KR101913134B1 - Apparatus for generating lane by lane traffic velocity information in intelligent trasportation system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지능형 교통정보 시스템에 관한 것이며, 더욱 상세히는 지능형 교통정보 시스템의 차선별 교통 속도 정보 생성 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intelligent traffic information system, and more particularly, to an intelligent traffic information system-based traffic information generating apparatus.
일반적으로, 지능형 교통정보 시스템에서는 내비게이션 설치 차량 혹은 스마트폰 내비게이션 앱 등을 이용하는 교통정보 수집차량의 GPS(Global Positioning System) 궤적정보를 이용하여 도로의 소통상황정보(예컨대, 주행하는 차량의 속도 정보, 통과시간 등)를 생성하여, 차량 내비게이션 시스템이나 교통정보 안내 시스템으로 제공한다. 이때, 도로의 형상을 교차로마다 노드를 생성하고, 노드와 노드를 연결하는 링크로 구분된 도로 네트워크를 사용하여 모델링하고 있다.Generally, in the intelligent traffic information system, traffic situation information (e.g., speed information of a traveling vehicle, traffic information of a traveling vehicle, etc.) is calculated using global positioning system (GPS) locus information of a traffic information collection vehicle using a navigation- Pass time, etc.), and provides the vehicle navigation system or the traffic information guidance system. At this time, nodes are created at the intersections of the shapes of the roads, and the roads are modeled using a road network divided into links connecting nodes and nodes.
한편, 도로마다 많은 차선이 있고, 차선마다 소통의 흐름이 매우 다른 경우가 많이 있다. 예를 들어 경부고속도로의 버스전용차선은 매우 원활한 흐름을 보이지만 다른 차선은 정체가 심한 경우가 있으며, 도로의 램프 구간에서 진출램프는 매우 혼잡하지만 본선은 원활한 경우도 있다.On the other hand, there are many lanes for each road, and there are many cases in which traffic flow is very different for each lane. For example, the bus-only lane on the Kyungbu Expressway shows a very smooth flow, but other lanes can be quite congested. The ramp of the road is very crowded, but the main line is smooth.
그래서 도로의 차선별로 교통 속도 정보를 따로 분리해서 생성하여 제공하는 것이 필요하지만, 상기한 종래의 교통정보 수집차량의 GPS 모듈은 저가형 모델로 측위의 정밀도가 매우 낮아서 50∼100m 정도 오차가 발생한다.Therefore, it is necessary to separately generate and provide traffic speed information for each lane of the road. However, since the GPS module of the conventional traffic information collecting vehicle described above is a low-cost model, positioning accuracy is very low and an error of about 50 to 100 m occurs.
이러한 오차 발생 문제를 해결하기 위하여 맵 매칭과 같은 여러 보정 알고리즘을 사용하지만 차선별로 교통 속도 정보를 따로 구분하여 생성하기에는 매우 부족하였다. 또한, 고가의 GPS 모듈은 그 가격이 수백만 원에서 수천만 원에 이르기 때문에 일반 내비게이션 차량에서는 사용하지 못하였다.In order to solve this error problem, various correction algorithms such as map matching are used, but it is insufficient to separately generate traffic speed information for each lane. In addition, expensive GPS modules cost millions of won to tens of millions of won, so they could not be used in ordinary navigation vehicles.
또한, 종래의 지능형 교통정보 시스템에서는 평균 500m 정도로 긴 구간을 하나의 링크로 만들어서 주행하는 차량의 교통 속도를 제공하고 있기 때문에 차량 내비게이션 시스템이나 교통정보 안내 시스템 등의 이용자가 링크 내에서 어느 지점부터 정체가 발생하는지 혹은 정체가 해소되는지 알기 어려운 점이 많이 있었다. 예컨대, 이용자가 버스전용차선이나 램프 진출입 차선 등에서의 정체 발생 또는 해소 지점을 정확하게 알기 어렵다.In addition, since the conventional intelligent traffic information system provides a transportation speed of a vehicle traveling by making a long section on an average of about 500m as a single link, a user such as a car navigation system or a traffic information guide system can congest There is a lot of difficulty in knowing whether or not the situation is solved. For example, it is difficult for the user to know exactly where the occurrence or disappearance of stagnation occurs in a bus-dedicated lane or a lamp entry / exit lane.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 DGNSS(Differential Global Navigation Satellite System), RTK(Real Time Kinematic) 등을 이용한 고정밀 측위 장치를 탑재한 차량을 이용하여 도로의 링크 내에서 차선별로 정해진 기준간격(예컨대, 20m)으로 구분된 세부 구간별로 주행하는 차량의 대표속도를 생성하는 지능형 교통정보 시스템의 차선별 교통 속도 정보 생성 장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a vehicle equipped with a high precision positioning device using a Differential Global Navigation Satellite System (DGNSS), a Real Time Kinematic And generates a representative speed of a vehicle that travels in each subdivision divided by a reference interval (for example, 20 meters) determined for each lane in the link of the lane-by-line.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 지능형 교통정보 시스템의 차선별 교통 속도 정보 생성 장치는, 도로의 링크 내에서 차선별로 정해진 기준간격(예컨대, 20m)으로 구분된 세부 구간을 셀(Cell)로 정의하고, 도로의 링크 내에서 차선별로 주행한 측위 장치를 탑재한 교통정보 수집차량의 궤적좌표를 바탕으로 상기 기준간격으로 새로운 좌표를 생성하고, 생성된 좌표를 각 차선의 셀별 셀 기준좌표로 생성하고, 상기 셀 기준좌표 간의 거리를 셀간 거리로 계산하는 셀별 기준정보 생성부; 및 도로의 링크 내에서 차선별로 주행한 측위 장치를 탑재한 일반차량의 궤적좌표를 수집하고, 상기 셀별 기준정보 생성부의 각 차선의 셀별 셀 기준좌표를 참고하여 수집한 일반차량의 궤적좌표가 속한 차선의 셀을 판별한 후, 판별된 상기 일반차량의 궤적좌표가 속한 셀별로 주행한 일반차량의 대표속도를 생성하는 셀별 대표속도 생성부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an intelligent traffic information system generating traffic speed information for each lane of an intelligent traffic information system, comprising: a detailed interval Is defined as a cell and new coordinates are generated at the reference interval based on the locus coordinates of the traffic information collection vehicle on which the positioning apparatus traveling in the lane of the road is mounted in the link of the road, A cell-specific reference information generation unit for generating a cell reference coordinate by a cell and calculating a distance between the reference coordinates of the cell as an inter-cell distance; And collecting trajectory coordinates of a general vehicle equipped with a positioning device traveling on a lane-by-lane basis in a link of the road, and calculating a reference coordinate of each lane of each lane of the reference information generating unit for each cell, And a representative velocity generating unit for generating a representative velocity of the general vehicle traveling for each cell to which the trajectory coordinates of the identified general vehicle belongs.
