KR101972421B1 - 교통 체증 발생 예측 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 교통 체증 발생 예측 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 적어도 둘 이상의 도로가 교차 또는 접속되는 교차로 및 그 주변 영역을 촬상한 영상을 획득하는 카메라부와, 상기 영상에 기초하여 상기 적어도 둘 이상의 도로를 각각 주행 방향에 따라 복수 개의 차로부로 나눈 후, 상기 복수 개의 차로부 중 어느 하나를 기준으로 상기 교차로에 대한 상대 위치가 입구측 또는 출구측에 해당하는 입구 차로부 또는 출구 차로부를 선별하는 차로 선별부와, 상기 입구 차로부에 대응하는 영역 내 포함된 복수 개의 차선을 인식하는 차선 인식부와, 상기 입구 차로부에 대응하는 영역에 있어서 상기 교차로에 의한 도로 합류 지점을 기준으로 각각 동일한 거리가 이격된 제1 지점과, 상기 제1 지점으로부터 기설정된 거리가 이격된 제2 지점을 상기 입구 차로부별로 산출하여 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점에 기초한 입구측 블록을 생성하는 입구 블록 생성부와, 상기 출구 차로부에 대응하는 영역상에 상기 입구측 블록과 차선의 가중치에 기초한 출구측 블록을 형성하는 출구 블록 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 교차로 주변의 어느 하나의 입구 지점에서 교통 정체가 발생되면 이에 따른 인과관계로 인해 소정 시간 경과 후 교차로의 소정 출구 지점에서 발생할 것으로 예상되는 교통 정체의 정도를 대략 구체적으로 수치화된 속도 정보로서 미리 예측할 수 있으므로, 교차로의 통과 시 차량 정체가 예상되는 차로 구간을 회피하도록 하여 차량 정체를 최소화하도록 하는 효과가 있다.

Description

교통 체증 발생 예측 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PREDICTING OCCURRENCE OF TRAFFIC CONGESTION}
본 발명은 복수 개의 차로가 합쳐지는 교차로의 출구 지점에서 발생할 것으로 예상되는 교통 체증의 정도를 예측하기 위한 교통 체증 발생 예측 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 사회가 발전하고 도시화되고 생활수준이 향상됨에 따라서 자동차 수가 매년 급속도로 증가하고 있다. 따라서 대도시는 물론 중소지방도시에까지 극심한 교통체증 현상이 발생하고 있으며, 이로 인한 경제적 손실도 매년 증가하고 있다. 이러한 교통체증 현상을 개선하기 위해서 도로의 개설과 교통신호 체계의 개선을 통한 방법이 다양하게 시도되고 있으나, 도시에서는 도로를 새로 개설하는 것이 여의치 않기 때문에 교통신호의 개선을 통한 교통 흐름의 적절한 통제 방법이 매우 종요한 방법으로 인식되고 있다.
한편, 교차로란 2개 이상의 도로가 교차 또는 접속되는 공간 및 그 내부의 교통 시설물을 말하는 것으로 정상적인 교통의 진행뿐만 아니라 횡단, 회전 등이 발생하여 도로의 다른 부분보다 복잡한 운행이 되어 있어 교차로 및 이 부근에서 교통사고의 대략 60%가량이 발생하고, 차량 정체의 대부분은 교차로에서 일어나고 있다.
특히, 교차로를 통과하는 차량들의 경우, 정체상황에서 비록 직진 및 좌회전신호를 정상적으로 받고 교차로에 진입하더라도 신호기간 내에 교차로를 빠져나갈 수 없다는 것을 뻔히 알면서도 무리하게 교차로에 들어가거나, 더 나아가서는 위와 같은 이유로 계속 밀리는 상황에서 이미 신호가 바뀌었음에도 불구하고, 앞차들 뒤를 물고 교차로에 밀고 들어오는 소위 꼬리 물기 얌체족들을 종종 볼 수 있는데, 꼬리 물기하는 차량 한 대 때문에 신호가 바뀌었음에도 다른 방향의 차들은 한 대도 움직이지 못하는 경우가 생기는 문제점이 있다.
이와 같이 교차로에서 꼬리를 이으며 교차로에 진입하는 행위에 의해 평균 지체시간을 연장하고, 주행속도를 떨어뜨리며, 교차로에서 의도적으로 꼬리를 물고 진입할 경우 교통사고에도 부정적 영향을 미치게 되므로 스스로 자제해달라고 개도를 하거나, 정체 교차로에 예컨대 '교차로 정체시 진입금지' 등의 경고판 등을 설치하여 운전자들이 이를 확인하고 교차로가 혼잡할 때 진입하지 않도록 하는 방법을 사용하고 있긴 하나 실질적인 효과는 미미한 실정이다.
또한, 보다 적극적으로는 교통 혼잡 시간에 교통경찰관 등을 집중적으로 배치해서 교차로 꼬리 물기 등을 단속하는 방법도 시행하고 있으나, 이 경우 수많은 교차로를 경찰관이 일일이 통제하고 단속하기가 쉽지 않고, 많은 인력이 투입되는 것에 비해 비효율적이며 적극적인 단속이 어려운 문제점이 있다.
