KR102200107B1 - 신호시간 조율을 이용한 교차로 신호 운영방법 - Google Patents

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KR102200107B1 KR1020190171056A KR20190171056A KR102200107B1 KR 102200107 B1 KR102200107 B1 KR 102200107B1 KR 1020190171056 A KR1020190171056 A KR 1020190171056A KR 20190171056 A KR20190171056 A KR 20190171056A KR 102200107 B1 KR102200107 B1 KR 102200107B1
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김영찬
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Abstract

본 발명은 각 차로별 소통단계를 산정한 후, 산정된 차로별 소통단계에 대응하여 신호주기(Cycle Length) 및 개별현시주기(Split)를 최적으로 조율(재분배)함으로써 차량 정체시간을 효과적으로 절감시켜 차량 흐름을 원활하게 유도할 수 있으며, 신호주기(Cycle Length)의 연장 또는 축소가 필요하지 않는 경우, 각 차로별 포화도에 대응하여 각 개별현시의 주기를 최적화시킴으로써 실시간 교통상황에 대응하여 최적의 신호운영이 가능하도록 하는 신호시간 조율을 이용한 교차로 신호 운영방법에 관한 것이다.

Description

신호시간 조율을 이용한 교차로 신호 운영방법{Signalized intersection operation method by signal time tuning}
본 발명은 신호시간 조율을 이용한 교차로 신호 운영방법에 관한 것으로서, 상세하게로는 각 차로군별 포화도를 통해 각 차로군의 소통단계를 구분한 후, 구분된 소통단계를 활용하여 신호주기(Cycle Length) 및 개별현시시간(Split)을 적으로 조율(재분배)함으로써 각 차로군의 포화도를 효율적으로 균등화하여 차량 정체시간을 절감시킬 수 있는 신호시간 조율을 이용한 교차로 신호 운영방법에 관한 것이다.
최근 들어, 차량 보급률이 증가하고 도심이 확장됨에 따라 교통 혼잡이 일상화되어 막대한 규모의 경제적 손실을 발생시키고 있고, 이에 따라 교통 혼잡을 해결하기 위하여 도로를 신설하거나 확장하는 등의 다양한 노력이 이루어지고 있으나, 이러한 방식은 막대한 재원이 소요될 뿐만 아니라 단기적으로 해결하기 어려운 한계를 갖는다.
따라서 교차로들의 신호체계를 최적화하여 차량 대기시간을 절감시키기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.
종래의 대표적인 교차로 신호체계로는 차량검지수단에 의해 검출된 누적데이터들을 활용하여 TOD(Time Of Day)에 따라 고정된 신호주기 및 현시시간을 출력하는 정주기식 신호 운영방식과, 수집된 교통정보를 이용하여 교통상황에 따라 신호를 제어하는 능동형 신호 운영방식으로 분류된다.
이때 정주기식 신호 운영방식은 기 설정된 신호주기에 따라 운영되기 때문에 현재 교통상태에 유동적으로 대응하지 못하여 차량 정체현상을 절감시키지 못하는 구조적 한계를 갖는다.
특히, 최근 들어 무선통신 인프라가 확장되고 감지센서의 기술이 정밀화됨에 따라 교통정보를 통합적으로 운영하기 위한 ICT(Information &Communication Technology)가 도입되어 교차로의 교통상황을 실시간으로 확인할 수 있는 다양한 정보들이 생성되고 있고, 이에 따라 이러한 교통상황 정보를 활용하여 교차로의 신호를 최적으로 운영하기 위한 신호제어방법에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.
도 1은 국내등록특허 제10-1776612호(발명의 명칭 : 통행차량 검지를 위한 검지영역 설정 방법과 이를 이용한 교통 신호 제어방법)에 개시된 교통 신호 제어방법의 신호제어 프로세서를 나타낸다.