본 발명에 따라 도로의 링크 내에서 차선별로 정해진 기준간격으로 구분된 세부 구간별로 주행하는 차량의 대표속도를 생성하여 차량 내비게이션 시스템이나 교통정보 안내 시스템으로 제공하면 경로 탐색이나 경로 안내의 품질 및 링크 통과 소요시간 산출의 정밀도를 획기적으로 개선할 수 있으며, 이용자에게 정체가 발생 또는 해소되는 지점(예컨대, 버스전용차선이나 램프 진출입 차선 등에서의 정체 발생 또는 해소 지점)을 정확하게 제공할 수 있다.According to the present invention, when a representative speed of a vehicle traveling by a detailed section divided by a predetermined reference interval is generated for each lane in a link of a road, it is provided to a vehicle navigation system or a traffic information guide system, It is possible to remarkably improve the accuracy of calculation of the required time and to accurately provide a point at which a user is congested or eliminated (for example, occurrence or disappearance of congestion in a bus lane, a lamp entry / exit lane, etc.).
도 1은 본 발명에 따른 지능형 교통정보 시스템의 차선별 교통 속도 정보 생성 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 셀별 기준정보 생성부에서 생성한 각 차선의 셀별 셀 기준좌표와 셀 기준좌표 간의 거리를 설명하는 실시예.
도 3은 셀별 기준정보 생성부에서 생성한 각 차선의 셀별 셀 기준좌표와 셀 기준좌표 간의 거리를 설명하는 다른 실시예.
도 4는 교통정보 수집차량의 궤적좌표를 나타낸 실시예.
도 5는 수집된 기준차선의 궤적좌표를 20m 간격으로 재배치하여 생성한 기준차선의 셀별 셀 기준좌표를 나타낸 실시예.
도 6은 여타차선의 셀별 셀 기준좌표를 나타낸 실시예.
도 7은 차선별 셀별 기준좌표의 완성도.
도 8은 셀별 기준정보 생성부가 생성한 셀별 기준정보를 엑셀양식으로 나타낸 실시예.
도 9는 일반차량의 궤적좌표를 나타낸 실시예.
도 10은 일반차량의 궤적좌표가 속한 차선의 셀을 판별하는 방법을 설명하는 실시예.
도 11은 일반차량의 궤적좌표가 속한 차선의 셀을 판별하는 방법을 설명하는 다른 실시예.
도 12는 일반차량 셀별 통과시간 계산부가 일반차량의 궤적좌표가 속한 셀별로 해당 일반차량이 통과하는 시간을 계산하는 방법을 설명하는 실시예.
도 13은 일반차량 셀별 통과시간 계산부가 생성한 셀별로 주행한 일반차량의 대표속도를 엑셀양식으로 나타낸 실시예.1 is a block diagram showing a configuration of a traffic-speed-based traffic information generating device in an intelligent traffic information system according to the present invention;
FIG. 2 illustrates the distance between the cell reference coordinates and the cell reference coordinates of each lane generated by the reference information generation unit for each cell.
3 is a view for explaining distances between cell reference coordinates and cell reference coordinates of each lane generated by the reference information generation unit for each cell.
4 is a view showing the locus coordinates of the traffic information collection vehicle.
5 is a view showing cell reference coordinates of a reference lane generated by rearranging the trajectory coordinates of the collected reference lane at intervals of 20 m.
6 is a view showing cell reference coordinates for each cell in other lanes.
Fig. 7 is a diagram showing the completeness of the reference coordinates for each cell in each lane.
FIG. 8 is a view showing cell-by-cell reference information generated by a cell-by-cell reference information generator in an Excel format.
9 is a view showing the locus coordinates of a general vehicle.
Fig. 10 is a view for explaining a method of discriminating a cell in a lane to which a locus coordinate of a general vehicle belongs; Fig.
11 shows another embodiment for explaining a method of discriminating a cell of a lane to which a locus coordinate of a general vehicle belongs.
FIG. 12 is a diagram illustrating a method of calculating the passing time of a general vehicle according to a cell passing time calculation unit of a general vehicle by a cell to which a trajectory coordinate of the common vehicle belongs.