KR 10-2013-0141102 A KR 10-1273576 B1
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수 개의 차로가 합쳐지는 교차로의 출구 지점에서 발생할 것으로 예상되는 교통 체증의 정도를 예측하는 교통 체증 발생 예측 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 교통 체증 발생 예측 시스템은, 적어도 둘 이상의 도로가 교차 또는 접속되는 교차로 및 그 주변 영역을 촬상한 영상을 획득하는 카메라부와, 상기 영상에 기초하여 상기 적어도 둘 이상의 도로를 각각 주행 방향에 따라 복수 개의 차로부로 나눈 후, 상기 복수 개의 차로부 중 어느 하나를 기준으로 상기 교차로에 대한 상대 위치가 입구측 또는 출구측에 해당하는 입구 차로부 또는 출구 차로부를 선별하는 차로 선별부와, 상기 입구 차로부에 대응하는 영역 내 포함된 복수 개의 차선을 인식하는 차선 인식부와, 상기 입구 차로부에 대응하는 영역에 있어서 상기 교차로에 의한 도로 합류 지점을 기준으로 각각 동일한 거리가 이격된 제1 지점과, 상기 제1 지점으로부터 기설정된 거리가 이격된 제2 지점을 상기 입구 차로부별로 산출하여 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점에 기초한 입구측 블록을 생성하는 입구 블록 생성부와, 상기 출구 차로부에 대응하는 영역상에 상기 입구측 블록과 차선의 가중치에 기초한 출구측 블록을 형성하는 출구 블록 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 일면에 따른 교통 체증 발생 예측 방법은, 적어도 둘 이상의 도로가 교차 또는 접속되는 교차로 및 그 주변 영역을 촬상한 영상을 획득하는 단계와, 상기 영상에 기초하여 상기 적어도 둘 이상의 도로를 각각 주행 방향에 따라 복수 개의 차로부로 나눈 후, 상기 복수 개의 차로부 중 어느 하나를 기준으로 상기 교차로에 대한 상대 위치가 입구측 또는 출구측에 해당하는 입구 차로부 또는 출구 차로부를 선별하는 단계와, 상기 입구 차로부에 대응하는 영역 내 포함된 복수 개의 차선을 인식하는 단계와, 상기 입구 차로부에 대응하는 영역에 있어서 상기 교차로에 의한 도로 합류 지점을 기준으로 각각 동일한 거리가 이격된 제1 지점과, 상기 제1 지점으로부터 기설정된 거리가 이격된 제2 지점을 상기 입구 차로부별로 산출하여 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점에 기초한 입구측 블록을 생성하는 단계와, 상기 출구 차로부에 대응하는 영역상에 상기 입구측 블록과 차선의 가중치에 기초한 출구측 블록을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 교차로 주변의 어느 하나의 입구 지점에서 교통 정체가 발생되면 이에 따른 인과관계로 인해 소정 시간 경과 후 교차로의 소정 출구 지점에서 발생할 것으로 예상되는 교통 정체의 정도를 대략 구체적으로 수치화된 속도 정보로서 미리 예측할 수 있으므로, 교차로의 통과 시 차량 정체가 예상되는 차로 구간을 회피하도록 하여 차량 정체를 최소화하도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 체증 발생 예측 시스템의 개념도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 체증 발생 예측 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고,
도 3은 도 2의 블록 생성부에 의해 생성되는 입구측 블록 및 출구측 블록을 설명하기 위한 도면이고,
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 체증 발생 예측 방법을 나타낸 순서도이다.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하려는 과제, 과제의 해결수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 체증 발생 예측 시스템의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 체증 발생 예측 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 3은 도 2의 블록 생성부에 의해 생성되는 입구측 블록 및 출구측 블록을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 전술한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 교통 체증 발생 예측 시스템에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 체증 발생 예측 시스템은 크게 카메라부(100), 차로 선별부(200), 차선 인식부(300), 블록 생성부(400), 센서부(500), 점등 정보 검출부(600), 정체 상태 판단부(700) 및 블록 정보 산출부(800)를 포함할 수 있다.
카메라부(100)는 적어도 둘 이상의 도로가 교차 또는 접속되는 교차로(I) 및 그 주변 영역을 촬상한 영상을 획득하기 위한 것으로서, 교차로(I)를 중심으로 상기 교차로(I)로 진입하는 차로와 상기 교차로(I)에서 진출하는 차로에서의 이동 차량을 소정의 영역 범위에서 촬상하는 적어도 하나 이상의 카메라를 포함한다.
이때, 카메라부(100)는 4K UHD(Ultra High Definition)를 지원하는 카메라 또는 3M(Megapixel) 이상의 FHD(Full High Definition)를 지원하는 카메라인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
차로 선별부(200)는 카메라부(100)에 의해 획득된 영상에 기초하여 교차로(I)에 의해 교차되는 적어도 둘 이상의 도로(M,N)를 각각 주행 방향에 따라 복수 개의 차로부로 나눈 후, 복수 개의 차로부 중 어느 하나를 기준으로 교차로(I)에 대한 상대 위치가 입구측 또는 출구측에 해당하는 입구 차로부(RIN) 또는 출구 차로부(ROUT)를 선별한다.
이때, 입구 차로부(RIN)는 교차로(I)로 유입되는 주행 방향을 가지는 차로부를 나타내고, 출구 차로부(ROUT)는 교차로(I)에서 유출되는 주행 방향을 가지는 차로부를 나타낼 수 있다.
예컨대, 도 1을 참조하면, 차로 선별부(200)는 교차로(I)에 의해 교차되는 두 개의 도로(M,N) 중 제1 도로(M)를 주행 방향(→,←)에 따라 두 개의 차로부(M1,M2)로 나누고, 제2 도로(N)를 주행 방향(↓,↑)에 따라 두 개의 차로부(N1,N2)로 나누게 된다
이후, 차로 선별부(200)는, 제1 도로(M) 중 주행 방향이 '→'인 차로부 'M1'에 해당하면서 차량 주행 시 교차로(I)로 유입되는 위치에 속하는 차로부 'A'를 입구 차로부(RIN)로서 선별하고, 제2 도로(N) 중 주행 방향이 '↓'인 차로부 'N1'에 해당하면서 차량 주행 시 교차로(I)로 유입되는 위치에 속하는 차로부 'B'를 입구 차로부(RIN)로서 선별하고, 제2 도로(N) 중 주행 방향이 '↓'인 차로부 'N1'에 해당하면서 차량 주행 시 교차로(I)에서 유출되는 위치에 속하는 차로부 'C'는 출구 차로부(ROUT)로서 선별하게 된다.
비록, 전술한 도면 및 설명에서는 교차로(I)로 진입하는 입구 차로부(RIN)가 2개이고 교차로(I)에서 진출하는 출구 차로부(ROUT)가 1개인 삼거리 형태에 대해 서술하고 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 입구 차로부(RIN) 및 출구 차로부(ROUT)가 적어도 하나 이상인 사거리, 오거리 및 육거리와 같은 형태의 교차로를 포함할 수도 있고, 입구 차로부의 개수가 출구 차로부의 개수보다 상대적으로 더 많은 경우에 해당하기만 하면 교차로에 접속되는 입구 차로부 또는 출구 차로부의 개수는 한정되지 아니한다.
차선 인식부(300)는 입구 차로부(RIN)에 대응하는 영역 내 포함된 복수 개의 차선을 인식한다.