도 1의 교통 신호 제어방법(이하 종래기술이라고 함)(S900)은 임의의 현시 시작 시에 제어기가 해당현시 진행방향 모두 종료가능 모드를 OFF로 하는 단계901(S901)과, 제어기가 현시방향에 따라 기 설정된 검지영역으로부터 출력되는 신호를 판단하여 각 진행방향별 통행상태를 판단하여, 각 진행방향별로 각각 앞막힘 가능상태( β상태)인지를 판단하는 단계902(S902)와, 단계902(S902)에서 각 진행방향별로 각각 앞막힘 가능상태(β상태)라고 판단될 때 진행되어 앞막힘 가능상태(β상태) 신호제어 프로세스를 실행하는 단계903(S903)과, 진행차량이 없는 상태(γ 상태)인지를 판단하는 단계904(S904)와, 단계904(S904)에서 진행차량 없는 상태(γ 상태)라고 판단될 때 진행되어 신호제어 프로세스를 실행하는 단계905(S905)와, β상태나 γ상태의 발생없이 현시종료 근접시간(PENT)에 도달하는지를 판단하는 단계906(S906)과, 단계906(S906)에서 β상태나 γ상태의 발생없이 현시종료 근접시간(PENT)에 도달하였다고 판단될 때 진행되어 정상상태(α 상태) 종료 가능 신호제어프로세스를 실행하는 단계907(S907)로 이루어진다.
이와 같이 구성되는 종래기술(S900)은 실시간으로 교차로내 각 진행방향별로 정확한 통행상태 판단이 가능하게 되고 이를 이용하여 각 진행방향별로 실시간 신호제어가 가능하게 되므로, 앞막힘 현상 발생 시 차량통행을 제한하거나, 차량통행이 없는 진행 방향에 대해서는 적색신호를 등화하고 대신 교차로내 차량통행에 방해가 되지 않는 대체방향을 통행시키는 등, 교차로 내 차량소통을 원활하게 유도할 수 있는 장점을 갖는다.
그러나 종래기술(S900)은 각 차로별에 대응되는 감지영역들을 별도로 설정한 후, 설정된 감지영역들에 대한 차량정보를 기반으로 앞막힘 가능상태(β상태) 및 진행차량 없는 상태(γ 상태)를 판별한 후, 이에 대응되는 신호 프로세서를 진행하도록 구성되었기 때문에 앞막힘 가능상태(β상태)나 또는 차량 없는 상태(γ 상태)가 이루어져야만 신호제어프로세스가 진행되고, 이에 따라 β상태 또는 γ 상태가 아닌 경우에는 각 차로의 포화도와 상관없이 고정된 신호가 출력됨으로써 신호제어의 효율성 및 효과가 현저히 떨어지는 단점을 갖는다.
다시 말하면, 종래기술(S900)은 각 차로별 포화도와 상관없이, 교차로에 설정된 감지영역의 차량감지를 기반으로 앞막힘 가능상태(β상태)나 또는 차량 없는 상태(γ 상태)를 판별한 후, 판별여부에 따라 신호제어프로세스를 진행하도록 구성되었기 때문에 각 차로의 포화도에 유동적으로 대응하지 못하여 차량 정체시간을 절감시키기 위한 효과 및 기능이 현저히 떨어지는 단점을 갖는다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 각 차로별 소통단계를 산정한 후, 산정된 차로별 소통단계에 대응하여 신호주기(Cycle Length) 및 개별현시시간(Split)을 최적으로 조율(재분배)함으로써 차량 정체시간을 효과적으로 절감시켜 차량 흐름을 원활하게 유도할 수 있는 신호시간 조율을 이용한 교차로 신호 운영방법을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 다른 해결과제는 신호주기(Cycle Length)의 연장 또는 축소가 필요하지 않는 경우, 각 차로별 포화도에 대응하여 각 개별현시의 주기를 최적화시킴으로써 실시간 교통상황에 대응하여 최적의 신호운영이 가능하도록 하는 신호시간 조율을 이용한 교차로 신호 운영방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 교차로 신호 운영방법(S1)에 있어서: 외부로부터 상기 교차로의 차로군별 포화도(
Figure 112019131723742-pat00001
)를 입력받는 입력단계(S10); 소통단계별로 포화도범위가 매칭된 기 설정된 매칭테이블과, 상기 입력단계(S10)를 통해 입력된 차로군별 포화도(
Figure 112019131723742-pat00002
)를 활용하여 각 현시별 소통단계를 추출하는 각 현시별 소통단계 검출단계(S20); 상기 각 현시별 소통단계 검출단계(S20)에 의해 검출된 각 현시별 소통단계를 활용하여 신호주기(Cycle Length)의 연장 또는 축소여부를 판단하는 주기변경 조건 만족여부 판단단계(S40); 상기 주기변경 조건 만족여부 판단단계(S40)에 의해 신호주기의 연장 또는 축소 조건에 만족한다고 판단될 때, 현재 신호주기에 변경값(
Figure 112019131723742-pat00003
)을 적용시켜 신호주기를 결정하는 SA 주기길이 결정단계(S50); 상기 SA 주기길이 결정단계(S50)에서 신호주기의 길이가 연장/축소되었는지를 판별하는 주기길이 연장/축소 여부 판별단계(S60); 상기 주기길이 연장/축소 여부 판별단계(S60)에서 주기길이가 연장/축소되었다고 판단될 때 진행되며, 주기길이가 연장되었을 때, 상기 변경값(
Figure 112019131723742-pat00004
)을 현시 종류의 수량인 N개로 나눈 후, 각 개별현시의 주기를 N등분 된 값(
Figure 112019131723742-pat00005
) 만큼 연장시키고, 주기길이가 축소되었을 때, 각 개별현시의 주기를 상기 ‘
Figure 112019131723742-pat00006
’ 만큼 축소시키는 연장/축소 변경값 결정단계(S70)를 포함하고, 상기 주기변경 조건 만족여부 판단단계(S40) 및 상기 SA 주기길이 결정단계(S50)까지는 주제어교차로를 대상으로 진행되고, 상기 입력단계(S10), 상기 각 현시별 소통단계 검출단계(S20), 상기 주기길이 연장/축소 여부 판별단계(S60) 및 상기 연장/축소 변경값 결정단계(S70)는모든 교차로들을 대상으로 진행되는 것이다.