FIG. 13 is a graph showing a representative speed of a general vehicle traveling by a cell generated by a general vehicle cell passing time calculation unit in an Excel form.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 지능형 교통정보 시스템의 차선별 교통 속도 정보 생성 장치(100)는 셀별 기준정보 생성부(110), 및 셀별 대표속도 생성부(120)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, an
상기 셀별 기준정보 생성부(110)는 도로의 링크 내에서 차선별로 정해진 기준간격(예컨대, 20m)으로 구분된 세부 구간을 셀(Cell)로 정의하고, 도로의 링크 내에서 차선별로 주행한 측위 장치를 탑재한 교통정보 수집차량의 궤적좌표를 수집하여 정해진 기준간격으로 재배치하고, 재배치된 궤적좌표를 각 차선의 셀별 셀 기준좌표로 생성하고, 상기 셀 기준좌표 간의 거리를 셀간 거리로 계산한다.The cell-specific reference
도 2는 상기 셀별 기준정보 생성부(110)에서 생성한 각 차선의 셀별 셀 기준좌표와 셀 기준좌표 간의 거리를 설명하는 실시예이고, 하기의 수학식 1은 도 2에 표시된 기호를 정의하고 설명한다.FIG. 2 is a diagram for explaining distances between cell reference coordinates and cell reference coordinates for each cell of each lane generated by the cell-specific reference
상기 수학식 1에 있어서, Cij는 i번째 차선, j번째 셀을 의미한다. 또한, 중앙 분리선을 기준으로 안쪽 차선부터 바깥쪽으로 1차선, 2차선, 3차선,… 등을 정하고, 주행방향인 링크의 시작점부터 끝점방향으로 1번 셀, 2번 셀, 3번 셀,… 등을 정한다. Tij는 하나의 차량이 셀 Cij를 통과하는데 걸리는 시간을, Vij는 셀 Cij를 통과하는 속도, Nij는 셀 Cij를 통과한 차량의 수를 의미한다.In Equation (1), C ij denotes an i-th lane and a j-th cell. Also, based on the median separation line, one lane, two lanes, three lanes, ... , And the number of
도 3은 상기 셀별 기준정보 생성부(110)에서 생성한 각 차선의 셀별 셀 기준좌표와 셀 기준좌표 간의 거리를 설명하는 다른 실시예이고, 차선의 중심선이 아니라 차선을 구분하기 위하여 차선 양끝에 그어진 선을 따라서 기준좌표를 구축한 점이 다르다.3 is a view for explaining the distance between the cell reference coordinates and the cell reference coordinates of each lane of each lane generated by the
상기 셀별 기준정보 생성부(110)는 차선을 구분하기 위하여 차선 양끝에 그어진 선을 따라서 차선별 셀별 기준좌표를 생성할 수 있다.The cell-specific reference
상기 셀별 기준정보 생성부(110)는 수집차량 차선별 궤적좌표 수집부(111)와 기준차선 셀별 기준정보 생성부(112), 및 여타차선 셀별 기준정보 생성부(113)를 포함하여 구성된다.The cell-specific
상기 수집차량 차선별 궤적좌표 수집부(111)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 도로의 링크 내에서 차선별로 주행한 측위 장치를 탑재한 교통정보 수집차량의 궤적좌표를 차선의 중심선을 따라 정해진 시간 간격(예컨대, 1초)으로 수집한다.2, the locus coordinates of the traffic information collection vehicle on which the locomotive that travels by the lane in the link of the road is mounted, is set at a predetermined time interval (For example, 1 second).
상기 기준차선 셀별 기준정보 생성부(112)는 도로의 링크 내에서 차선별로 정해진 기준간격(예컨대, 20m)으로 구분된 세부 구간을 셀(Cell)로 정의하고, 상기 수집차량 차선별 궤적좌표 수집부(111)에서 수집한 궤적좌표를 상기 기준간격으로 재배치하고, 재배치된 궤적좌표를 도로의 링크 내의 차선들 중 선정한 기준차선(예컨대, 도로 중앙 분리선을 기준으로 안쪽 차선부터 바깥쪽으로 1차선, 2차선, 3차선 등으로 정할 때, 제일 안쪽인 1차선 혹은 도로의 중심 차선)의 셀별 셀 기준좌표로 생성하고, 상기 셀 기준좌표 간의 거리를 셀간 거리로 계산한다.The reference-lane-cell-specific reference
상기 여타차선 셀별 기준정보 생성부(113)는 상기 기준차선의 셀별 셀 기준좌표에서 여타차선의 중심선으로 수선의 발을 내린 좌표를 여타차선의 셀별 셀 기준좌표로 생성하고, 상기 셀 기준좌표 간의 거리를 셀간 거리로 계산한다.The other lane-cell-specific-
상기 셀별 대표속도 생성부(120)는 도로의 링크 내에서 차선별로 주행한 측위 장치를 탑재한 일반차량의 궤적좌표를 수집하고, 상기 셀별 기준정보 생성부(110)의 각 차선의 셀별 셀 기준좌표를 참고하여 수집한 일반차량의 궤적좌표가 속한 차선의 셀을 판별한 후, 판별된 상기 일반차량의 궤적좌표가 속한 셀별로 주행한 일반차량의 대표속도를 생성한다.The cell-specific representative-
상기 셀별 대표속도 생성부(120)는 일반차량 차선별 궤적좌표 수집부(121)와 일반차량 주행 셀 판별부(122), 일반차량 셀별 통과시간 계산부(123), 및 일반차량 셀별 대표속도 생성부(124)를 포함하여 구성된다.The representative
상기 일반차량 차선별 궤적좌표 수집부(121)는 도로의 링크 내에서 차선별로 주행한 측위 장치를 탑재한 일반차량의 궤적좌표를 정해진 시간 간격(예컨대, 1초)으로 수집한다.The general vehicle lane marking
