과 국토 교통부 교통 정보 센터로 보내져 활용될 수 있다.
현재 국토 교통부에서 수행하고 있는 도로 교통의 조사는 주요 도로의 차량 통행에 대한 데이터를 확보함에 목적을 두고 있으며, 도심권의 교통 흐름 분석 예측은 잘 이루어지지 않고 있다.
도심권 교통 신호 제어기 중 연동 제어기는 신호등 간의 관계를 기반으로 두 개의 신호등 간의 관계를 조절해서 신호등의 신호를 설정하면 조금은 더 효율적으로 동작할 수 있다. 즉, 하나의 교차로에서 녹색 신호를 받고 출발한 차가 다음 교차로 신호등에 도착하게 될 쯤에, 녹색등이 점화된다면 멈추지 않고 차는 통과하게 된다. 또 그 다음 교차로에 도착하게 될 쯤에 다시 녹색등이 점화되고. 이렇게 계속 신호를 받는다면 차량 소통에 다소 도움을 줄 수 있다. 즉 하나의 교차로만을 보지 않고 어느 구간에서 교통의 원활의 정도가 교통 신호기로만 제어될 수 있다.
도심권 교통 신호 제어기 중 지능화 제어기는 센서가 있는 제어기다. 교차로 길에 차량 검지 루프가 설치되어, 교통량을 실시간으로 감지할 수 있다. 직진 차의 대수, 좌회전 차의 대수를 바로 알 수 있다. 이걸 중앙 통제실에 네트워크를 통해 실시간으로 전송하여 교통 상황을 감지할 수 있다. 중앙에서는 이걸 판단하고 차가 지나가지 않는 불필요한 신호 시간을 조절하여 정체하는 신호 대기 차량의 소통을 전체적으로 판단하여 교통의 흐름을 제어할 수 있다.
하지만, 연동 제어기를 기반으로 한 신호등 연동 체계는 실시간 상황 파악이 되지 않기에 반대편의 정체가 발생할 수 있고 지능화 제어기는 구축 비용 측면과 대비하여 효율성이 좋지 못하다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 도로 교통 밀도율 분석 및 자동 감지 시스템이 개시된다. 도로 교통 밀도율 분석 및 자동 감지 시스템에서는 도로 차선 별 차량 점유에 따른 밀도율, 교통량, 비율, 등의 인공 지능 상관 분석이 수행될 수 있고, CCTV(closed circuit television) 영상을 이용하여 일정 지역을 통과하는 모든 차량의 도로 점유율, 대기 행렬, 통행량과 속도, 교통 위반 등을 탐지해 종합적으로 교통 상황을 관리할 수 있다.
고속 도로, 국도 등의 교통량 조사를 위한 업무는 수행이 되고 있으나 실시간의 환경 분석이 필요한 도심권에 대한 분석 데이터는 없는 실정이다. 도로 교통 밀도율 분석 및 자동 감지 시스템이 사용되는 경우, 도심권의 교통량, 교통 흐름의 변화 및 교통 안전에 미치는 영향이 실시간 분석되고, 확보된 정보를 활용하여 교통 흐름을 최적화시킬 수 있다. 따라서, 도로 교통 밀도율 분석 및 자동 감지 시스템을 기반으로 유동성 상습 정체 지역의 교통 체증이 해소될 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 점유율 분석 방법을 나타낸 개념도이다.
도 1 및 도 2에서는 임의 영역을 설정하여 도로 점유 상태 및 밀도율을 분석하는 방법이 개시된다.
도 1 및 도2를 참조하면, 교통 정보 분석 시스템의 영상 촬상 장치를 통해 촬상된 영상 내에서 임의의 영역이 설정되고 설정된 영역 내에 위치한 차량의 대수가 판단되어 도로 점유 상태 및 밀도율이 분석될 수 있다.
만약 설정된 영역 내에 2대의 차량이 위치하는 경우, 도로 점유 상태는 2대이고, 밀도율은 50%일 수 있다. 만약 설정된 구역 내에 4대의 차량이 위치하는 경우, 도로 점유 상태는 4대이고, 밀도율은 100%일 수 있다. 밀도율은 설정된 영역에 위치 가능한 전체 차량의 대수를 고려하여 결정될 수 있다.