여기서, 차선 인식부(300)는 카메라부(100)에 의해 획득된 영상 내 입구 차로부(RIN)에 대응하는 소정 영역으로부터 에지 성분을 추출한 후 추출된 에지 성분이 기설정된 차선 패턴과 동일한 경우에 이를 차선(L)으로 인식하고, 인식된 차선(L)에 기초하여 해당 영역 내 포함되는 차선의 개수를 파악할 수 있다.
예컨대, 도 1을 참조하면, 입구 차로부 'A'는 하나의 평행선상에 기설정된 차선 패턴에 기초한 1개의 차선(L)이 인식되므로 2차로에 해당함을 확인할 수 있고, 입구 차로부 'B'는 두 개의 나란한 평행선상에 기설정된 차선 패턴에 기초한 2개의 차선(L)이 각각 인식되므로 3차로에 해당함을 확인할 수 있다.
이때, 상기 에지 성분은 라플라시안(Laplacian) 연산을 이용한 2차 미분과 같은 일반적인 에지 검출 알고리즘을 이용하여 윤곽선을 검출함으로써 획득된다. 이와 같은 에지 검출 알고리즘은 당업자에게는 자명한 사항이므로 별도의 설명은 생략하기로 한다.
블록 생성부(400)는 교차로(I)의 입구 또는 출구의 소정 범위의 영역에 대응하는 블록을 생성하기 위한 것이다.
여기서, 블록 생성부(400)는 입구 차로부(RIN)에 대응하는 입구측 블록을 생성하는 입구 블록 생성부(410)와, 출구 차로부(ROUT)에 대응하는 출구측 블록을 생성하는 출구 블록 생성부(420)를 포함한다.
입구 블록 생성부(410)는 교차로(I)에 의한 도로 합류 지점을 기준으로 각각 동일한 거리가 이격된 제1 지점(10)과, 제1 지점(10)으로부터 기설정된 거리가 이격된 제2 지점(20)을 입구 차로부별로 산출하여 제1 지점(10) 및 제2 지점(20)에 기초한 입구측 블록(Da,Db)을 생성한다.
출구 블록 생성부(420)는 출구 차로부(ROUT)에 대응하는 영역상에 입구측 블록(Da,Db)과 차선의 가중치(α,β)에 기초한 출구측 블록(Dc)을 형성한다.
이때, 상기 차선의 가중치(α,β)는 입구측 블록별로 해당 입구측 블록에 대응하는 영역 내 차선의 개수 정보에 기초하여 결정되는 것일 수 있다.
예컨대, 도 1 및 도 3을 참조하면, 입구 블록 생성부(410)는, 입구 차로부 'A'에서 제1 지점(10a) 및 제2 지점(20a)을 각각 경계 지점으로 하는 영역에 대응하는 제1 입구측 블록(Da)을 생성하되, 상기 제1 입구측 블록(Da)은 제1 지점(10a) 및 제2 지점(20a) 간 이격 거리인 'r1'과 상기 제1 입구측 블록(Da) 내에서 인식된 차선의 개수 정보 'α'에 각각 기초한 가로 길이(α) 및 세로 길이(r1)에 대응하는 소정 크기의 사각형 블록 형태일 수 있다.
또한, 입구 블록 생성부(410)는, 입구 차로부 'B'에서 제1 지점(10b) 및 제2 지점(20b)을 각각 경계 지점으로 하는 영역에 대응하는 제2 입구측 블록(Db)을 생성하되, 상기 제2 입구측 블록(Db)은 제1 지점(20a) 및 제2 지점(20b) 간 이격 거리인 'r2'와 상기 제2 입구측 블록(Db) 내에서 인식된 차선의 개수 정보 'β'에 각각 기초한 가로 길이(β) 및 세로 길이(r2)에 대응하는 소정 크기의 사각형 블록 형태일 수 있다.
이 경우, 출구 블록 생성부(420)는, 출구 차로부 'C'에서 상기 입구측 블록(Da) 및 제2 입구측 블록(Db)과 각각의 입구측 블록에 대응하는 영역 내 인식된 차선의 개수 정보에 기초한 출구측 블록(Dc)을 생성하되, 상기 출구측 블록(Dc)은 전술한 입구측 블록(Da,Db)과 마찬가지로 소정의 가로 길이(X) 및 세로 길이(Y)를 갖는 사각형 블록 형태일 수 있다.
센서부(500)는 입구측 블록(Da,Db) 및 출구측 블록(Dc)을 각각 통과하는 차량들의 이동 속도를 감지하기 위한 것이다.
여기서, 센서부(500)는 입구측 블록의 생성 시 기준이 된 경계지점에 해당하는 제1 지점(10) 및 제2 지점(20) 각각에 대응하는 위치를 통과하는 차량들의 순간 이동 속도를 감지할 수 있다.
이때, 센서부(500)는 루프식 차량 검지기와 레이저 속도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이와 관련하여, 상기 루프식 차량 검지기의 경우, 제1 지점(10) 및 제2 지점(20) 각각에 대응하는 위치의 도로상에 매설된 루프 코일에 차량 접근 시 루프 코일 인덕턴스가 변화하면서 릴레이를 작동시키는 방식으로 동작함에 따라, 해당 지점을 지나는 차량이 검출되는 시점을 측정한 후 이에 기초한 차량의 이동 속도를 환산하는 데 반해, 상기 레이저 속도 센서의 경우, 차량이 이동하는 도로상에 일정 거리 단위로 소정의 레이저를 발사해 차량에서 반사되어 되돌아오는 레이저 신호를 수신한 결과로써 해당 차량과의 거리와 시간차를 계산하여 차량의 이동 속도를 환산하게 된다.
점등 정보 검출부(600)는 교차로의 주변에 설치된 교통신호등의 현재 점등된 신호를 검출하는 것으로서, 예컨대, 각 교통신호등의 현재 점등된 색상을 적색 신호, 황색 신호, 녹색 신호, 좌회전 신호 및 유턴 신호 중 어느 하나로 구분하여 인식할 수 있다.
정체 상태 판단부(700)는 적어도 하나의 입구 차로부(RIN)에서 출구 차로부(Rout)로의 주행을 지시하는 주행 신호가 점등되면, 주행 상태에 있는 입구 차로부에 대응하는 입구측 블록에서의 차량 이동 속도에 기초하여 입구 차로부의 정체 상태를 판단한다.