상기 일반차량 주행 셀 판별부(122)는 상기 셀별 기준정보 생성부(110)의 각 차선의 셀별 셀 기준좌표를 참고하여 상기 일반차량 차선별 궤적좌표 수집부(121)에서 수집한 궤적좌표에 대해서 차선별로 가장 가까운 셀 기준좌표를 두 개씩 선정하고, 선정된 두 개의 셀 기준좌표의 두 점을 잇는 직선과 해당 궤적좌표의 점과의 거리를 차선별로 구한 결과 그 거리가 가장 짧은 차선을 구하고 상기 일반차량의 궤적좌표가 속한 셀을 판별한다.The general vehicle traveling
상기 일반차량 주행 셀 판별부(122)는 상기 셀별 기준정보 생성부(110)의 각 차선의 셀별 셀 기준좌표가 차선을 구분하기 위하여 차선 양끝에 그어진 선을 따라 생성되는 경우 상기 일반차량 차선별 궤적좌표 수집부(121)에서 수집한 궤적좌표가 포함된 사다리꼴 영역을 형성하는 네 개의 셀 기준좌표를 선정하여 상기 일반차량의 궤적좌표가 속한 차선의 셀을 판별한다.When the cell reference coordinates of each lane of each lane of the cell-specific reference
상기 일반차량 셀별 통과시간 계산부(123)는 상기 일반차량 주행 셀 판별부(122)에 의해 판별된 상기 일반차량의 궤적좌표가 속한 셀별로 해당 일반차량이 통과하는 시간을 계산한다.The general vehicle cell passing
상기 일반차량 셀별 통과시간 계산부(123)는 하기의 수학식 2를 이용하여, 상기 일반차량의 궤적좌표에 대응하는 점이 셀 내에 복수 개 있는 경우, 1개 있는 경우, 없는 경우를 구분하여 셀별로 해당 일반차량이 통과하는 시간을 계산한다.The general-vehicle-specific-vehicle-specific-passing-
상기 일반차량 셀별 대표속도 생성부(124)는 상기 일반차량 셀별 통과시간 계산부(123)에 의해 계산된 적어도 1대 이상의 일반차량의 셀별 통과시간을 누적하여 셀별로 주행한 일반차량의 대표속도를 생성한다.The representative vehicle-specific representative-
상기 일반차량 셀별 대표속도 생성부(124)는 하기의 수학식 3을 이용하여 적어도 1대 이상의 일반차량의 셀별 통과시간을 누적하여 셀별로 주행한 일반차량의 대표속도를 생성한다.The typical vehicle-specific-cell-specific-
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 지능형 교통정보 시스템의 차선별 교통 속도 정보 생성 장치(100)는 다음과 같이 작동한다.The traffic-line-by-traffic-speed-
본 발명에 따른 지능형 교통정보 시스템의 차선별 교통 속도 정보 생성 장치(100)의 작동은 두 가지, 예컨대 상기 셀별 기준정보 생성부(110)가 셀별 기준정보를 생성하는 작동과 상기 셀별 대표속도 생성부(120)가 셀별 대표속도를 생성하는 작동으로 구분된다.The operation of the traffic
먼저, 상기 셀별 기준정보 생성부(110)가 셀별 기준정보를 생성하는 작동을 설명한다.First, an operation in which the cell-specific reference
도 2 또는 도 3과 상기 수학식 1에 나타낸 바와 같이, 상기 기준차선 셀별 기준정보 생성부(112)는 도로의 링크 내에서 차선별로 정해진 기준간격(예컨대, 20m)으로 구분된 세부 구간을 셀(Cell)로 정의하고, 각 셀의 길이는 임의로 정할 수 있다.2 or FIG. 3 and the formula (1), the reference-lane-cell-specific
도 2에서는 상기 수집차량 차선별 궤적좌표 수집부(111)에서 각 차선의 중심선을 따라 수집된 궤적좌표를 바탕으로 상기 기준차선 셀별 기준정보 생성부(112) 혹은 상기 여타차선 셀별 기준정보 생성부(113)가 상기 기준간격으로 생성한 셀별 셀 기준좌표가 (Xij, Yij)가 되고, 상기 셀 기준좌표 간의 거리가 Dij가 된다.In FIG. 2, the reference lane marker-specific
도 3에서는 상기 수집차량 차선별 궤적좌표 수집부(111)에서 기준차선 셀별 기준정보 생성부(112) 혹은 상기 여타차선 셀별 기준정보 생성부(113)가 각 차선을 구분하기 위하여 차선 양끝에 그어진 선을 따라서 상기 기준간격으로 생성한 셀별 셀 기준좌표가 (Xij, Yij)가 되고, 상기 셀 기준좌표 간의 거리가 Dij가 된다.3, the reference lane-cell-specific reference
상기 셀 기준좌표 간의 거리가 Dij는 직선 구간일 때는 동일하지만 회전 구간에서 바깥 차선으로 갈수록 길어지거나 짧아지게 된다. 도 13에서는 기준간격 20m에 대하여, 1차선에서 2차선으로 갈수록 셀 거리가 1m 길어진 21m가 되고, 3차선으로 갈수록 셀 거리가 2m 길어진 22m가 됨을 예시한다.The distances D ij between the reference coordinates of the cell are the same when the straight line section is used, but become longer or shorter toward the outer lane in the turn section. In FIG. 13, it is illustrated that the cell distance becomes 21 m which is longer by 1 m from the first lane to the second lane with respect to the reference distance 20 m, and the cell distance becomes 22 m which is longer by 2 m from the third lane.
상기 셀별 기준정보 생성부(110)가 셀별 기준정보를 생성하기 위해서는 DGNSS(Differential Global Navigation Satellite System), RTK(Real Time Kinematic) 등을 이용한 고정밀 측위 장치를 탑재한 교통정보 수집차량이 도로의 링크 내에서 차선별로 주행하고, 상기 수집차량 차선별 궤적좌표 수집부(111)가 교통정보 수집차량의 궤적좌표를 차선의 중심선을 따라 정해진 시간 간격(예컨대, 1초)으로 수집한다.In order for the cell-specific
이때, 하나의 교통정보 수집차량이 1차선, 2차선 등으로 차례로 주행하여도 되고, 여러 대의 교통정보 수집차량이 하나의 차선씩 맡아서 주행하여도 된다.At this time, one traffic information collection vehicle may sequentially run in one lane, two lanes or the like, or a plurality of traffic information collection vehicles may be run in a lane.