예를 들어, 도로 점유 상태 및 밀도율에 대한 분석을 위해 설정된 영역은 횡단 보도를 기준으로 적어도 하나의 차선을 포함하는 지역일 수 있다. 또는 도로 점유 상태 및 밀도율에 대한 분석을 위해 설정된 영역은 상습 정체 구간으로 복수의 차선을 포함하는 영역일 수도 있다.
구체적으로 도로 점유 상태 정보는 복수의 차량이 설정 영역을 점유하는 정도를 설정 영역을 촬상한 이미지 기반으로 분석한 정보일 수 있다. 밀도율 정보는 설정 영역 내에 위치할 수 있는 최대 차량의 대수와 복수의 차량의 대수를 기반으로 산출된 밀도 정보일 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 교통량 카운팅 방법을 나타낸 개념도이다.
도 3에서는 임의 영역이 설정되고 설정된 영역을 진입하는 차량 및 설정된 영역을 빠져나가는 차량의 대수를 카운팅하는 방법이 개시된다.
도 3을 참조하면, 교통 정보 분석 시스템의 영상 촬상 장치를 통해 촬상된 영상에서 임의의 영역이 설정되고 설정된 영역에 진입하는 차량 및 설정된 영역을 빠져나가는 차량의 대수가 카운팅될 수 있다.
예를 들어, 차량이 도로의 설정된 영역의 특정 라인(카운팅 증가 라인)을 진입하는 경우, 교통량이 ‘+1’ 증가되고, 차량이 도로의 설정된 영역의 특정 라인(카운팅 감소 라인)을 빠져나가는 경우, 교통량이 ‘-1’ 감소될 수 있다.
교통 정보 분석 시스템은 카운팅을 위해 설정된 영역, 카운팅 증가 라인, 카운팅 감소 라인을 설정하기 위한 카운팅 좌표값을 설정할 수 있다. 또한, 교통 정보 분석 시스템은 3차원 인식을 기반으로 특정 3차원 영역을 진입하는 차량을 카운팅할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 교통 법규 위반 감지 방법을 나타낸 개념도이다.
도 4에서는 차선 위반, 끼어들기 불법 유턴과 같은 신호 위반 차량을 자동 감지하고 신호 위반 차량의 번호판을 인식하고 판독하는 방법이 개시된다.
도 4를 참조하면, 교통 정보 분석 시스템의 영상 촬상 장치를 통해 촬상된 영상을 기반으로 특정 차량이 정지선을 넘어갔는지 여부가 판단될 수 있다.
특정 차량이 정지선을 넘어간 경우, 해당 차량의 번호판 정보가 획득될 수 있다. 교통 정보 분석 시스템은 차량의 번호판에 적힌 차량 번호에 대한 영상을 분석하여 해당 차량의 차량 번호 정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 차량 번호가 4개의 숫자로 이루어져 있다고 가정할 수 있다. 차량 번호 이미지가 4개의 숫자 이미지를 포함하는 경우, 교통 정보 분석 시스템은 차량 번호 이미지에 포함된 4개의 숫자 각각의 이미지를 분리하고 4개의 숫자 이미지 각각에 대해 숫자 템플릿 이미지를 적용하여 숫자에 대한 분석을 수행할 수 있다.
차량 번호판 이미지에 ‘7814’라는 번호판 정보가 포함되는 경우가 가정될 수 있다. 있다. 이러한 경우, 교통 정보 분석 시스템은 4개의 숫자 ‘7814’ 각각을 분리하여 ‘7’, ‘8’, ‘1’, ‘4’로 생성하고 ‘7’, ‘8’, ‘1’ 및 ‘4’ 각각이 숫자 템플릿 이미지를 기반으로 분석될 수 있다.
또한, 교통 정보 분석 시스템의 영상 촬상 장치를 통해 촬상된 영상을 기반으로 특정 차량이 불법 유턴을 하는지 여부가 판단될 수 있다.