여기서, 정체 상태 판단부(700)는 소정의 입구 차로부(RIN)에 대응하는 주행 신호가 점등될 때, 상기 주행 신호가 점등된 시점으로부터 기설정된 시간 동안 주행 상태에 있는 입구 차로부(RIN)의 입구측 블록에서의 차량 이동 속도가 기설정된 임계값 미만인 경우, 해당 입구 차로부(RIN)를 정체 상태로 판단한다.
이때, 만약 정체 상태 판단부(700)에 의해 소정의 입구 차로부(RIN)가 정체 상태로 판단되면, 입구 블록 생성부(410) 및 출구 블록 생성부(420)는 해당 입구 차로부(RIN)가 정체 상태로 판단되는 시점에 입구측 블록 및 출구측 블록을 생성하게 된다.
예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 교차로(I)로 진입 가능한 2개의 입구 차로부(A,B)와 1개의 출구 차로부(C)가 존재할 때, 입구 차로부 'B'의 교통신호등(5)에서 교차로(I)로의 진입을 허용하는 주행 신호, 즉, 녹색 신호(직진)가 점등되면, 입구 차로부 'B'에서 신호 대기 중인 차량들이 교차로(I)로 순서대로 진입하게됨과 동시에, 차로부 'A'에서 대기 중인 차량들 중 출구 차로부 'C'로 이동하고자 하는 일부 차량들은 비보호 우회전의 원칙에 기초해 해당 주행 신호가 점등된 시간 동안 함께 교차로(I)로 진입하여 합쳐지면서 일명 꼬리물기 형태의 정체가 발생된다.
이로 인해, 입구 차로부 'B'에 대응하는 입구측 블록(Db)에서의 차량 이동 속도는 상기 정체의 영향을 받아 느려지게 되는데, 이때 만일 상기 차량 이동 속도가 기설정된 임계값 미만으로 측정되면, 정체 상태 판단부(700)는 입구 차로부 'B'가 정체 상태인 것으로 판단하게 된다.
블록 정보 산출부(800)는 입구측 블록(Da,Db) 및 출구측 블록(Dc)에서 각각 감지된 이동 속도에 기초한 차량 이동 정보(S1,S2) 및 차량 정체 정보(S0)를 산출한다.
여기서, 블록 정보 산출부(800)는 입구측 블록(Da,Db)에 대응하는 차량 이동 정보(S1,S2)를 산출하는 입구 블록 정보 산출부(810)와, 출구측 블록(Dc)에 대응하는 차량 정체 정보(S0)를 산출하는 출구 블록 정보 산출부(820)를 포함할 수 있다.
입구 블록 정보 산출부(810)는 각각의 입구측 블록(Da,Db)을 통과하는 차량들의 이동 속도 및 가속도와 해당 차량들이 출구측 블록(Dc)에 진입할 때까지의 소요시간에 기초하여 차량 이동 정보(S1,S2)를 산출한다.
여기서, 입구 블록 정보 산출부(810)는, 제1 지점(10) 및 제2 지점(20)을 각각 통과하는 차량들의 이동속도가 센서부(500)에 의해 감지되면, 이동차량별로 상기 이동속도가 감지된 시점을 바탕으로 제1 지점(10)에서 제2 지점(20)까지 통과하는 데 걸리는 통과시간을 산출하고, 제1 지점(10) 및 제2 지점(20) 각각에서의 이동 속도의 변화량을 상기 통과시간으로 나누어 이동차량별 가속도를 산출한 후, 입구측 블록별로 해당 입구측 블록 내 이동차량에 대응하는 평균 가속도 및 전체 평균속도를 산출할 수 있다.
이후, 입구 블록 정보 산출부(810)는 '초기 속도(v0)'와 '속도 변화량(△v)'의 합에 해당하는 속도 계산 공식(v=v0+△v)에 따라 차량 이동 정보를 산출하되, '초기 속도'는 전술한 과정에서 산출된 상기 전체 평균속도에 대응되고, '속도 변화량'은 전술한 과정에서 산출된 상기 평균 가속도에 해당 입구측 블록에서 출구측 블록까지 도달하는 데 걸리는 소요시간을 곱한 값에 대응될 수 있다.
이때, 상기 소요시간은 해당 입구측 블록의 경계지점에서 출구측 블록의 경계지점까지의 거리를 상기 전체 평균속도로 나누어 계산할 수 있으며, 상기 거리에 대한 값은 기저장된 상태인 것이 바람직하다.
아래의 표 1은 제1 입구측 블록(Da)과 제2 입구측 블록(Db) 각각의 제1 지점(10a,10b) 및 제2 지점(20a,20b)에 대한 순간 이동 속도, 평균 속도 및 통과시간을 해당 입구측 블록 내 이동 차량별로 정리한 다음, 이에 기초한 평균 가속도 및 전체 평균속도를 산출한 결과의 일례를 하나의 표로 함께 정리하여 나타낸 것이다.
Figure 112018083004378-pat00001
예컨대, 상기 표 1 및 도 1을 참조하면, 제1 입구측 블록(Da)에 대응하는 영역을 통과한 이동차량은 'A-01','A-02','A-03'로 총 3대이며, 이 중 이동차량 'A-01'의 경우, 제1 지점(10a) 및 제2 지점(20a)에서 각각 측정된 이동 속도는 '22(m/s)' 및 '33(m/s)'이고, 제1 지점(10a)에서 제2 지점(20a)을 통과하는 데 걸린 통과시간은 '2.8(sec)'임을 확인할 수 있다.
또한, 제2 입구측 블록(Db)에 대응하는 이동차량은 'B-01','B-02','B-03','B-04','B-05'으로 총 5대이며, 이 중 이동차량 'B-03'의 경우, 제1 지점(10b) 및 제2 지점(20b)에서 각각 측정된 이동 속도는 '22(m/s)' 및 '42(m/s)'이고, 제1 지점(10b)에서 제2 지점(20b)을 통과하는 데 걸린 통과시간은 '3(sec)'임을 확인할 수 있다.
아래의 표 2는 제1 입구측 블록(Da)과 제2 입구측 블록(Db) 각각에 대응하는 이동차량별 이동 속도 및 통과시간이 상기 표 1에 기재된 것과 같을 때, 이에 기초하여 입구 블록 정보 산출부(810)에 의해 산출되는 차량 이동 정보의 일례를 나타낸 것이다.