또한 본 발명에서 상기 주기변경 조건 만족여부 판단단계(S40)는 주기 연장조건 만족여부 판별단계(S41)를 더 포함하고, 상기 주기 연장조건 만족여부 판별단계(S41)는 상기 각 현시별 소통단계 검출단계(S20)에 의해 검출된 각 현시별 소통단계 정보를 활용하여, 각 상충현시그룹에 속하는 개별현시들 각각의 소통단계들을 추출하는 상충현시그룹별 소통단계 추출단계(S411); 상충현시그룹별 소통단계 추출단계(S411)에 의해 추출된 각 상충현시그룹의 소통단계 정보들을 활용하여, 각 상충현시그룹의 개별현시들 각각의 소통단계가 모두 3단계 이상인지를 비교하며, 만약 개별현시들의 소통단계들이 모두 3단계 이상이면, 해당 상충현시그룹의 상태 값을 ‘1’로 산출하고, 만약 개별현시들 중 소통단계가 3단계 미만인 개별현시가 적어도 하나 이상이면, 해당 상충현시그룹의 상태 값을 ‘0’으로 산출하는 상충현시그룹별 상태 값 산출단계(S412); 상기 상충현시그룹별 상태 값 산출단계(S412)에 의해 산출된 각 상충현시그룹의 상태 값을 활용하여, 동일한 베리어그룹에 속하는 상충현시그룹들의 상태 값들을 합산하며, 만약 합산 값이 ‘1’ 이상이면, 해당 베리어그룹의 상태 값을 ‘1’로 산출하고, 만약 합산 값이 ‘0’ 이면, 해당 베리어그룹의 상태 값을 ‘0’으로 산출하는 베리어그룹별 상태 값 산출단계(S413); 상기 베리어그룹별 상태 값 산출단계(S413)에 의해 산출된 베리어그룹들 각각의 상태 값들을 합산한 후, 합산 값이 ‘2’인지를 비교하며, 만약 베리어그룹들의 상태 값들을 합산한 합산값이 ‘2’이면, 다음 주기를 현재 주기(C)로부터 ‘
Figure 112019131723742-pat00007
(연장 변경값)’ 만큼 연장하는 것으로 판단하고, 만약 베리어그룹들의 상태 값들을 합산한 합산 값이 ‘2’가 아닌 ‘1’ 이나 ‘0’이면, 다음 주기를 연장하지 않는 것으로 판단하는 주기 연장여부 판단단계(S414)를 포함하고, 상기 상충현시그룹별 상태 값 산출단계(S412)에 의해 산출되는 상충현시그룹의 상태 값은 다음의 수학식 1로 정의되고, 상기 베리어그룹별 상태 값 산출단계(S413)에 의해 산출되는 베리어그룹의 상태 값은 다음의 수학식 2로 정의되고, 상기 주기 연장여부 판단단계(S414)에서 처리되는 주기연장 판단 방법은 다음의 수학식 3으로 정의되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 교차로 신호 운영방법은 주기 축소조건 만족여부 판별단계(S43)를 더 포함하고, 상기 주기 축소조건 만족여부 판별단계(S43)는 상기 각 현시별 소통단계 검출단계(S20)에 의해 검출된 각 현시별 소통단계 정보를 활용하여, 각 상충현시그룹에 속하는 개별현시들 각각의 소통단계들을 추출하는 제2 상충현시그룹별 소통단계 추출단계(S431); 상기 제2 상충현시그룹별 소통단계 추출단계(S431)에 의해 추출된 각 상충현시그룹의 소통단계 정보들을 활용하여, 각 상충현시그룹의 개별현시의 소통단계가 모두 1단계 인지를 비교하며, 만약 개별현시들의 소통단계들이 모두 1단계이면, 해당 상충현시그룹의 상태 값을 ‘1’로 산출하고, 만약 개별현시들 중 소통단계가 2단계 이상인 개별현시가 적어도 하나 이상이면, 해당 상충현시그룹의 상태 값을 ‘0’으로 산출하는 제2 상충현시그룹별 상태 값 산출단계(S432); 상기 제2 상충현시그룹별 상태 값 산출단계(S432)에 의해 산출된 각 상충현시그룹의 상태 값을 활용하여, 동일한 베리어그룹에 속하는 상충현시그룹들의 상태 값을 합산하며, 만약 합산 값이 ‘1’ 이상이면, 해당 베리어그룹의 상태 값을 ‘1’로 산출하고, 만약 합산 값이 ‘0’ 이면, 해당 베리어그룹의 상태 값을 ‘0’으로 산출하는 제2 베리어그룹별 상태 값 산출단계(S433); 상기 제2 베리어그룹별 상태 값 산출단계(S433)에 의해 산출된 베리어그룹들 각각의 상태 값들을 합산한 후, 합산 값이 ‘2’인지를 비교하며, 만약 베리어그룹들의 상태 값들을 합산한 합산값이 ‘2’이면, 다음 주기를 현재 주기(C)로부터 ‘
Figure 112019131723742-pat00008
’(축소 변경값) 만큼 축소(-
Figure 112019131723742-pat00009