예를 들어, 중앙선을 기준으로 양쪽 차선 각각에서 이동 방향과 다른 움직임을 보이는 차량이 존재하는지 여부가 분석될 수 있고, 양쪽 차선 각각에서 이동 방향과 다른 움직임을 보이는 차량 중 중앙선을 넘어 방향을 전환한 차량은 불법 유턴 차량으로 판단할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주정차 위반 감지 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5에서는 주정차 구역을 위반하여 주정차를 수행한 차량을 자동 감지하고 신호 위반 차량의 번호판을 인식하고 판독하는 방법이 개시된다.
도 5를 참조하면, 교통 정보 분석 시스템의 영상 촬상 장치는 주차가 가능하지 않은 지역(이하, 주차 불가 영역)에 주차를 한 차량에 대한 정보를 획득할 수 있다.
주차 불가 영역에는 영상 촬상 장치가 설치될 수 있고, 영상 촬상 장치는 주차 위반을 한 차량의 이미지 정보를 획득할 수 있다.
교통 정보 분석 시스템은 해당 차량이 주차 불가 영역에 주차된 시간을 분석할 수 있고, 주차 불가 영역에 주차한 차량의 이미지 정보/차량 번호 이미지 정보를 획득할 수 있다.
교통 정보 분석 시스템은 주차 불가 영역에 차량이 주차된 시간이 설정된 시간보다 큰 경우, 해당 차량을 불법 주차 차량으로 판단하고 차량 번호를 분석하여 차량을 범칙금 대상으로 결정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 속도 위반을 감지하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 6에서는 차량의 속도를 인식하여 차량의 속도 위반 여부를 결정하는 방법이 개시된다.
도 6을 참조하면, 교통 정보 분석 시스템의 영상 촬상 장치는 특정 영역을 운전하는 차량의 속도를 판독할 수 있다.
예를 들어, 특정 영역의 거리의 크기 및 해당 거리를 통과하는 차량의 시간을 기반으로 차량의 속도가 결정될 수 있다. 또는 특정한 3차원 공간에 들어온 차량이 특정한 라인을 통과하기 까지 걸리는 시간을 기반으로 차량의 속도가 결정될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 교통 정보 분석 시스템의 신호 체계 연동 방법을 나타낸 개념도이다.
도 7에서는 차량의 통행량을 기반으로 신호 체계를 결정하기 위한 방법이 개시된다.
도 7을 참조하면, 교통 정보 분석 시스템의 영상 촬상 장치는 도로 상의 차량의 밀도/교통량을 판단하여 차량의 신호 체계를 적응적으로 조정할 수 있다. 도로 상의 차량의 밀도/교통량은 전술한 도 1의 임의 영역을 설정하여 도로 점유 상태 및 밀도율을 분석하는 방법을 기반으로 분석될 수 있다.
신호 체계를 결정하기 위한 도로 점유 상태 및 밀도율의 분석을 위한 설정 영역의 크기는 적응적으로 조절될 수 있다. 예를 들어, 교통 정보 분석 시스템은 교통 신호를 기준으로 일정한 구간(제1 영역(710), 제2 영역(720), 제3 영역(730) 및 제4 영역(740) 등)을 나누어 해당 영역 내에 차량이 위치하는지 여부를 판단하여 차량의 도로 점유 상태에 대해 판단할 수 있다. 제1 영역(710)은 교통 신호를 기준으로 가장 인접한 영역이고, 제2 영역(720), 제3 영역(730), 제4 영역(740)으로 갈수록 교통 신호를 기준으로 상대적으로 먼 영역까지 커버될 수 있다. 교통 정보 분석 시스템은 제1 영역(710), 제2 영역(720), 제3 영역(730) 및 제4 영역(740)에 차량이 위치하는지 여부를 판단할 수 있고. 교통 정보 분석 시스템의 판단 결과, 제1 영역(710)에서 제4 영역(740)으로 갈수록 더 많은 차량이 도로를 점유하고 있음을 알 수 있다.
