KR101763729B1 - 폐기물 수거차의 최적 이동 경로 결정 방법 - Google Patents

폐기물 수거차의 최적 이동 경로 결정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 관할 영역에 배치되어 있는 복수 수거함을 복수의 수거차를 이용하여 수거하는 폐기물 수거 시스템에서 복수 수거차의 최적 이동 경로를 결정하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 복수 수거차 중 적어도 어느 1개의 수거차가 수거함의 폐기물을 수거시 복수 수거함과 수거차 사이의 이격 거리 및 복수 수거함에 채워져 있는 폐기물량에 따라 수거차가 다음으로 수거할 수거함을 결정하는 수거차의 최적 이동 경로 결정 방법에 관한 것이다.

Description

폐기물 수거차의 최적 이동 경로 결정 방법{Method for determining moving route of garbage truck}
본 발명은 폐기물 수거 관할 영역에 배치되어 있는 복수 수거함을 복수의 수거차를 이용하여 수거하는 폐기물 수거 시스템에서 복수 수거차의 최적 이동 경로를 결정하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 복수 수거차 중 적어도 어느 1개의 수거차가 수거함의 폐기물을 수거시 복수 수거함과 수거차 사이의 이격 거리 및 복수 수거함에 채워져 있는 폐기물량에 따라 수거차가 다음으로 수거할 수거함을 결정하는 수거차의 최적 이동 경로 결정 방법에 관한 것이다.
주거지역 내에 폐기물을 수거할 수 있도록 수거함이 배치되어 있는 수거시설을 마련하고 주거지역에 거주하는 사용자는 수거시설로 폐기물을 갖다 놓음으로써, 행정 당국은 사용자의 집마다 일일히 방문하여 폐기물을 수거하는 대신 수거시설에서 버려진 폐기물을 한꺼번에 효율적으로 수거할 수 있다.
그러나 수거시설의 폐기물 배출이 일정하지 않아 수거시설의 폐기물을 적시에 수거하기 곤란하며, 더욱이 시내, 섬지역, 변두리 지역 등과 같이 인구 밀집도에 따라 수거시설의 폐기물량이 상이하기 때문에 제때에 수거함의 폐기물을 수거하지 못하게 되며, 이로 인하여 수거시설에 넘쳐나는 폐기물과 폐기물로부터 발생하는 악취로 도시미관을 저해하고 생활환경까지 불결하게 만든다는 문제점이 발생한다.
특히, 다수의 관광지가 존재하는 지역에서는 관광지를 방문하는 관광객의 수에 따라 수거함의 폐기물량이 실시간으로 변하게 되며, 컨벤션, 전시회 등과 같은 이벤트가 있는 경우 그 주변 지역에 배치되어 있는 수거함은 일시적으로 폐기물량이 폭증하게 되어 관광지 또는 이벤트의 이미지를 저해한다는 문제점을 가진다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 수거함의 효율적인 수거를 위하여 수거시설마다 CCTV를 설치하여 수거함의 폐기물량을 모니터링하고, 수거함의 폐기물량이 초과하는 수거시설로 수거차를 이동시켜 수거함의 폐기물을 수거하도록 하고 있다.
그러나 CCTV를 통해 수거함의 폐기물을 모니터링하기 위해서는 각 수거시설마다 CCTV를 설치하고 이를 관리하여야 하기 때문에 비용이 많이 소요된다. 또한 CCTV를 통해 수거함의 폐기물을 모니터링하는 경우 수거함 주변의 폐기물이 쌓여가고 있는지 영상으로 확인하여 수거함의 폐기물을 수거 처리하기 때문에 미리 수거함의 폐기물을 수거하지 못해 도시미관을 저해하고 악취를 발생한다는 문제점을 가진다.