교통정보 수집차량의 궤적좌표를 수집하는 과정은 실시간 통신방식으로 해도 되고, 고정밀 측위 장치에 좌표를 저장한 후 이를 파일(예컨대, 전자파일)로 받아도 된다.The process of collecting the trajectory coordinates of the traffic information collection vehicle may be a real-time communication method or a coordinate (e.g., an electronic file) after storing coordinates in a high-precision positioning device.
참고로, 도 4는 상기 수집차량 차선별 궤적좌표 수집부(111)가 수집한 교통정보 수집차량의 궤적좌표를 나타낸 실시예이며, 1초 간격으로 궤적좌표를 수집하였기 때문에 궤적좌표에 대응하는 점간의 거리는 수집 당시 차량의 속도에 따라서 일정하지 않게 된다.4 is an example showing the trajectory coordinates of the traffic information collection vehicle collected by the collected vehicle trajectory coordinate collecting
이어서, 상기 기준차선 셀별 기준정보 생성부(112)는 상기 수집차량 차선별 궤적좌표 수집부(111)에서 수집한 궤적좌표를 바탕으로 상기 기준간격(예컨대, 20m)으로 새로운 좌표를 생성하고, 생성한 좌표를 도로의 링크 내의 차선들 중 선정한 기준차선의 셀별 셀 기준좌표로 생성하고, 상기 셀 기준좌표 간의 거리를 셀간 거리로 계산한다.Next, the reference-lane-cell-specific reference
이때, 기준 차선은 도로의 중심 차선으로 할 수도 있고, 도 2 또는 도 3에 나타낸 바와 같이 중앙 분리선을 중심으로 제일 안쪽인 1차선을 기준으로 할 수도 있다.At this time, the reference lane may be the center lane of the road, or may be the first lane which is the innermost center of the center separation line as shown in Fig. 2 or Fig.
도 5는 수집된 기준차선의 궤적좌표를 바탕으로 20m 간격으로 생성한 기준차선의 셀별 셀 기준좌표를 (Xij, Yij)로 표시한 실시예이고, 셀간 거리 Dij 는 20m가 된다.FIG. 5 shows an example in which the cell reference coordinates for each cell of the reference lane generated at intervals of 20 m based on the locus coordinates of the collected reference lane are shown by (X ij , Y ij ), and the inter-cell distance D ij Is 20 m.
상기와 같이 기준차선의 셀별 셀 기준좌표로 생성되면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 여타차선 셀별 기준정보 생성부(113)는 상기 기준차선의 셀별 셀 기준좌표에서 여타차선의 중심선으로 수선의 발을 내린 좌표를 여타차선의 셀별 셀 기준좌표로 생성하고, 상기 셀 기준좌표 간의 거리를 셀간 거리로 계산한다.6, the reference
도 6에 나타낸 바와 같이, 곡선 구간에서는 바깥쪽 여타차선으로 갈수록 셀의 거리(Dij)가 20m보다 크거나 작게 된다.As shown in Fig. 6, in the curve section, the distance (D ij ) of the cell becomes larger or smaller than 20 m toward the outside other lane.
도 7은 상기한 과정을 통해 최종적으로 완성된 차선별 셀별 셀 기준좌표를 나타낸 실시예이며, 이로써, 도 2 또는 도 3에서 언급한 각 셀의 좌표(Xij, Yij)가 생성되고 셀간 거리(Dij)가 모두 계산되었다.FIG. 7 shows an example of cell reference coordinates for each cell, which is finally completed through the above process, and coordinates (X ij , Y ij ) of each cell mentioned in FIG. 2 or 3 are generated, (D ij ) were all calculated.
상기 셀별 기준정보 생성부(110)가 셀별 기준정보를 생성한 결과를 엑셀양식으로 나타내면 도 8과 같다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 하나의 링크는 여러 개의 셀로 구성되고 셀마다 기준좌표가 있고, 거리가 있다. 유의할 점은 셀의 기준좌표는 시점, 종점이 있기 때문에 셀의 개수보다 1개 더 많다는 것이다.8 shows a result of generating the cell-specific reference information by the cell-specific reference
다음으로, 상기 셀별 대표속도 생성부(120)가 셀별 대표속도를 생성하는 작동을 설명한다.Next, an operation in which the cell-by-cell
상기 셀별 대표속도 생성부(120)가 셀별 대표속도를 생성하기 위해서는 DGNSS(Differential Global Navigation Satellite System), RTK(Real Time Kinematic) 등을 이용한 고정밀 측위 장치를 탑재한 일반차량이 도로의 링크 내에서 차선별로 주행하고, 상기 일반차량 차선별 궤적좌표 수집부(121)가 일반차량의 궤적좌표를 정해진 시간 간격(예컨대, 1초)으로 수집한다.In order that the representative
도 9는 2차선으로 주행한 한 대의 일반차량의 궤적좌표를 빨간색으로 표시한 실시예이다.FIG. 9 shows an example in which the locus coordinates of one general vehicle traveling in a two-lane line are shown in red.