예를 들어, 제1 방향으로 이동하는 제1 차량 그룹과 제2 방향으로 이동하는 제2 차량 그룹이 교차로에서 만나고, 제1 방향으로 이동하는 제1 차량 그룹의 이동 대수가 제2 방향으로 이동하는 제2 차량 그룹의 이동 대수보다 큰 경우, 제1 차량 그룹의 제1 방향으로의 이동을 위한 신호가 제2 차량 그룹의 제2 방향으로의 이동을 위한 신호보다 더 길게 설정되어 제1 차량 그룹의 상대적인 증가를 막을 수 있다. 구체적으로 제1 차량 그룹은 제4 영역(740)까지에 위치하고, 제2 차량 그룹이 제1 영역(710)까지 위치하는 경우, 제1 차량 그룹의 제1 방향으로의 이동을 위한 신호가 제2 차량 그룹의 제2 방향으로의 이동을 위한 신호보다 상대적으로 더 길게 설정될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 보행자 보호 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 8에서는 교통 약자를 보호하기 위한 보행자 자동 인식 방법이 개시된다.
*도 8을 참조하면, 교통 정보 분석 시스템은 보행자에 대한 자동 인식으로 신호 시스템을 능동적으로 운영하고 사고 유무에 대해 감지할 수 있다.
교차로나 보행자가 건너는 건널목에서의 신호 체계는 보행자의 존재 유무를 기반으로 조정될 수 있다.
예를 들어, 횡단 보도를 건널 보행자가 존재하지 않는 경우, 불필요하게 보행자의 횡단을 위한 신호가 길게 설정되지 않을 수 있고, 보행자의 횡단을 위한 신호가 기본 설정 길이보다 단축되어 설정될 수 있다. 보행자가 존재하는 경우, 보행자의 횡단을 위한 신호가 기본 설정 길이로 설정될 수 있다.
또한, 건널목이나 어린 유아들이 다니는 학교 주변 도로에서 보행자의 존재 여부가 판단되고 해당 건널목, 학교 주변 도로로 진입하는 차량이 제어될 수도 있다. 예를 들어, 보행자가 존재하는 경우, 진입시 보행자가 존재하니 주의를 기울일 것을 경고하는 경고 표지를 도로 주변에 설치된 디스플레이를 통해 출력하여 운전자가 미리 보행자의 존재에 대해 대비할 수 있다.
또한, 교통 정보 분석 시스템은 도로에 장애물(낙석, 교통 사고 등)이 발생하였는지 여부를 판단하여 장애물이 존재하는 경우, 해당 도로 진입하는 차량에게 미리 도로의 장애물을 알리거나, 다른 도로로 우회할 것을 지시하는 경고 표시를 도로 주변에 설치된 디스플레이를 통해 출력하여 운전자가 미리 장애물의 존재에 대해 대비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 교통 밀도율 분석 방법 및 장치가 사용되는 경우, 도심권 교통 흐름의 최적화를 위한 데이터베이스가 구축될 수 있고, 교통 수용 관리가 종합적 수행되면서 교통 수요 억제 및 분산 효과 및 교통 신호등의 효율성이 향상될 수 있다. 이뿐만 아니라 본 발명의 실시예에 따른 교통 밀도율 분석 방법 및 장치가 사용되는 경우, 대중 교통 중심 체제 정책의 효과가 높아지고 신속한 사고 수습 및 도로 관리가 용이해지고 기구축된 도로 관제 카메라를 활용하여 구축 비용 절감이 될 뿐만 아니라 상습 정체 구역 등의 교통 해소에 도움을 주고 교통 법규 준수 효과로 질서 의식이 개선될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 교통 정보 분석 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 9를 참조하면, 교통 정보 분석 시스템은 영상 촬상부(900), 도로 점유 상태 및 밀도율 분석부(910), 교통량 카운팅부(920), 교통 위반 감지부(930), 주정차 위반 감지부(940), 속도 위반 감지부(950), 신호 체계 결정부(960), 보행자 보호 관리부(970) 및 프로세서(980)를 포함할 수 있다.
영상 촬상부(900)는 도로에 설치되어 다양한 교통 상황에 대한 영상을 촬상하여 영상 정보를 획득하기 위해 구현될 수 있다.