더욱이 CCTV 영상을 이용하여 수거함의 폐기물을 관리하는 경우 수거함 주변에 근접하여 위치하는 수거차를 개별적으로 확인 후, 수거함 주변에 인접하는 수거차에 폐기물의 수거를 지시함으로써 폐기물 수거 작업이 번잡하며, 많은 수의 수거함과 수거차를 운영하는 경우 관리자의 주관적인 판단에 따라 수거차를 선택하기 때문에 정확한 폐기물의 수거 관리가 힘들다는 문제점을 가진다.
본 발명은 위에서 언급한 종래 수거함의 폐기물을 수거하는 방법이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 관할 영역에 복수 수거차 또는 복수 수거함이 배치되어 있는 경우 수거함의 폐기물량과 수거차와의 이격 거리에 기초하여 수거차가 다음으로 수거할 수거함을 결정하는 수거차의 최적 이동 경로를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 수거함으로부터 수신하는 수거함의 폐기물량에 대한 정보와 수거차량의 위치 정보만을 이용하여 적은 비용으로 수거차가 수거할 수거함을 결정하는 수거차의 최적 이동 경로를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 단위시간별 복수 수거함의 폐기물량과 수거차를 운용하는데 소요되는 비용에 기초하여 적은 비용과 적은 수의 수거차로 도시미관을 저해하지 않으며 수거함의 폐기물을 수거하는 수거차의 최적 이동 경로를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 수거차의 최적 이동 경로 결정 방법은 관할 영역을 이동하는 복수 수거차 중 적어도 어느 1개의 수거차에서 수거함의 페기물을 수거시 관할 영역에 위치하는 복수 수거함 각각의 폐기 물량에 대한 정보를 수신하는 단계와, 복수 수거함의 위치 정보와 수거함의 폐기물을 수거한 목표 수거차의 위치 정보로부터 목표 수거차와 복수 수거함 각각의 이격 거리를 계산하는 단계와, 이격 거리와 복수 수거함 각각의 폐기 물량 정보로부터 목표 수거차에 할당할 다음 수거함을 결정하는 단계와, 다음 수거함에 대한 정보를 목표 수거차에 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 수거차의 최적 이동 경로 결정 방법에서 다음 수거함을 결정시 복수의 수거함 중 수거차가 할당되지 않은 수거함을 판단하는 단계를 더 포함하며, 다음 수거함은 수거차가 할당되지 않은 수거함 중에서 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 수거차의 최적 이동 경로 결정 방법은 다음 수거함의 폐기 물량과 목표 수거차의 잔존 수거물량을 비교하는 단계를 더 포함하며, 할당 수거차의 잔존 수거물량이 다음 수거함의 폐기 물량보다 같거나 큰 경우에 다음 수거함을 할당 수거차에 할당할 수거함으로 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 수거차의 최적 이동 경로 결정 방법에서 다음 수거함을 결정시 목표 수거차의 위치 정보와 복수 수거함 각각의 위치 정보에 기초하여 목표 수거차와 임계 거리 이내에 위치하는 수거함을 판단하는 단계를 더 포함하며, 다음 수거함은 목표 수거차와 임계 거리 이내에 위치하는 수거함 중에서 결정되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 이격 거리와 복수 수거함 각각의 폐기 물량 정보로부터 아래의 수학식(1)과 같이 복수 수거함의 할당값(A)을 계산하며 복수 수거함(j=1, 2, 3,..,M)의 할당값 중 가장 높은 할당값을 가지는 수거함을 다음 수거함으로 계산하는데,
[수학식 1]
Figure 112015114675958-pat00001
여기서 Wj(t)는 목표 수거차에서 수거함의 페기물을 수거한 시각의 복수 수거함에 저장되어 있는 폐기 물량이며, λ에 폐기 물량에 할당되는 가중치이며, Dij는 목표 수거차와 복수 수거함 사이의 이격 거리이며, γ는 목표 수거차와 복수 수거함 사이의 거리에 할당되는 가중치이며, [Rj(t)]는 목표 수거차에서 수거함의 페기물을 수거한 시각에 복수 수거함 중 할당된 수거차가 존재하는 경우 0의 값을 가지고 그 외의 경우 1의 값을 가지는 함수인 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 목표 수거차에 할당할 다음 수거함은 목표 수거차의 수거물량이 허용될 때까지 반복하여 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 