Figure 112018083004378-pat00002
예컨대, 상기 표 1 및 표 2를 참조하면, 제1 입구측 블록(Da)의 경우, 해당 블록 내 이동 차량의 전체 평균속도, 즉, 블록 초기속도가 '24.7(m/s)'이고, 평균 가속도가 '-3(m/s2)'이고, 제1 입구측 블록(Da)에서 출구측 블록(Dc)까지의 거리가 '14(m)'이므로, 제1 입구측 블록(Da)에서 출구측 블록(Dc)에 도달하기까지 걸릴 것으로 예상되는 소요 시간은 '(거리)/(전체 평균속도)'를 계산한 결과 '0.57(sec)'로 산출됨에 따라, 최종적으로, 제1 입구측 블록(Da)의 차량 이동 정보(S1)는 '(블록 초기속도)＋{(평균 가속도)×(소요시간)}'를 계산한 결과 '23(m/s)'로 산출되게 된다.
또한, 제2 입구측 블록(Db)의 경우, 해당 블록 내 이동 차량의 전체 평균속도, 즉, 블록 초기속도가 '30(m/s)'이고, 평균 가속도가 '-4.5(m/s2)'이고, 제2 입구측 블록(Db)에서 출구측 블록(Dc)까지의 거리가 '20(m)'이므로, 제2 입구측 블록(Db)에서 출구측 블록(Dc)에 도달하기까지 걸릴 것으로 예상되는 소요 시간은 '(거리)/(전체 평균속도)'를 계산한 결과 '0.67(sec)'로 산출됨에 따라, 최종적으로 제2 입구측 블록(Db)의 차량 이동 정보(S2)는 '(블록 초기속도)＋{(평균 가속도)×(소요시간)}'를 계산한 결과 '27(m/s)'로 산출되게 된다.
출구 블록 정보 산출부(820)는 입구 블록 정보 산출부(810)에 의해 산출된 차량 이동 정보(S1,S2)와 입구측 블록별 차선의 가중치(α,β)에 기초하여 차량 정체 정보(S0)를 산출하기 위한 것으로서, 차량 정체 정보(S0)는 아래의 수학식 1에 의해 계산된다.
Figure 112018083004378-pat00003
여기서, S1은 제1 입구측 블록(Da)에 대한 차량 이동 정보를 나타내고, S2는 제2 입구측 블록(Db)에 대한 차량 이동 정보를 나타내고, S0는 출구측 블록(Dc)에 대한 차량 정체 정보를 나타내며, α는 제1 입구측 블록(Da) 내의 차선의 개수 정보를 나타내고, β는 제2 입구측 블록(Db) 내의 차선의 개수 정보를 나타낼 수 있다.
즉, 입구측 블록의 차량 이동 정보와 출구측 블록의 차량 정체 정보는 모두 해당 블록의 속도 정보에 해당하는 것으로서, 전술한 바와 같이, 본 발명에서는 교차로로 진입하는 입구측 블록의 속도 정보에 기초하여 추후 교차로로부터 진출하는 출구측 블록에서의 예상 속도 정보를 산출함에 따라 이에 따른 교통 체증을 예측할 수 있게 된다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 체증 발생 예측 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 도 4 및 도 5와 전술한 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 체증 예측 방법에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 적어도 둘 이상의 도로가 교차 또는 접속되는 교차로 및 그 주변 영역을 촬상한 영상을 획득한다(S100).
상기 S100 단계는, 교차로(I)를 중심으로 교차로(I)로 진입하는 차로와 교차로(I)에서 진출하는 차로에서의 이동 차량을 소정의 영역 범위에서 촬상하는 적어도 하나 이상의 카메라를 포함하는 카메라부(100)에 의해 구현될 수 있다.
이때, 카메라부(100)는 4K UHD(Ultra High Definition)를 지원하는 카메라 또는 3M(Megapixel) 이상의 FHD(Full High Definition)를 지원하는 카메라인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, S100 단계에 획득된 영상에 기초하여 교차로(I)에 접속되는 적어도 둘 이상의 도로를 각각 주행 방향에 따라 복수 개의 차로부로 나눈 후, 상기 복수 개의 차로부 중 어느 하나를 기준으로 교차로(I)에 대한 상대 위치가 입구측 또는 출구측에 해당하는 입구 차로부(RIN) 또는 출구 차로부(ROUT)를 선별한다(S300).
이때, 입구 차로부(RIN)는 교차로(I)로 유입되는 주행 방향을 가지는 차로부를 나타내고, 출구 차로부(ROUT)는 교차로(I)에서 유출되는 주행 방향을 가지는 차로부를 나타낼 수 있다.
예컨대, 도 1을 참조하면, 상기 선별하는 단계(S300)에서는, 교차로(I)에 의해 교차되는 두 개의 도로(M,N) 중 제1 도로(M)를 주행 방향(→,←)에 따라 두 개의 차로부(M1,M2)로 나누고, 제2 도로(N)를 주행 방향(↓,↑)에 따라 두 개의 차로부(N1,N2)로 나눈 후, 제1 도로(M) 중 주행 방향이 '→'인 차로부 'M1'에 해당하면서 차량 주행 시 교차로(I)로 유입되는 위치에 속하는 차로부 'A'를 입구 차로부로서 선별하고, 제2 도로(N) 중 주행 방향이 '↓'인 차로부 'N1'에 해당하면서 차량 주행 시 교차로(I)로 유입되는 위치에 속하는 차로부 'B'를 입구 차로부(RIN)로서 선별하고, 제2 도로(N) 중 주행 방향이 '↓'인 차로부 'N1'에 해당하면서 차량 주행 시 교차로(I)에서 유출되는 위치에 속하는 차로부 'C'는 출구 차로부(ROUT)로서 선별하게 된다.
비록, 전술한 도면 및 설명에서는 교차로(I)로 진입하는 입구 차로부(RIN)가 2개이고 교차로(I)에서 진출하는 출구 차로부(ROUT)가 1개인 삼거리 형태에 대해 서술하고 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 입구 차로부(RIN) 및 출구 차로부(ROUT)가 적어도 하나 이상인 사거리, 오거리 및 육거리와 같은 형태의 교차로를 포함할 수도 있고, 입구 차로부의 개수가 출구 차로부의 개수보다 상대적으로 더 많은 경우에 해당하기만 하면 교차로에 접속되는 입구 차로부 또는 출구 차로부의 개수는 한정되지 아니한다.