도로 점유 상태 및 밀도율 분석부(910)는 영상 촬상 장치를 통해 촬상된 영상 내에서 임의의 영역을 설정하고 설정된 영역 내에 위치한 차량의 대수를 판단하여 도로 점유 상태 및 밀도율을 분석하기 위해 구현될 수 있다.
교통량 카운팅부(920)는 임의 영역을 설정하고 설정된 영역을 진입하는 차량 및 설정된 영역을 빠져나가는 차량의 대수를 카운팅하기 위해 구현될 수 있다.
교통 위반 감지부(930)는 차선 위반, 끼어들기 불법 유턴과 같은 신호 위반 차량을 자동 감지하고 신호 위반 차량의 번호판을 인식하고 판독하기 위해 구현될 수 있다.
주정차 위반 감지부(940)는 주정차 구역을 위반하여 주정차를 수행한 차량을 자동 감지하고 신호 위반 차량의 번호판을 인식하고 판독하기 위해 구현될 수 있다.
속도 위반 감지부(950)는 특정 영역의 거리의 크기 및 해당 거리를 통과하는 차량의 시간을 기반으로 차량의 속도가 결정하고 차량의 속도 위반 여부를 결정하기 위해 구현될 수 있다.
신호 체계 결정부(960)는 차량의 밀도/교통량을 판단하여 차량의 신호 체계를 적응적으로 조정하기 위해 구현될 수 있다. 신호 체계 결정부(960)는 도로 점유 상태 및 밀도율 분석(910)부와 연동하여 차량의 밀도/교통량을 판단하여 차량의 신호 체계를 적응적으로 결정할 수 있다.
보행자 보호 관리부(970)는 교차로나 보행자가 건너는 건널목에서의 신호 체계는 보행자의 존재 유무를 기반으로 조정하기 위해 구현될 수 있다.
프로세서(980)는 영상 촬상부(900), 도로 점유 상태 및 밀도율 분석부(910), 교통량 카운팅부(920), 교통 위반 감지부(930), 주정차 위반 감지부(940), 속도 위반 감지부(950), 신호 체계 결정부(960), 보행자 보호 관리부(970)의 동작을 제어하기 위해 구현될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 교통 정보 분석 방법을 나타낸 순서도이다.
도 10에서는 교통 정보 분석 시스템이 교통 정보를 분석을 하는 방법이 개시된다.
우선, 복수의 도로 각각의 주변에 설치된 복수의 영상 촬상부 각각이 복수의 도로 영상을 생성할 수 있다(단계 S1000).
도로/주차 금지 구역 등에는 영상 촬상부가 설치될 수 있고, 영상 촬상부에서는 도로를 이동하는 차량, 주차 금지 구역에 주차를 한 차량을 촬상할 수 있다.
도로 점유 상태 및 밀도율 분석부가 상기 복수의 도로 영상을 기반으로 도로 점유 상태 정보 및 상기 도로의 밀도율 정보를 생성한다(단계 S1010).
도로 점유 상태 정보는 복수의 차량이 설정 영역을 점유하는 정도를 설정 영역을 촬상한 이미지 기반으로 분석한 정보일 수 있다. 밀도율 정보는 설정 영역 내에 위치할 수 있는 최대 차량의 대수와 복수의 차량의 대수를 기반으로 산출된 밀도 정보일 수 있다.
신호 체계 결정부가 도로 점유 상태 정보 및 밀도율 정보를 기반으로 신호 체계를 결정한다(단계 S1020).
예를 들어, 신호 체계 결정부는 아래와 같은 방법을 기반으로 신호 체계를 결정할 수 있다.
우선 신호 체계 결정부는 제1 방향으로 이동하는 제1 차량 그룹에 대한 제1 도로 점유 상태 정보 및 제1 밀도율 정보를 결정할 수 있다. 또한, 신호 체계 결정부는 제2 방향으로 이동하는 제2 차량 그룹에 대한 제2 도로 점유 상태 정보 및 제2 밀도율 정보를 결정할 수 있다. 또한, 신호 체계 결정부가 제1 도로 점유 상태 정보, 제1 밀도율 정보, 제2 도로 점유 상태 정보 및 제2 밀도율 정보를 기반으로 제1 차량 그룹의 상기 제1 방향으로의 이동을 위한 제1 신호등의 신호 체계와 제2 차량 그룹의 제2 방향으로의 이동을 위한 제2 신호등의 신호 체계를 결정할 수 있다.