수거차의 최적 이동 경로 결정 방법은 관할 영역에서 배치되어 있는 복수 수거함 각각의 단위시간별 폐기물량과 관할 영역을 이동하는 복수 수거차의 운용 비용에 기초하여 관할 영역에 할당할 전체 수거차의 수를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 전체 수거차의 수는 관할 영역에서 배치되어 있는 복수 수거함 각각의 단위시간별 폐기물량과 관할 영역을 이동하는 복수 수거차의 운용 비용으로부터 아래의 수학식(2)와 같이 최적값(E)을 계산하며, 가장 작은 최적값을 가지는 수로 전체 수거차의 수를 결정하는데,
[수학식 2]
Figure 112015114675958-pat00002
여기서 j는 관할 영역에 위치하는 복수 수거함(j=1, 2, 3,..,M)이며, Wj(ut)는 단위시간(ut)별 복수 수거함에 저장되어 있는 폐기 물량이며, α는 단위시간별 폐기물량에 할당되는 가중치이며, ci는 각 수거차(i)를 운용하는데 소요되는 비용이며 β는 비용에 할당되는 가중치인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 수거차의 최적 이동 경로 결정 방법은 다음과 같은 다양한 효과를 가진다.
첫째, 본 발명에 따른 수거차의 최적 이동 경로 결정 방법은 관할 영역에 복수의 수거차 또는 복수의 수거함이 배치되어 있는 경우 수거함의 폐기물량과 수거차와의 이격 거리에 기초하여 수거차가 다음으로 수거할 수거함을 결정함으로써, 수거함에 폐기물이 넘치기 전 신속하고 정확하게 수거함의 폐기물을 수거할 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 수거차의 최적 이동 경로 결정 방법은 수거함으로부터 수신하는 수거함의 폐기물량에 대한 정보와 수거차량의 위치 정보만을 이용하여 수거차가 수거할 수거함을 결정함으로써, 적은 비용으로 수거차의 최적 이동 경로를관리할 수 있다 .
셋째, 본 발명에 따른 수거차의 최적 이동 경로 결정 방법은 단위시간별 복수 수거함의 폐기물량과 수거차를 운용하는데 소요되는 비용에 기초하여 결정된 최적의 수거차 수로 수거함의 폐기물을 수거 관리함으로써, 도시미관을 해치지 않으면서 동시에 적은 비용으로 관할 지역의 수거함을 수거 관리할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폐기물 수거 시스템을 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 결정 서버를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수거차 최적 이동 경로 결정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따라 다음 수거함을 결정하는 단계의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따라 다음 수거함을 결정하는 단계의 다른 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 목표 수거차와 수거함의 거리에 기초하여 다음 수거함을 결정하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 단위시간의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 복수 수거차 중 적어도 어느 1개의 수거차에서 수거함의 폐기물을 수거하는 시각의 일 예를 도시하고 있다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 본 발명에 따른 수거차의 최적 이동 경로 결정 방법에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
도 1은 본 발명에 따른 폐기물 수거 시스템을 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 1을 참고로 살펴보면, 관할 영역(R)에는 복수의 수거차(v)와 복수의 수거함(g)이 배치되어 있다. 여기서 복수의 수거함은 인구 밀집도에 따라 상이하게 분포되어 있는데, 예를 들어 인구 밀집도가 높아 폐기물이 많이 배출되는 지역에는 많은 수의 수거함이 조밀하게 배치되거나, 박람회 또는 전시회 등의 이벤트가 열리는 지역에는 많은 수의 수거함이 조밀하게 배치될 수 있다. 여기서 폐기물이란 일반 쓰레기, 재활용 쓰레기 또는 음식물 쓰레기를 포함하는 개념으로 사용된다.