)하는 것으로 판단하고, 만약 베리어그룹들의 상태 값들을 합산한 합산 값이 ‘2’가 아닌 ‘1’ 이나 ‘0’이면, 다음 주기를 축소하지 않는 것으로 판단하는 주기 축소여부 판단단계(S434)를 포함하고, 상기 제2 상충현시그룹별 상태 값 산출단계(S432)에 의해 산출되는 상충현시그룹의 상태 값은 다음의 수학식 4로 정의되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 연장/축소 변경값 결정단계(S70)는 상기 주기 연장조건 만족여부 판별단계(S41)에서 주기를 연장시키는 것으로 판단될 때, 각 개별현시의 주기를 N등분 된 값(
Figure 112019131723742-pat00010
) 만큼 연장시키고, 상기 주기 연장조건 만족여부 판별단계(S41)에서 주기를 축소시키는 것으로 판단될 때, 각 개별현시의 주기를 ‘
Figure 112019131723742-pat00011
’ 만큼 축소시키는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 교차로 신호 운영방법(S1)은 상기 주기길이 연장/축소 여부 판별단계(S60)에서 주기길이가 연장/축소되지 않았다고 판단될 때 진행되는 조율 및 현시시간 조정단계(S80)를 더 포함하고, 상기 조율 및 현시시간 조정단계(S80)는 각 상충현시그룹을 구성하는 개별현시들인 상충현시들 각각의 소통단계들을 비교한 후, 소통단계가 높은 상충현시에는 현시주기를 기 설정되거나 또는 사용자로부터 입력된 변경설정값(△g) 만큼 연장시키되, 소통단계가 낮은 상충현시에는 현시주기를 변경설정값(△g) 만큼 축소시키며, 소통단계가 동일한 경우에는 상충현시들 각각이 동일한 현시길이가 적용되도록 조율하는 제1 조율단계(S81)를 더 포함하고, 상기 제1 조율단계(S81)에 적용되는 조율방법은 다음의 수학식 7로 정의되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 조율 및 현시시간 조정단계(S80)는 상기 제1 조율단계(S81)에 의해 조율된 현시주기를 활용하여 다음의 수학식 8로 정의되는 현시별 예측포화도를 산정하는 제1 조율기반 현시별 예측포화도 산정단계(S82); 상기 제1 조율기반 현시별 예측포화도 산정단계(S82)에 의해 산정된 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00012
)들을 활용하여, 각 베리어그룹을 구성하는 개별현시들 각각의 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00013
)들 중 가장 높은 값을 해당 배리어그룹의 최고예측포화도(’barrier1‘, ’barrier2‘)들로 산정하며, 전체 현시들 중 가장 높은 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00014
)를 전체 현시의 최고 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00015
)로 산정하는 제1 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계(S83); 상기 제1 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계(S83)에 의해 산정된 각 베리어그룹의 최고 예측포화도 값들을 활용하여 베리어그룹의 현시시간을 조율하는 제2 조율단계(S84); 상기 제2 조율단계(S84)에 의해 조율된 현시주기를 기반으로 각 현시별로 예측포화도를 산정하는 제2 조율기반 현시별 예측포화도 산정단계(S85); 상기 제2 조율기반 현시별 예측포화도 산정단계(S85)에 의해 산정된 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00016
)들을 활용하여 각 베리어그룹의 최고 예측포화도(’barrier1‘, ’barrier2‘)들과, 전체 현시의 최고 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00017
)를 산정하는 제2 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계(S86); 상기 제1 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계(S83)에 의해 산정된 최고 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00018