전술한 바와 같이 제1 도로 점유 상태 정보는 제1 차량 그룹에 포함되는 복수의 제1 차량이 제1 설정 영역을 점유하는 정도를 제1 설정 영역을 촬상한 제1 이미지 기반으로 분석한 정보이고, 제1 밀도율 정보는 제1 설정 영역 내에 위치할 수 있는 최대 차량의 대수와 복수의 제1 차량의 대수를 기반으로 산출된 밀도 정보일 수 있다.
제2 도로 점유 상태 정보는 제2 차량 그룹에 포함되는 복수의 제2 차량이 제2 설정 영역을 점유하는 정도를 제2 설정 영역을 촬상한 이미지 기반으로 분석한 정보이고, 제2 밀도율 정보는 제2 설정 영역 내에 위치할 수 있는 최대 차량의 대수와 복수의 제2 차량의 대수를 기반으로 산출된 밀도 정보일 수 있다.
*교통량 카운팅부가 복수의 영상 촬상부에 의해 촬상된 복수의 영상을 기반으로 설정된 영역을 진입하는 차량의 대수, 설정된 영역을 빠져나가는 차량의 대수에 대한 정보를 생성한다(단계 S1030).
속도 위반 감지부가 복수의 영상 촬상부에 의해 촬상된 복수의 영상을 기반으로 특정 영역을 통과하는 차량의 속도를 결정하고 속도가 제한 속도 이상인지 여부를 결정한다(단계 S1040).
주정차 위반 감지부가 복수의 영상 촬상부에 의해 촬상된 복수의 영상을 기반으로 주차 불가 지역에 주차된 차량에 대한 정보를 획득한다(단계 S1050).
주차 불가 지역에 주차된 차량에 대한 정보는 주차된 차량의 번호 정보, 주차된 차량의 주차 시간에 대한 정보를 포함하고, 번호 정보는 주차된 차량의 번호판 이미지에 대한 숫자 템플릿을 기반으로 한 분석을 통해 생성될 수 있다.
또한, 보행자 보호 관리부가 복수의 영상 촬상부에 의해 촬상된 복수의 영상을 기반으로 보행자의 존재 유무를 판단하고, 상기 보행자가 존재하는 경우, 보행자의 존재를 알리는 신호를 보행자의 위치 이전에 위치한 디스플레이를 통해 출력한다(단계 S1060).이와 같은 교통 밀도율 분석 방법은 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.
프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 교통 정보 분석 방법은,
    복수의 도로 각각의 주변에 설치된 복수의 영상 촬상부 각각이 복수의 도로 영상을 생성하는 단계;
    도로 점유 상태 및 밀도율 분석부가 상기 복수의 도로 영상을 기반으로 도로 점유 상태 정보 및 상기 도로의 밀도율 정보를 생성하는 단계; 및
    신호 체계 결정부가 상기 도로 점유 상태 정보 및 상기 밀도율 정보를 기반으로 신호 체계를 결정하는 단계를 포함하되,
    상기 도로 점유 상태 정보 및 상기 밀도율 정보는 상기 도로 점유 상태 및 밀도율 분석부에 의해 설정된 설정 영역 내에 위치 가능한 차량의 대수 및 상기 설정 영역 내에 현재 위치한 차량의 대수를 기반으로 결정되며,
    상기 설정 영역의 크기는, 교통 신호(즉, 교통 신호등)를 기준으로 도로를 일정한 구간으로 나누어 해당 영역 내에 차량이 위치하는지 여부를 판단하여 차량의 도로 점유 상태에 대해 판단하도록, 나누어진 일정한 구간이 조절되는 방식으로 조절되며,
    상기 신호 체계를 결정하는 단계는,
    상기 신호 체계 결정부가 제1 방향으로 이동하는 제1 차량 그룹에 대한 제1 도로 점유 상태 정보 및 제1 밀도율 정보를 결정하는 단계;
    상기 신호 체계 결정부가 제2 방향으로 이동하는 제2 차량 그룹에 대한 제2 도로 점유 상태 정보 및 제2 밀도율 정보를 결정하는 단계; 및