수거차에는 수거차의 위치 정보 또는 수거차의 잔존 수거물량에 대한 정보를 네트워크(10)를 통해 결정 서버(100)로 송신하거나, 결정 서버(100)로부터 다음 수거할 수거함에 대한 정보를 수신하는 송수신 장치가 구비되어 있다. 한편, 수거함은 일정한 수거시설에 적어도 1개 이상 배치되는데 수거함에는 폐기물량을 측정하는 센서가 부착되어 수거함의 폐기물량을 실시간으로 측정한다. 수거시설에는 수거함으로부터 수신한 폐기물량에 대한 정보를 네트워크(10)를 통해 결정 서버(100)로 송신할 수 있는 통신 장치가 설치되어 있다.
바람직하게, 수거차에서 결정 서버(100)로 위치 정보를 송신시 수거차를 식별할 수 있는 수거차 식별 정보도 함께 송신될 수 있으며, 수거시설의 통신 장치에서 결정 서버(100)로 수거함의 폐기물량에 대한 정보를 송신시 수거함 또는 수거시설을 식별할 수 있는 수거함 식별 정보 또는 수거시설 식별 정보도 함께 송신될 수 있다.
결정 서버(100)는 수거차가 수거함의 폐기물을 수거 완료시, 수거차가 이동하여 수거할 다음 수거함을 결정하고, 다음 수거함에 대한 정보를 수거차로 제공한다. 결정 서버(100)는 수거차가 수거함의 폐기물을 수거 완료시 실시간으로 복수 수거함 각각으로부터 수거함의 폐기물량에 대한 정보를 요청하여 수신하며, 수거차와 복수 수거함 사이의 이격 거리 및 수거함의 폐기물량 상태에 기초하여 수거차가 수거할 다음 수거함을 결정한다.
바람직하게, 결정 서버(100)는 관할 영역에서 운영할 수거차의 전체 수를 결정하고, 결정한 수거차 수로 관할 영역에 배치되어 있는 수거함의 폐기물을 수거 처리하는데, 더욱 바람직하게 결정 서버(100)는 수거차의 전체 수를 계절에 따라 또는 이벤트의 수와 규모 등에 따라 상이하게 결정할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 결정 서버를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 2를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 송수신부(110)는 수거차와 데이터를 송수신하거나 수거함 또는 수거시설과 데이터를 송수신하는데, 송수신부는(110)는 복수 수거차 중 적어도 어느 1개의 수거차가 수거함을 수거시마다 복수 수거함으로부터 각각 폐기물량에 대한 정보를 수신하거나 단위 시간별 복수 수거함으로부터 각각 폐기물량에 대한 정보를 수신하거나 다음 수거함 결정부(130)에서 결정한 다음 수거함에 대한 정보를 수거차로 송신할 수 있다.
다음 수거함 결정부(130)는 관할 영역을 이동하는 복수 수거차 중 적어도 어느 1개의 수거차에서 수거함의 페기물을 수거시마다 수거함의 폐기물을 수거한 목표 수거차와 복수 수거함 사이의 이격 거리 및 복수 수거함의 폐기물량에 기초하여 목표 수거차가 다음으로 수거할 수거함을 결정한다. 다음 수거함 결정부(130)는 관할 영역에 배치되어 있는 복수 수거함의 위치 정보와 목표 수거차의 위치 정보로부터 목표 수거차와 복수 수거함 각각의 이격 거리를 계산하고 계산한 이격 거리와 복수 수거함 각각의 폐기 물량 정보로부터 목표 수거차에 할당할 다음 수거함을 결정한다.