이어서, 상기 일반차량 주행 셀 판별부(122)는 상기 셀별 기준정보 생성부(110)의 각 차선의 셀별 셀 기준좌표를 참고하여, 도 10에 나타낸 바와 같이 상기 일반차량 차선별 궤적좌표 수집부(121)에서 수집한 궤적좌표에 대해서 차선별로 가장 가까운 셀 기준좌표를 두 개씩 선정하고, 선정된 두 개의 셀 기준좌표의 두 점을 잇는 직선과 해당 궤적좌표의 점과의 거리를 차선별로 구한 결과 그 거리가 가장 짧은 차선을 구하고 상기 일반차량의 궤적좌표가 속한 셀을 판별한다. 즉, 일반차량으로부터 수집한 궤적좌표를 바탕으로 실제로 해당 일반차량이 어떤 차선의 셀로 주행하였는지 판별한다.Next, referring to the cell reference coordinates of each lane of each lane of the cell-specific reference
도 10에서는, 먼저 일반차량에서 수집된 하나의 궤적좌표에 대해서 차선별로 가장 가까운 기준좌표를 2개씩 선별한다. 이어서, 일반차량의 궤적좌표에서 차선별 기준좌표를 연결한 직선과의 거리를 계산하면 1차선과의 거리는 d1, 2차선과의 거리는 d2, 3차선과의 거리는 d3과 같이 구할 수 있다. 이 중에서 거리가 가장 가까운 차선을 구하면 일반차량의 궤적좌표는 해당 차선의 셀에 위치한다고 판단할 수 있다. 도 10에서는 2차선의 4번째 셀인 C24로 판별된다.In FIG. 10, two reference coordinates closest to the lane are selected for one locus coordinate collected in the general vehicle. Then, the distance from the first lane is d1, the distance from the second lane is d2, and the distance from the third lane is d3. If the lane nearest to the distance is obtained, it can be determined that the locus coordinates of the general vehicle are located in the cell of the corresponding lane. In Figure 10, it is determined as a fourth cell, C 24 of the second lane.
이와 달리, 상기 일반차량 주행 셀 판별부(122)는 상기 셀별 기준정보 생성부(110)의 각 차선의 셀별 셀 기준좌표가 차선을 구분하기 위하여 차선 양끝에 그어진 선을 따라 생성되는 경우(도 3 참조), 도 11에 나타낸 바와 같이, 상기 일반차량 차선별 궤적좌표 수집부(121)에서 수집한 궤적좌표가 포함된 사다리꼴 영역을 형성하는 네 개의 셀 기준좌표를 선정하여 상기 일반차량의 궤적좌표가 속한 차선의 셀(예컨대, C24)을 판별한다.Alternatively, when the cell reference coordinates of each lane of each lane of the cell-specific reference
상기와 같이 상기 일반차량 주행 셀 판별부(122)에 의해 상기 일반차량의 궤적좌표가 속한 차선의 셀이 판별되면, 상기 일반차량 셀별 통과시간 계산부(123)는 상기한 수학식 2를 이용하여 상기 일반차량의 궤적좌표에 대응하는 점이 셀 내에 복수 개 있는 경우, 1개 있는 경우, 없는 경우(0=zero)를 구분하여 셀별로 해당 일반차량이 통과하는 시간을 계산한다.If the cell of the lane to which the trajectory coordinates of the general vehicle belongs is determined by the general vehicle traveling
도 9에서, 일반차량은 2차선을 주행하면서 C21, C22, C23, C24 을 차례로 통과하였기 때문에 각 셀의 통과시간은 T21, T22, T23, T24로 계산된다.9, the general car while driving in the second lane C 21, C 22, C 23 , C 24 because it passes through the transit time of each cell in turn is calculated as T 21, T 22, T 23 ,
도 12는 상기 일반차량 셀별 통과시간 계산부(123)가 일반차량의 궤적좌표가 속한 셀별로 해당 일반차량이 통과하는 시간을 계산하는 방법을 설명하는 실시예이다.FIG. 12 is a diagram illustrating a method of calculating the passing time of the general vehicle by the general vehicle cell passing
도 12를 참조하면, 해당 일반차량의 각 셀의 통과시간은 다음과 같은 절차로 계산되며, 상기 수학식 2에 나타낸 기호와 용어의 정의를 참고하면 이하의 설명이 용이하게 이해될 것이다.Referring to FIG. 12, the passage time of each cell of the corresponding general vehicle is calculated by the following procedure, and the following description will be easily understood by referring to the definitions of the symbols and terms shown in Equation (2).
우선 상기 수학식 2에서는 일반차량의 궤적좌표에 대응하는 점이 각 셀 내에 복수 개 있는 경우, 1개 있는 경우, 없는 경우(0=zero)를 구분하고, 각각의 경우에 대해서 일반차량의 셀 통과시간을 계산한다.First, when there are a plurality of points corresponding to the locus coordinates of the general vehicle in the above Equation (2), when there are a plurality of points in each cell, .
상기 수학식 2에 있어서, Ts는 셀의 시작점에서 첫 번째 궤적좌표까지의 시간을, Te는 마지막 궤적좌표에서 셀의 끝점까지의 시간을 나타내고, Tm은 셀 내의 첫 번째 궤적좌표에서 마지막 궤적좌표까지의 시간을 나타낸다. 셀 내에 복수 개의 점이 있는 경우 셀을 통과하는 데 필요한 총 시간은 Ttotal=Ts+Tm+Te로 계산된다.In Equation (2), T s represents the time from the start point of the cell to the first trajectory coordinate, T e represents the time from the last trajectory coordinate to the end point of the cell, T m represents the time from the first trajectory coordinate within the cell Represents the time to the locus coordinate. If there are multiple points in the cell, the total time required to traverse the cell is calculated as T total = T s + T m + T e .
셀 내에 일반차량의 궤적좌표에 대응하는 점이 하나밖에 없는 경우는 Tm=0인 경우로 생각하면 되기 때문에 Ttotal=Ts+Te로 계산된다.If there is only one point in the cell corresponding to the locus coordinate of the general vehicle, it is calculated as T total = T s + T e since T m = 0.