다음으로, 상기 S300 단계에 선별된 입구 차로부(RIN)에 대응하는 영역 내 포함된 복수 개의 차선을 인식한다(S500).
상기 인식하는 단계(S500)에서는, 상기 S100 단계에 의해 획득된 영상 내 입구 차로부(A,B)에 대응하는 소정 영역으로부터 에지 성분을 추출한 후 추출된 에지 성분이 기설정된 차선 패턴과 동일한 경우에 이를 차선(L)으로 인식하고, 인식된 차선(L)에 기초하여 해당 영역 내 포함되는 차선의 개수를 파악할 수 있다.
예컨대, 도 1을 참조하면, 상기 인식하는 단계(S500)에서, 입구 차로부 'A'는 하나의 평행선상에 기설정된 차선 패턴에 기초한 1개의 차선(L)이 인식되므로 2차로에 해당함을 확인할 수 있고, 입구 차로부 'B'는 두 개의 나란한 평행선상에 각각 기설정된 차선 패턴에 기초한 2개의 차선(L)이 인식되므로 3차로에 해당함을 확인할 수 있다.
이때, 상기 에지 성분은 라플라시안(Laplacian) 연산을 이용한 2차 미분과 같은 일반적인 에지 검출 알고리즘을 이용하여 윤곽선을 검출함으로써 획득된다. 이와 같은 에지 검출 알고리즘은 당업자에게는 자명한 사항이므로 별도의 설명은 생략하기로 한다.
다음으로, 교차로(I)의 주변에 설치된 교통신호등의 현재 점등된 신호를 검출하여 소정의 주행 신호의 점등 여부를 판단한다(S620).
상기 S620 단계에서는, 각 교통신호등의 현재 점등된 색상을 적색 신호, 황색 신호, 녹색 신호, 좌회전 신호 및 유턴 신호 중 어느 하나로 구분하여 인식할 수 있다.
다음으로, 상기 S620 단계에 적어도 하나의 입구 차로부(RIN)에서 출구 차로부(ROUT)로의 주행을 지시하는 주행 신호가 점등되면, 주행 상태에 있는 입구 차로부(RIN)에 대응하는 입구측 블록에서의 차량 이동 속도에 기초하여 입구 차로부(RIN)의 정체 상태를 판단한다(S640,S660).
구체적으로, 상기 정체 상태를 판단하는 단계에서는, 소정의 입구 차로부(RIN)에 대응하는 주행 신호가 점등될 때(S620), 상기 주행 신호가 점등된 시점으로부터 기설정된 시간 동안 주행 상태에 있는 입구 차로부(RIN)의 입구측 블록에서의 차량 이동 속도가 기설정된 임계값 미만인 경우(S640), 해당 입구 차로부(RIN)를 정체 상태로 판단한다(S660).
여기서, 상기 S640 단계는, 입구측 블록의 생성 시 기준이 된 경계지점에 해당하는 제1 지점(10) 및 제2 지점(20) 각각에 대응하는 위치를 통과하는 차량들의 순간 이동 속도를 감지한 후 감지된 순간 이동 속도를 상기 임계값과 비교하는 것일 수 있다.
이때, 상기 S640 단계는 루프식 차량 검지기와 레이저 속도 센서 중 어느 하나를 포함하는 센서부(500)에 의해 구현될 수 있다.
이와 관련하여, 상기 루프식 차량 검지기의 경우, 제1 지점(10) 및 제2 지점(20) 각각에 대응하는 위치의 도로상에 매설된 루프 코일에 차량 접근 시 루프 코일 인덕턴스가 변화하면서 릴레이를 작동시키는 방식으로 동작함에 따라, 해당 지점을 지나는 차량이 검출되는 시점을 측정한 후 이에 기초한 차량의 이동 속도를 환산하는 데 반해, 상기 레이저 속도 센서의 경우, 차량이 이동하는 도로상에 일정 거리 단위로 소정의 레이저를 발사해 차량에서 반사되어 되돌아오는 레이저 신호를 수신한 결과로써 해당 차량과의 거리와 시간차를 계산하여 차량의 이동 속도를 환산하게 된다.
이때, 만약 상기 S660 단계에 의해 소정의 입구 차로부(RIN)가 정체 상태로 판단되면, 해당 입구 차로부(RIN)가 정체 상태로 판단되는 시점에 입구측 블록을 생성하는 단계(S700)와 출구측 블록을 생성하는 단계(S800)를 수행하게 된다.
예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 교차로(I)로 진입 가능한 2개의 입구 차로부(A,B)와 1개의 출구 차로부(C)가 존재할 때, 입구 차로부 'B'의 교통신호등(5)에서 교차로(I)로의 진입을 허용하는 주행 신호, 즉, 녹색 신호(직진)가 점등되면, 입구 차로부 'B'에서 신호 대기 중인 차량들이 교차로(I)로 순서대로 진입하게됨과 동시에, 차로부 'A'에서 대기 중인 차량들 중 출구 차로부 'C'로 이동하고자 하는 일부 차량들은 비보호 우회전의 원칙에 기초해 해당 주행 신호가 점등된 시간 동안 함께 교차로(I)로 진입하여 합쳐지면서 일명 꼬리물기 형태의 정체가 발생된다.
이로 인해, 입구 차로부 'B'에 대응하는 입구측 블록(Db)에서의 차량 이동 속도는 상기 정체의 영향을 받아 느려지게 되는데, 이때 만일 상기 차량 이동 속도가 기설정된 임계값 미만으로 측정되면(S640), 입구 차로부 'B'가 정체 상태인 것으로 판단하게 된다(S660).
다음으로, 적어도 하나의 입구 차로부(RIN)가 정체 상태로 판단되면, 입구 차로부별로 제1 지점(10) 및 제2 지점(20)에 기초한 입구측 블록(Da,Db)을 생성한다(S700).
상기 S700 단계에서는, 입구 차로부(RIN)에 대응하는 영역에 있어서 교차로(I)에 의한 도로 합류 지점을 기준으로 각각 동일한 거리가 이격된 제1 지점과, 상기 제1 지점으로부터 기설정된 거리가 이격된 제2 지점을 입구 차로부별로 산출하여 제1 지점(10) 및 제2 지점(20)에 기초한 입구측 블록을 생성할 수 있다.