다음 수거함 결정부(130)는 수거차가 수거함의 폐기물을 수거시 송수신부(110)를 이용하여 실시간으로 관할 영역에 위치하는 복수 수거함 각각으로 폐기물량 요청 메시지를 송신하며, 복수 수거함 각각으로부터 현재 폐기물량에 대한 정보를 수신한다. 본 발명이 적용되는 분야에 따라 다음 수거함 결정부(130)는 수거시설로 폐기물량에 대한 정보를 요청하고, 수거시설로부터 폐기물량에 대한 정보를 수신할 수 있으며, 이는 본 발명의 범위에 속한다.
한편, 수거차 수 결정부(170)는 관할 영역에서 운영할 수거차의 전체 수를 결정하는데, 수거차의 전체 수를 순차적으로 증가시키며 다음 수거함 결정부(130)에서 각 수거차에 다음 수거함을 할당하면서 수거차의 전체 수별로 최적값(E)를 계산한다. 즉, 1일에는 1대의 수거차로 관할 영역에 배치되어 있는 수거함의 폐기물을 수거하여 최적값을 계산하고, 2일에는 2대의 수거차로 관할 영역에 배치되어 있는 수거함의 폐기물을 수거하여 최적값을 계산하며, 이와 같이 순차적으로 설정된 수만큼 수거차의 수를 증가하면서 관할 영역에 배치되어 있는 수거함의 폐기물을 수거하여 최적값을 계산한다.
여기서 최적값은 관할 영역에 배치되어 있는 복수 수거함 각각의 단위시간별 폐기물량과 관할 영역을 이동하는 복수 수거차의 운용 비용에 기초하여 계산되는데, 바람직하게 최적값(E)은 아래의 수학식(1)과 같이 계산된다.
[수학식 1]
Figure 112015114675958-pat00003
여기서 j는 관할 영역에 위치하는 복수 수거함(j=1, 2, 3,..,M)이며, Wj(ut)는 단위시간(ut)별 복수 수거함에 저장되어 있는 폐기 물량이며, α는 단위시간별 폐기물량에 할당되는 가중치이며, ci는 각 수거차(i)를 운용하는데 소요되는 비용이며 β는 비용에 할당되는 가중치이다. 도 7은 단위시간의 일 예를 설명하기 위한 도면으로, 일정한 단위 시간, 예를 들어 10분 또는 1시간마다 복수 수거함(g1, g2, g3)에 저장되어 있는 폐기 물량에 대한 정보를 수신한다.
수거차 수 결정부(170)는 수거차의 전체 수를 상이하게 하며 계산한 최적값 중 가장 낮은 최적값을 가지는 수로 관할 영역의 수거함을 수거 관리할 수거차의 전체 수를 결정한다. 수거차의 전체 수를 결정함에 있어 단순히 수거차의 운영 비용뿐만 아니라 단위시간별 판단한 복수 수거함의 폐기물량을 고려함으로써, 수거함이 넘쳐나 도시 미관을 해치는 것을 방지하며 적은 비용으로 수거함의 폐기물을 수거 관리할 수 있다.
한편, 목표 수거차에서 수거함을 수거시마다 복수 수거함으로부터 수신한 폐기물량에 대한 정보, 단위시간별 복수 수거함으로부터 수신한 폐기물량에 대한 정보, 복수 수거함 각각의 위치 정보, 수거차별로 할당되는 다음 수거함에 대한 정보, 전체 수거차 수를 상이하게 하며 계산된 최적값 등이 데이터베이스부(150)에 등록 저장되며, 다음 수거함 결정부(130) 또는 수거차 수 결정부(170)는 데이터베이스부(150)에 등록 저장된 데이터를 이용하여 다음 수거함으로 결정하거나 전체 수거차 수를 결정한다.