    상기 신호 체계 결정부가 상기 제1 도로 점유 상태 정보, 상기 제1 밀도율 정보, 상기 제2 도로 점유 상태 정보 및 상기 제2 밀도율 정보를 기반으로 상기 제1 차량 그룹의 상기 제1 방향으로의 이동을 위한 제1 신호등의 신호 체계와 상기 제2 차량 그룹의 상기 제2 방향으로의 이동을 위한 제2 신호등의 신호 체계를 결정하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 도로 점유 상태 정보는 상기 제1 차량 그룹에 포함되는 복수의 제1 차량이 제1 설정 영역을 점유하는 정도를 상기 제1 설정 영역을 촬상한 제1 이미지 기반으로 분석한 정보이고,
    상기 제1 밀도율 정보는 상기 제1 설정 영역 내에 위치할 수 있는 최대 차량의 대수와 상기 복수의 제1 차량의 대수를 기반으로 산출된 밀도 정보이고,
    상기 제2 도로 점유 상태 정보는 상기 제2 차량 그룹에 포함되는 복수의 제2 차량이 제2 설정 영역을 점유하는 정도를 상기 제2 설정 영역을 촬상한 이미지 기반으로 분석한 정보이고,
    상기 제2 밀도율 정보는 상기 제2 설정 영역 내에 위치할 수 있는 최대 차량의 대수와 상기 복수의 제2 차량의 대수를 기반으로 산출된 밀도 정보인 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    교통량 카운팅부가 상기 복수의 영상을 기반으로 설정된 영역을 진입하는 차량의 대수, 설정된 영역을 빠져나가는 차량의 대수에 대한 정보를 생성하는 단계;
    속도 위반 감지부가 상기 복수의 영상을 기반으로 특정 영역을 통과하는 차량의 속도를 결정하고 상기 속도가 제한 속도 이상인지 여부를 결정하는 단계; 및
    주정차 위반 감지부가 상기 복수의 영상을 기반으로 주차 불가 지역에 주차된 차량에 대한 정보를 획득하는 단계를 더 포함하되,
    상기 주차 불가 지역에 주차된 차량에 대한 정보는 상기 주차된 차량의 번호 정보, 상기 주차된 차량의 주차 시간에 대한 정보를 포함하고,
    상기 번호 정보는 상기 주차된 차량의 번호판 이미지에 대한 숫자 템플릿을 기반으로 한 분석을 통해 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    보행자 보호 관리부가 상기 복수의 영상을 기반으로 보행자의 존재 유무를 판단하고, 상기 보행자가 존재하는 경우, 상기 보행자의 존재를 알리는 신호를 상기 보행자의 위치 이전에 위치한 디스플레이를 통해 출력하며,
    상기 보행자가 건너는 건널목에서의 상기 신호 체계는 보행자의 존재 유무를 기반으로 조정되는 단계는 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도로 점유 상태 정보 및 상기 밀도율 정보는 상기 설정 영역 내에 위치한 차량의 차종 및 상기 차량의 차종에 따른 크기를 더 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 교통 정보 분석 시스템은,
    복수의 도로의 주변에 설치되어 복수의 도로 영상을 촬상하도록 구현되는 복수의 영상 촬상부;
    상기 복수의 도로 영상을 기반으로 도로 점유 상태 정보 및 상기 도로의 밀도율 정보를 생성하도록 구현되는 도로 점유 상태 및 밀도율 분석부; 및
    상기 도로 점유 상태 정보 및 상기 밀도율 정보를 기반으로 신호 체계를 결정하도록 구현되는 신호 체계 결정부를 포함하되,
    상기 도로 점유 상태 정보 및 상기 밀도율 정보는 상기 도로 점유 상태 및 밀도율 분석부에 의해 설정된 설정 영역 내에 위치 가능한 차량의 대수 및 상기 설정 영역 내에 현재 위치한 차량의 대수를 기반으로 결정되며,