다음으로, 출구 차로부(ROUT)에 대응하는 영역상에 상기 S700 단계에 의해 생성된 입구측 블록(Da,Db)과 차선의 가중치(α,β)에 기초한 출구측 블록(Dc)을 형성한다(S900).
이때, 상기 차선의 가중치(α,β)는 입구측 블록별로 해당 입구측 블록에 대응하는 영역 내 차선의 개수 정보에 기초하여 결정되는 것일 수 있다.
예컨대, 도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 S700 단계에는, 입구 차로부 'A'에서 제1 지점(10a) 및 제2 지점(20a)을 각각 경계 지점으로 하는 영역에 대응하는 제1 입구측 블록(Da)을 생성하되, 상기 제1 입구측 블록(Da)은 제1 지점(10a) 및 제2 지점(20a) 간 이격 거리인 'r1'과 상기 제1 입구측 블록(Da) 내에서 인식된 차선의 개수 정보 'α'에 각각 기초한 가로 길이(α) 및 세로 길이(r1)에 대응하는 소정 크기의 사각형 블록 형태일 수 있다.
또한, 상기 S700 단계에는, 입구 차로부 'B'에서 제1 지점(10b) 및 제2 지점(20b)을 각각 경계 지점으로 하는 영역에 대응하는 제2 입구측 블록(Db)을 생성하되, 상기 제2 입구측 블록(Db)은 제1 지점(20a) 및 제2 지점(20b) 간 이격 거리인 'r2'와 상기 제2 입구측 블록(Db) 내에서 인식된 차선의 개수 정보 'β'에 각각 기초한 가로 길이(β) 및 세로 길이(r2)에 대응하는 소정 크기의 사각형 블록 형태일 수 있다.
이 경우, 상기 S900 단계에는, 출구 차로부 'C'에서 상기 입구측 블록(Da) 및 제2 입구측 블록(Db)과 각각의 입구측 블록에 대응하는 영역 내 인식된 차선의 개수 정보에 기초한 출구측 블록(Dc)을 생성하되, 상기 출구측 블록(Dc)은 전술한 입구측 블록(Da,Db)과 마찬가지로 소정의 가로 길이(X) 및 세로 길이(Y)를 갖는 사각형 블록 형태일 수 있다.
다음으로, 상기 S700 단계 및 상기 S900 단계에 의해 입구측 블록 및 출구측 블록이 생성된 상태에서, 상기 S640 단계에 감지된 이동 속도에 기초하여 입구측 블록(Da,Db)에 대응하는 차량 이동 정보(S1,S2)와 출구측 블록(Dc)에 대응하는 차량 정체 정보(S0)를 각각 산출한다(S950).
구체적으로, 상기 S950 단계는, 입구측 블록(Da,Db)에 대응하는 차량 이동 정보(S1,S2)를 산출하는 입구 블록 정보 산출 단계(S953)와, 출구측 블록(Dc)에 대응하는 차량 정체 정보(S0)를 산출하는 출구 블록 정보 산출 단계(S956)를 포함할 수 있다.
여기서, 입구 블록 정보 산출 단계(S953)는, 각각의 입구측 블록(Da,Db)을 통과하는 차량들의 이동 속도 및 가속도와 해당 차량들이 출구측 블록(Dc)에 진입할 때까지의 소요시간에 기초하여 차량 이동 정보(S1,S2)를 산출하는 것이다.
구체적으로, 입구 블록 정보 산출 단계(S953)는, 제1 지점(10) 및 제2 지점(20)을 각각 통과하는 차량들의 이동속도가 전술한 센서부(500)에 의해 감지되면, 이동차량별로 상기 이동속도가 감지된 시점을 바탕으로 제1 지점(10)에서 제2 지점(20)까지 통과하는 데 걸리는 통과시간을 산출하고, 제1 지점(10) 및 제2 지점(20) 각각에서의 이동 속도의 변화량을 상기 통과시간으로 나누어 이동차량별 가속도를 산출한 후, 입구측 블록별로 해당 입구측 블록 내 이동차량에 대응하는 평균 가속도 및 전체 평균속도를 산출할 수 있다.
이후, '초기 속도(v0)'와 '속도 변화량(△v)'의 합에 해당하는 속도 계산 공식(v=v0+△v)에 따라 차량 이동 정보를 산출하되, '초기 속도'는 전술한 과정에서 산출된 상기 전체 평균속도에 대응되고, '속도 변화량'은 전술한 과정에서 산출된 상기 평균 가속도에 해당 입구측 블록에서 출구측 블록까지 도달하는 데 걸리는 소요시간을 곱한 값에 대응될 수 있다.
이때, 상기 소요시간은 해당 입구측 블록의 경계지점에서 출구측 블록의 경계지점까지의 거리를 상기 전체 평균속도로 나누어 계산할 수 있으며, 상기 거리에 대한 값은 기저장된 상태인 것이 바람직하다.
여기서, 출구 블록 정보 산출 단계(S946)는, 상기 S942 단계에 의해 산출된 차량 이동 정보(S1,S2)와 입구측 블록별 차선의 가중치(α,β)에 기초하여 차량 정체 정보(S0)를 산출한다.
즉, 상기 표 1, 표 2 및 수학식 1에 대하여 전술한 내용에 기초하면, 입구측 블록의 차량 이동 정보와 출구측 블록의 차량 정체 정보는 모두 해당 블록의 속도 정보에 해당하는 것으로서, 본 발명에서는 교차로로 진입하는 입구측 블록의 속도 정보에 기초하여 추후 교차로로부터 진출하는 출구측 블록에서의 예상 속도 정보를 산출함에 따라 이에 따른 교통 체증을 예측할 수 있게 된다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.
특히, 전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 강점을 다소 폭넓게 상술하였으므로, 상술한 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 형상의 설계나 수정의 기본으로써 즉시 사용될 수 있음이 해당 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.