셀 내에 일반차량의 궤적좌표에 대응하는 점이 하나도 없는 경우는 이전 셀에 나타난 점과 다음 셀에서 나타난 점과의 거리, 시간을 이용해서 Tbefore × Dtotal / Dbefore 혹은 Tnext × Dtotal / Dnext로 계산할 수 있다.If there is no point corresponding to the trajectory coordinates of the general vehicle in the cell, T before D total / D before or T next D total / D using the distance and time between the point indicated in the previous cell and the point indicated in the next cell It can be calculated by next .
상기와 같이 상기 일반차량 셀별 통과시간 계산부(123)에 의해 적어도 1대 이상의 일반차량의 셀별 통과시간이 계산되면, 이어서 상기 일반차량 셀별 대표속도 생성부(124)는 상기 수학식 3을 이용하여 이미 계산된 적어도 1대 이상의 일반차량의 셀별 통과시간을 누적하여 셀별로 주행한 일반차량의 대표속도를 생성한다.When the passing time of at least one general vehicle is calculated by the general vehicle cell passing
상기 일반차량 셀별 대표속도 생성부(124)가 적어도 1대 이상의 일반차량의 셀별 통과시간을 누적하는 이유는 복수 대의 일반차량이 도로를 주행하기 때문이다.The reason why the representative vehicle-specific-representative-
상기 일반차량 셀별 통과시간 계산부(124)가 상기 수학식 3을 이용하여 셀별로 주행한 일반차량의 대표속도를 생성한 결과를 엑셀양식으로 나타내면 도 13과 같다.13 shows a result of generating the representative speed of the general vehicle traveling on a cell-by-cell basis using the above-described general-vehicle-cell-specific-passage-
이처럼, 도로의 링크 내에서 차선별로 정해진 기준간격으로 구분된 셀별로 주행하는 차량의 대표속도를 생성하여 차량 내비게이션 시스템이나 교통정보 안내 시스템으로 제공하면 경로 탐색이나 경로 안내의 품질 및 링크 통과 소요시간 산출의 정밀도를 획기적으로 개선할 수 있으며, 이용자에게 정체가 발생 또는 해소되는 지점(예컨대, 버스전용차선이나 램프 진출입 차선 등에서의 정체 발생 또는 해소 지점)을 정확하게 제공할 수 있다.As described above, when the representative speed of the vehicle traveling by the cell divided by the standard interval determined by the lane is generated in the link of the road, it is provided to the vehicle navigation system or the traffic information guide system, the quality of the route search or route guidance, And it is possible to precisely provide a point at which a user is congested or eliminated (for example, a point of occurrence or elimination of stagnation in a bus lane, a lamp entry / exit lane, etc.).
이상에서 설명한 본 발명에 따른 지능형 교통정보 시스템의 차선별 교통 속도 정보 생성 장치는 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 기술의 요지를 벗어남이 없이 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.The above-described device for generating traffic-by-traffic information in the intelligent traffic information system according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to a general knowledge of the technical field To the extent that it is possible to make various changes to any person who has the technical spirit.
100: 지능형 교통정보 시스템의 차선별 교통 속도 정보 생성 장치
110: 셀별 기준정보 생성부
111: 수집차량 차선별 궤적좌표 수집부
112: 기준차선 셀별 기준정보 생성부
113: 여타차선 셀별 기준정보 생성부
120: 셀별 대표속도 생성부
121: 일반차량 차선별 궤적좌표 수집부
122: 일반차량 주행 셀 판별부
123: 일반차량 셀별 통과시간 계산부
124: 일반차량 셀별 대표속도 생성부100: Vehicle traffic speed information generation device of intelligent traffic information system
111: Collection vehicle trajectory coordinate coordinate collector
112: reference lane cell reference information generation unit
113: Reference information generation unit for each other lane cell
120: representative speed generation unit for each cell
121: Trajectory coordinate collecting unit
122: General vehicle traveling cell discrimination unit
123: Transmission time calculation unit for general vehicle
124: Representative speed generation unit for each general vehicle cell
Claims (7)
도로의 링크 내에서 차선별로 주행한 측위 장치를 탑재한 일반차량의 궤적좌표를 수집하고, 상기 셀별 기준정보 생성부(110)의 각 차선의 셀별 셀 기준좌표를 참고하여 수집한 일반차량의 궤적좌표가 속한 차선의 셀을 판별한 후, 판별된 상기 일반차량의 궤적좌표가 속한 셀별로 주행한 일반차량의 대표속도를 생성하는 셀별 대표속도 생성부(120);
로 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 교통정보 시스템의 차선별 교통 속도 정보 생성 장치.A detailed section defined by a reference interval determined for each lane within a link of a road is defined as a cell and based on the locus coordinates of a traffic information collection vehicle equipped with a positioning device traveling on a lane- A cell-specific reference information generation unit 110 for generating new coordinates at intervals, generating the generated coordinates as cell reference coordinates for each lane, and calculating distances between the reference coordinates of the cells as inter-cell distances; And
The trajectory coordinates of a general vehicle equipped with a positioning device traveling on a lane-by-lane basis in a link of a road are collected and the trajectory coordinates of the general vehicle collected by referring to the cell reference coordinates of each lane of each lane of the reference information generating unit 110 A representative speed generation unit 120 for generating a representative speed of a general vehicle traveling for each cell to which the trajectory coordinates of the identified general vehicle belongs;
Wherein the traffic information generating unit generates the traffic information for each lane of the intelligent traffic information system.