도 3은 본 발명에 따른 수거차 최적 이동 경로 결정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참고로 살펴보면, 관할 영역을 이동하는 복수의 수거차 중 적어도 어느 1개의 수거차에서 수거함의 폐기물을 수거시, 수거완료 메시지를 수신한다. 일 예로 수거차는 수거함의 폐기물을 수거 완료시 결정 서버로 수거 완료 메시지를 송신하는데, 수거 완료 메시지를 수신시 수거함의 폐기물을 수거하였음을 확인할 수 있다. 다른 예로 수거차와 수거함이 설정된 이격 거리 이내에 위치하는 경우 수거차 또는 수거시설은 수거 완료 메시지를 결정 서버로 송신할 수 있으며, 수거 완료 메시지를 수신시 수거함의 폐기물을 수거하였음을 확인할 수 있다.
결정 서버는 수거 완료 메시지를 수신시, 실시간으로 관할 영역에 배치되어 있는 복수 수거함으로 현재 폐기물량에 대한 정보를 요청하여 복수 수거함 각각의 현재 폐기물량에 대한 정보를 수신한다(S200).
수거함의 폐기물을 수거한 목표 수거차와 복수 수거함 사이의 이격 거리, 복수 수거함 각각의 폐기 물량 정보로부터 목표 수거차에 할당할 다음 수거함을 결정하고(S300), 결정한 다음 수거함에 대한 정보를 목표 수거차에 송신한다(S400).
본 발명에서 각 수거차에 다음 수거함의 할당은 수거차의 잔존 수거 물량이 설정된 임계 잔존 수거물량 이내에 도달할 때까지 반복되며, 수거차의 잔존 수거 물량이 설정된 임계 잔존 수거물량 이내인 경우 해당 수거차는 수거함을 수거하는 수거차에서 제외된다.
도 8은 복수 수거차 중 적어도 어느 1개의 수거차에서 수거함의 폐기물을 수거하는 시각의 일 예를 도시하고 있는데, 수거차(v1)은 수거함(g1)의 폐기물을 수거시(t1) 다음 수거할 수거함(g6)을 결정하며, 다음 수거함(g6)의 수거시(t3) 다음 수거할 수거함을 결정한다. 이와 동일하게 수거차(v2)는 수거함(g2)의 폐기물을 수거시(t2) 다음 수거할 수거함(g5)를 결정하며, 다음 수거함(g5)의 수거시(t5) 다음 수거할 수거함을 결정한다.
도 4는 본 발명에 따라 다음 수거함을 결정하는 단계의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 관할 영역에 배치되어 있는 복수 수거함의 위치 정보와 수거함의 폐기물을 수거한 목표 수거차의 위치 정보로부터 목표 수거차와 복수 수거함 각각의 이격 거리를 계산한다(S311). 여기서 복수 수거함의 위치 정보는 데이터베이스부에 등록 저장되어 있으며, 목표 수거차의 위치 정보는 목표 수거차의 실제 위치 정보이거나 목표 수거차가 수거한 수거함의 위치 정보가 목표 수거차의 위치 정보로 사용될 수 있다.
목표 수거차가 수거함의 폐기물을 수거시 복수 수거함 중 수거차가 할당되지 않은 수거함을 판단하고(S313), 수거차가 할당되지 않은 수거함 각각에 대해 할당값을 계산한다(315).
목표 수거차와 복수 수거함 각각의 이격 거리, 복수 수거함 각각의 폐기 물량 정보로부터 복수 수거함 각각에 대한 할당값(A)를 계산하는데, 이격 거리와 복수 수거함 각각의 폐기 물량 정보로부터 아래의 수학식(2)와 같이 복수 수거함(j=1, 2, 3,..,M)의 할당값(A)을 계산한다.
[수학식 2]
Figure 112015114675958-pat00004
여기서 Wj(t)는 목표 수거차에서 수거함의 페기물을 수거한 시각의 복수 수거함 각각에 저장되어 있는 폐기 물량이며, λ에 폐기 물량에 할당되는 가중치이며, Dij는 목표 수거차와 복수 수거함 사이의 이격 거리이며, γ는 목표 수거차와 복수 수거함 사이의 거리에 할당되는 가중치이며, [Rj(t)]는 목표 수거차에서 수거함의 페기물을 수거한 시각에 복수 수거함 중 할당된 수거차가 존재하는 경우 0의 값을 가지고 그 외의 경우 1의 값을 가지는 함수인 것을 특징으로 한다.