또한, 상기에서 기술된 실시예는 본 발명에 따른 하나의 실시예일 뿐이며, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상의 범위에서 다양한 수정 및 변경된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 이러한 다양한 수정 및 변경 또한 본 발명의 기술적 사상의 범위에 속하는 것으로 전술한 본 발명의 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
5: 교통신호등 10: 제1 지점
20: 제2 지점 30: 제3 지점
100: 카메라부 200: 차로 선별부
300: 차선 인식부 400: 블록 생성부
410: 입구 블록 생성부 420: 출구 블록 생성부
500: 센서부 600: 점등 정보 검출부
700: 정체 상태 판단부 800: 블록 정보 산출부
810: 입구 블록 정보 산출부 820: 출구 블록 정보 산출부

Claims (11)

  1. 적어도 둘 이상의 도로가 교차 또는 접속되는 교차로 및 그 주변 영역을 촬상한 영상을 획득하는 카메라부;
    상기 영상에 기초하여 상기 적어도 둘 이상의 도로를 각각 도로 주행 방향에 따라 복수 개의 차로부로 나눈 후, 상기 복수 개의 차로부 중 어느 하나를 기준으로 상기 교차로에 대한 상대 위치가 입구측 또는 출구측에 해당하는 입구 차로부 또는 출구 차로부를 선별하는 차로 선별부;
    상기 입구 차로부에 대응하는 영역 내 포함된 복수 개의 차선을 인식하는 차선 인식부;
    상기 교차로의 주변에 설치된 교통신호등의 현재 점등된 신호를 검출하는 점등 정보 검출부;
    적어도 하나의 상기 입구 차로부에서 상기 출구 차로부로의 주행을 지시하는 주행 신호가 점등되면, 주행 상태에 있는 상기 입구 차로부에 대응하는 영역에 있어서 상기 교차로에 의한 도로 합류 지점을 기준으로 각각 동일한 거리가 이격된 제1 지점과 상기 제1 지점으로부터 기설정된 거리가 이격된 제2 지점에서의 차량 이동 속도에 기초하여 상기 입구 차로부의 정체 상태를 판단하는 정체 상태 판단부;
    소정의 제1 입구 차로부가 정체 상태로 판단되는 경우, 상기 제1 입구 차로부에 대응하는 영역상에 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점을 각각 경계지점으로 하는 영역에 기초한 입구측 블록을 생성하는 입구 블록 생성부;
    상기 제1 입구 차로부에 대응하는 영역상에 상기 입구측 블록이 생성되는 경우, 상기 제1 입구 차로부와 동일한 주행 방향을 가지는 제1 출구 차로부에 대응하는 영역상에 상기 입구측 블록과 차선의 가중치에 기초한 출구측 블록을 형성하는 출구 블록 생성부;
    상기 입구측 블록을 통과하는 차량들의 이동 속도를 감지하는 센서부;
    상기 입구측 블록을 통과하는 차량들의 이동 속도 및 가속도와 상기 입구측 블록에서 상기 출구측 블록에 도달하는 데 걸리는 소요시간에 기초한 차량 이동 정보를 산출하는 입구 블록 정보 산출부; 및
    상기 차량 이동 정보와 상기 입구측 블록의 차선의 가중치에 기초한 차량 정체 정보를 산출하는 출구 블록 정보 산출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통 체증 발생 예측 시스템.
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  5. 제1항에 있어서,
    상기 정체 상태 판단부는,
    상기 주행 신호가 점등될 때, 상기 주행 신호가 점등된 시점으로부터 기설정된 시간 동안 주행 상태에 있는 상기 입구 차로부의 상기 입구측 블록에서의 차량 이동 속도가 기설정된 임계값 미만인 경우, 상기 입구 차로부를 정체 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 교통 체증 발생 예측 시스템.
  6. 적어도 둘 이상의 도로가 교차 또는 접속되는 교차로 및 그 주변 영역을 촬상한 영상을 획득하는 단계;
    상기 영상에 기초하여 상기 적어도 둘 이상의 도로를 각각 주행 방향에 따라 복수 개의 차로부로 나눈 후, 상기 복수 개의 차로부 중 어느 하나를 기준으로 상기 교차로에 대한 상대 위치가 입구측 또는 출구측에 해당하는 입구 차로부 또는 출구 차로부를 선별하는 단계;
    상기 입구 차로부에 대응하는 영역 내 포함된 복수 개의 차선을 인식하는 단계;
    상기 교차로의 주변에 설치된 교통신호등의 현재 점등된 신호를 검출하는 단계;
    적어도 하나의 상기 입구 차로부에서 상기 출구 차로부로의 주행을 지시하는 주행 신호가 점등되면, 주행 상태에 있는 상기 입구 차로부에 대응하는 영역에 있어서 상기 교차로에 의한 도로 합류 지점을 기준으로 각각 동일한 거리가 이격된 제1 지점과 상기 제1 지점으로부터 기설정된 거리가 이격된 제2 지점에서의 차량 이동 속도에 기초하여 상기 입구 차로부의 정체 상태를 판단하는 단계;
    소정의 제1 입구 차로부가 정체 상태로 판단되면, 상기 제1 입구 차로부에 대응하는 영역상에 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점을 각각 경계지점으로 하는 영역에 기초한 입구측 블록을 생성하는 단계;
    상기 제1 입구 차로부에 대응하는 영역상에 상기 입구측 블록이 생성되면, 상기 제1 입구 차로부와 동일한 주행 방향을 가지는 제1 출구 차로부에 대응하는 영역상에 상기 입구측 블록과 차선의 가중치에 기초한 출구측 블록을 형성하는 단계;
    상기 입구측 블록을 통과하는 차량들의 이동 속도를 감지하는 단계;
    상기 입구측 블록을 통과하는 차량들의 이동 속도 및 가속도와 상기 입구측 블록에서 상기 출구측 블록에 도달하는 데 걸리는 소요시간에 기초한 차량 이동 정보를 산출하는 단계; 및
    상기 차량 이동 정보와 상기 입구측 블록의 차선의 가중치에 기초한 차량 정체 정보를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통 체증 발생 예측 방법.
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  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 정체 상태를 판단하는 단계는,
    상기 주행 신호가 점등될 때, 상기 주행 신호가 점등된 시점으로부터 기설정된 시간 동안 주행 상태에 있는 상기 입구 차로부의 상기 입구측 블록에서의 차량 이동 속도가 기설정된 임계값 미만인 경우, 상기 입구측 블록을 정체 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 교통 체증 발생 예측 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 카메라부는,
    4K UHD(Ultra High Definition)를 지원하는 카메라 또는 3M(Megapixel) 이상의 FHD(Full High Definition)를 지원하는 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통 체증 발생 예측 시스템.
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