도로의 링크 내에서 차선별로 주행한 측위 장치를 탑재한 교통정보 수집차량의 궤적좌표를 차선의 중심선을 따라 정해진 시간 간격으로 수집하는 수집차량 차선별 궤적좌표 수집부(111)와;
도로의 링크 내에서 차선별로 정해진 기준간격으로 구분된 세부 구간을 셀(Cell)로 정의하고, 상기 수집차량 차선별 궤적좌표 수집부(111)에서 수집한 궤적좌표를 바탕으로 상기 기준간격으로 새로운 좌표를 생성하고, 생성된 좌표를 도로의 링크 내의 차선들 중 선정한 기준차선의 셀별 셀 기준좌표로 생성하고, 상기 셀 기준좌표 간의 거리를 셀간 거리로 계산하는 기준차선 셀별 기준정보 생성부(112); 및
상기 기준차선의 셀별 셀 기준좌표에서 여타차선의 중심선으로 수선의 발을 내린 좌표를 여타차선의 셀별 셀 기준좌표로 생성하고, 상기 셀 기준좌표 간의 거리를 셀간 거리로 계산하는 여타차선 셀별 기준정보 생성부(113);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 교통정보 시스템의 차선별 교통 속도 정보 생성 장치.The apparatus of claim 1, wherein the cell-specific reference information generator (110)
A collecting vehicle car line trajectory coordinate collecting unit (111) for collecting trajectory coordinates of a traffic information collecting vehicle equipped with a positioning device traveling by lane in a link of the road at predetermined time intervals along the center line of the lane;
A detailed section defined by a reference interval determined for each lane within a link of a road is defined as a cell and the new coordinates are calculated based on the locus coordinates collected by the collected locus lane marker coordinate collecting section 111 A reference lane-cell-specific reference information generation unit 112 for generating the generated coordinates as cell reference coordinates of the reference lane of the selected reference lane among the lanes in the link of the road, and calculating distances between the reference coordinates of the cells as inter-cell distances; And
Generating reference coordinates for each of the lane-by-cell basis information, wherein the reference coordinates of the reference lane of the reference lane are the coordinates of the reference line of the reference lane, (113);
Wherein the traffic information generating unit generates the traffic information for each lane of the intelligent traffic information system.
도로의 링크 내에서 차선별로 주행한 측위 장치를 탑재한 일반차량의 궤적좌표를 정해진 시간 간격으로 수집하는 일반차량 차선별 궤적좌표 수집부(121)와;
상기 셀별 기준정보 생성부(110)의 각 차선의 셀별 셀 기준좌표를 참고하여 상기 일반차량 차선별 궤적좌표 수집부(121)에서 수집한 궤적좌표에 대해서 차선별로 가장 가까운 셀 기준좌표를 두 개씩 선정하고, 선정된 두 개의 셀 기준좌표의 두 점을 잇는 직선과 해당 궤적좌표의 점과의 거리를 차선별로 구한 결과 그 거리가 가장 짧은 차선을 구하고 상기 일반차량의 궤적좌표가 속한 셀을 판별하는 일반차량 주행 셀 판별부(122);
상기 일반차량 주행 셀 판별부(122)에 의해 판별된 상기 일반차량의 궤적좌표가 속한 셀별로 해당 일반차량이 통과하는 시간을 계산하는 일반차량 셀별 통과시간 계산부(123); 및
상기 일반차량 셀별 통과시간 계산부(123)에 의해 계산된 적어도 1대 이상의 일반차량의 셀별 통과시간을 누적하여 셀별로 주행한 일반차량의 대표속도를 생성하는 일반차량 셀별 대표속도 생성부(124);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 교통정보 시스템의 차선별 교통 속도 정보 생성 장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the cell-by-cell representative rate generator (120)
A general vehicle car line-specific trajectory coordinate collecting unit 121 for collecting trajectory coordinates of a general vehicle equipped with a positioning device that rides on a lane-by-line basis within a link of the road at predetermined time intervals;
By referring to the cell reference coordinates of each lane of each lane of the cell-specific reference information generation unit 110, two reference coordinates nearest to the lane of the trajectory coordinates collected by the general vehicle lane marker coordinate collecting unit 121 are selected A lane between the straight line connecting two points of the selected two cell reference coordinates and the point of the corresponding trajectory coordinates is obtained for each lane and a lane that has the shortest distance is obtained and a lane for determining the cell to which the trajectory coordinates of the general vehicle belongs is determined A vehicle traveling cell discrimination unit 122;
A general vehicle cell passing time calculation unit 123 for calculating a passing time of the corresponding general vehicle for each cell to which the trajectory coordinates of the general vehicle determined by the general vehicle traveling cell determination unit 122 belongs; And
A general vehicle cell representative speed generation unit 124 for generating a representative speed of a general vehicle that accumulates cell passing times of at least one general vehicle calculated by the general vehicle cell passing time calculation unit 123, ;
Wherein the traffic information generating unit generates the traffic information for each lane of the intelligent traffic information system.
하기의 수학식
을 이용하여, 상기 일반차량의 궤적좌표에 대응하는 점이 셀 내에 복수 개 있는 경우, 1개 있는 경우, 없는 경우를 구분하여 셀별로 해당 일반차량이 통과하는 시간을 계산하는 것을 특징으로 하는 지능형 교통정보 시스템의 차선별 교통 속도 정보 생성 장치.5. The method according to claim 4, wherein the general vehicle cell passing time calculation unit (123)
The following equation
Wherein when a plurality of points corresponding to the locus coordinates of the general vehicle exist in the cell, the time when one ordinary vehicle is passed and the time when the corresponding general vehicle passes through is calculated by dividing the case where there is one or not. A traffic speed information generation device for each car in a system.
하기의 수학식
을 이용하여, 적어도 1대 이상의 일반차량의 셀별 통과시간을 누적하여 셀별로 주행한 일반차량의 대표속도를 생성하는 것을 특징으로 하는 지능형 교통정보 시스템의 차선별 교통 속도 정보 생성 장치.5. The method according to claim 4, wherein the representative vehicle-specific representative-speed generating unit (124)
The following equation
And generates a representative speed of a general vehicle traveling by each of the cells by accumulating the passage time of each of the at least one general vehicle in each cell.
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