복수 수거함(j=1, 2, 3,..,M)의 할당값에 기초하여 복수 수거함 중 가장 높은 할당값을 가지는 수거함을 다음 수거함으로 결정한다(S317).
도 5는 본 발명에 따라 다음 수거함을 결정하는 단계의 다른 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 관할 영역에 배치되어 있는 복수 수거함의 위치 정보와 목표 수거차의 위치 정보로부터 목표 수거차와 복수 수거함 각각의 이격 거리를 계산한다(S331). 복수 수거함 중에서 계산한 이격 거리가 설정된 임계 거리 이내인 후보 수거함을 추출한다(S333).
목표 수거차가 수거함의 폐기물을 수거시 후보 수거함 중 수거차가 할당되지 않은 수거함을 판단하고(S335), 수거차가 할당되지 않은 후보 수거함 각각에 대해 할당값을 계산한다(336).
후보 수거함의 할당값에 기초하여 후보 수거함 중 가장 높은 할당값을 가지는 수거함을 다음 수거함으로 결정한다(S337).
결정한 다음 수거함의 폐기 물량과 목표 수거차의 잔존 수거물량을 비교하여 결정한 다음 수거함의 폐기 물량이 목표 수거차의 잔존 수거물량보다 작거나 같은지 판단한다(S338). 결정한 다음 수거함의 폐기 물량이 목표 수거차의 잔존 수거물량보다 작거나 같은 경우에, 결정한 다음 수거함을 최종 다음 수거함으로 결정한다(S339). 그러나 결정한 다음 수거함의 폐기 물량이 목표 수거차의 잔존 수거물량보다 큰 경우, 목표 수거차에 결정한 다음 수거함을 할당하지 않으며 목표 수거차에 복귀 메시지를 송신하거나, 목표 수거차의 복귀 경로 상에 위치하는 수거함 중 목표 수거차의 잔존 수거물량보다 작거나 같은 수거함을 최종 다음 수거함으로 결정한다.
도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 관할 영역에는 관할 영역을 이동하는 복수 수거차 및 복수 수거함이 분포되어 있는데, 목표 수거차와 설정된 임계 거리(dT) 이내에 존재하는 수거함 중에서 다음 수거함을 결정함으로써, 관할 영역이 광범위한 경우 목표 수거차와 멀리 떨어져 있는 수거함을 다음 수거함으로 결정하여 목표 수거차가 먼 거리에 위치하는 수거함을 수거함에 따라 증대되는 비용을 줄일 수 있으며 목표 수거차와 가까이 위치하는 수거함을 신속하게 수거 처리할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시 예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 네트워크 100: 결정서버
110: 송수신부 130: 다음 수거함 결정부
150: 데이터베이스 170: 수거차 수 결정부

Claims (8)

  1. 이동 경로 결정 서버에서 관할 영역을 이동하는 복수 수거차의 이동 경로를 결정하는 방법에 있어서,
    상기 이동 경로 결정 서버에서 상기 관할 영역에서 배치되어 있는 복수 수거함 각각의 단위시간별 폐기물량과 상기 관할 영역을 이동하는 복수 수거차의 운용 비용에 기초하여 상기 관할 영역에 할당할 전체 수거차의 수를 결정하는 단계;
    상기 이동 경로 결정 서버에서 상기 관할 영역에 할당되어 이동하는 복수 수거차 중 적어도 어느 1개의 수거차에서 수거함에 저장되는 페기물을 수거시, 상기 폐기물을 수거한 목표 수거차 또는 상기 수거함이 배치되어 있는 수거시설로부터 수거 완료 메시지를 수신하는 단계;
    상기 수거 완료 메시지를 수신시 상기 이동 경로 결정 서버에서 상기 수거시설 또는 상기 수거함으로 각 수거함의 현재 폐기물량에 대한 정보를 요청하여, 상기 관할 영역에 위치하는 복수 수거함 각각의 폐기 물량에 대한 정보를 수신하는 단계;