    상기 설정 영역의 크기는, 교통 신호(즉, 교통 신호등)를 기준으로 도로를 일정한 구간으로 나누어 해당 영역 내에 차량이 위치하는지 여부를 판단하여 차량의 도로 점유 상태에 대해 판단하도록, 나누어진 일정한 구간이 조절되는 방식으로 조절되며,
    상기 신호 체계 결정부는 제1 방향으로 이동하는 제1 차량 그룹에 대한 제1 도로 점유 상태 정보 및 제1 밀도율 정보를 결정하고,
    제2 방향으로 이동하는 제2 차량 그룹에 대한 제2 도로 점유 상태 정보 및 제2 밀도율 정보를 결정하고,
    상기 제1 도로 점유 상태 정보, 상기 제1 밀도율 정보, 상기 제2 도로 점유 상태 정보 및 상기 제2 밀도율 정보를 기반으로 상기 제1 차량 그룹의 상기 제1 방향으로의 이동을 위한 제1 신호등의 신호 체계와 상기 제2 차량 그룹의 상기 제2 방향으로의 이동을 위한 제2 신호등의 신호 체계를 결정하도록 구현되되,
    상기 제1 도로 점유 상태 정보는 상기 제1 차량 그룹에 포함되는 복수의 제1 차량이 제1 설정 영역을 점유하는 정도를 상기 제1 설정 영역을 촬상한 제1 이미지 기반으로 분석한 정보이고,
    상기 제1 밀도율 정보는 상기 제1 설정 영역 내에 위치할 수 있는 최대 차량의 대수와 상기 복수의 제1 차량의 대수를 기반으로 산출된 밀도 정보이고,
    상기 제2 도로 점유 상태 정보는 상기 제2 차량 그룹에 포함되는 복수의 제2 차량이 제2 설정 영역을 점유하는 정도를 상기 제2 설정 영역을 촬상한 이미지 기반으로 분석한 정보이고,
    상기 제2 밀도율 정보는 상기 제2 설정 영역 내에 위치할 수 있는 최대 차량의 대수와 상기 복수의 제2 차량의 대수를 기반으로 산출된 밀도 정보인 것을 특징으로 하는 교통 정보 분석 시스템.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 영상을 기반으로 설정된 영역을 진입하는 차량의 대수, 설정된 영역을 빠져나가는 차량의 대수에 대한 정보를 생성하도록 구현되는 교통량 카운팅부;
    상기 복수의 영상을 기반으로 특정 영역을 통과하는 차량의 속도를 결정하고 상기 속도가 제한 속도 이상인지 여부를 결정하도록 구현되는 속도 위반 감지부; 및
    상기 복수의 영상을 기반으로 주차 불가 지역에 주차된 차량에 대한 정보를 획득하도록 구현되는 주정차 위반 감지부를 더 포함하되,
    상기 주차 불가 지역에 주차된 차량에 대한 정보는 상기 주차된 차량의 번호 정보, 상기 주차된 차량의 주차 시간에 대한 정보를 포함하고,
    상기 번호 정보는 상기 주차된 차량의 번호판 이미지에 대한 숫자 템플릿을 기반으로 한 분석을 통해 생성되는 것을 특징으로 하는 교통 정보 분석 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 영상을 기반으로 보행자의 존재 유무를 판단하고, 상기 보행자가 존재하는 경우, 상기 보행자의 존재를 알리는 신호를 상기 보행자의 위치 이전에 위치한 디스플레이를 통해 출력하도록 구현되는 보행자 보호 관리부를 더 포함하며,
    상기 보행자가 건너는 건널목에서의 상기 신호 체계는 보행자의 존재 유무를 기반으로 조정되는 것을 특징으로 하는 교통 정보 분석 시스템.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 도로 점유 상태 정보 및 상기 밀도율 정보는 상기 설정 영역 내에 위치한 차량의 차종 및 상기 차량의 차종에 따른 크기를 더 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 교통 정보 분석 시스템.
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