    상기 이동 경로 결정 서버에서 상기 복수 수거함의 위치 정보와 상기 수거함의 폐기물을 수거한 목표 수거차의 위치 정보로부터 상기 목표 수거차와 상기 복수 수거함 각각의 이격 거리를 계산하는 단계;
    상기 이동 경로 결정 서버에서 상기 목표 수거차가 수거함의 폐기물을 수거시, 상기 복수의 수거함 중 수거차가 할당되지 않은 미수거함을 판단하는 단계;
    상기 이동 경로 결정 서버에서 상기 이격 거리와 상기 수거차가 할당되지 않은 미수거함 각각의 폐기 물량 정보로부터 상기 미수거함 중 상기 목표 수거차에 할당할 다음 수거함을 결정하는 단계; 및
    상기 이동 경로 결정 서버에서 상기 다음 수거함에 대한 정보를 상기 목표 수거차에 송신하는 단계를 포함하며,
    상기 다음 수거함을 결정하는 단계는 상기 이격 거리와 상기 복수 수거함 각각의 폐기 물량 정보로부터 아래의 수학식(1)과 같이 상기 복수 수거함의 할당값(A)을 계산하며 상기 복수 수거함(j=1, 2, 3,..,M)의 할당값 중 가장 큰 할당값을 가지는 수거함을 상기 다음 수거함으로 결정하는데,
    [수학식 1]
    Figure 112017041663552-pat00015

    여기서 Wj(t)는 상기 목표 수거차에서 수거함의 페기물을 수거한 시각의 복수 수거함에 저장되어 있는 폐기 물량이며, λ에 폐기 물량에 할당되는 가중치이며, Dij는 상기 목표 수거차와 복수 수거함 사이의 이격 거리이며, γ는 상기 목표 수거차와 복수 수거함 사이의 거리에 할당되는 가중치이며, [Rj(t)]는 상기 목표 수거차에서 수거함의 페기물을 수거한 시각에 상기 복수 수거함 중 할당된 수거차가 존재하는 경우 0의 값을 가지고 그 외의 경우 1의 값을 가지는 함수인 것을 특징으로 하는 수거차의 이동 경로 결정 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 수거차의 이동 경로 결정 방법은
    상기 이동 경로 결정 서버에서 상기 다음 수거함의 폐기 물량과 상기 목표 수거차의 잔존 수거물량을 비교하는 단계를 더 포함하며,
    상기 목표 수거차의 잔존 수거물량이 상기 다음 수거함의 폐기 물량보다 같거나 큰 경우에 상기 다음 수거함을 상기 목표 수거차에 할당할 다음 수거함으로 결정하는 것을 특징으로 하는 수거차의 이동 경로 결정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 수거차의 이동 경로 결정 방법에서 상기 다음 수거함을 결정시
    상기 이동 경로 결정 서버에서 상기 목표 수거차의 위치 정보와 상기 복수 수거함 각각의 위치 정보에 기초하여 상기 목표 수거차와 임계 거리 이내에 위치하는 수거함을 판단하는 단계를 더 포함하며,
    상기 다음 수거함은 상기 목표 수거차와 임계 거리 이내에 위치하는 수거함 중에서 결정되는 것을 특징으로 하는 수거차의 이동 경로 결정 방법.
  5. 삭제
  6. 제1 항, 제3 항 및 제4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 목표 수거차에 할당할 다음 수거함은 상기 목표 수거차의 수거물량이 허용될 때까지 반복하여 결정되는 것을 특징으로 하는 수거차의 이동 경로 결정 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
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