)와, 상기 제2 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계(S86)에 의해 산정된 제2 최고 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00019
)를 비교하며, 만약 최고 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00020
)가 최고 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00021
) 보다 크면, 상기 제2 조율단계(S84)의 방식으로 각 현시의 현시주기를 조율하는 것으로 결정하고, 만약 최고 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00022
)가 최고 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00023
) 보다 크면, 상기 제1 조율단계(S81)의 방식으로 각 현시의 현시주기를 조율하는 것으로 결정하는 개별현시주기 결정단계(S87)를 더 포함하고, 상기 제1 조율기반 현시별 예측포화도 산정단계(S82)에 의해 산출되는 각 현시별 예측포화도는 다음의 수학식 8로 정의되고, 상기 제1 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계(S83)에서 각 베리어그룹의 최고 예측포화도(’barrier1‘, ’barrier2‘) 및 전체 현시의 최고 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00024
)를 산정하는 방법은 다음의 수학식 9로 정의되고, 상기 제2조율기반 현시별 예측포화도 산정단계(S85)에 의해 산출되는 각 현시별 예측포화도는 다음의 수학식 11로 정의되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 제2 조율단계(S84)는 제1 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계(S83)에 의해 산정된 각 베리어그룹의 최고 예측포화도 값(barrier1, barrier2)들을 비교하는 베리어그룹별 최고 예측포화도 비교단계(S841); 상기 베리어그룹별 최고 예측포화도 비교단계(S841)에서, 최고 예측포화도 값이 큰 베리어그룹인 우세 베리어그룹 및 최고 예측포화도 값이 작은 베리어그룹인 열세 베리어그룹을 추출하며, 추출된 우세 베리어그룹을 구성하는 현시들 중 동일한 식별번호를 갖는 현시인 동일식별그룹이라고 함들의 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00025
) 들을 비교한 후, 이들 중 높은 값인 최대값을 추출하며, 추출된 열세 베리어그룹을 구성하는 현시들 중 동일식별그룹을 구성하는 현시들의 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00026
) 들을 비교한 후, 이들 중 높은 값인 최대값을 추출하는 동일현시그룹별 최대값 추출단계(S842); 상기 동일현시그룹별 최대값 추출단계(S842)에 의해 추출된 우세 베리어그룹의 최대값들을 비교함과 동시에 열세 베리어그룹의 최대값들을 비교하는 비교단계(S843); 상기 비교단계(S843)에서, 우세 베리어그룹의 최대값이 높은 동일식별그룹의 현시들의 현시주기를 베리어변경설정값(
Figure 112019131723742-pat00027
) 만큼 연장하도록 조율하도록 결정하며, 열세베리어그룹의 최대값이 낮은 동일식별그룹의 현시들의 현시주기를 베리어변경설정값(
Figure 112019131723742-pat00028
) 만큼 축소하도록 조율하도록 결정하는 베리어변경설정값 적용 현시시간 조율단계(S844)를 더 포함하고, 상기 제2 조율단계에 의한 개별현시 변경방법은 다음의 수학식 10으로 정의되는 것이 바람직하다.
상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 각 차로별 소통단계를 산정한 후, 산정된 차로별 소통단계에 대응하여 신호주기(Cycle Length) 및 개별현시시간(Split)을 최적으로 조율(재분배)함으로써 차량 정체시간을 효과적으로 절감시켜 차량 흐름을 원활하게 유도할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면 신호주기(Cycle Length)의 연장 또는 축소가 필요하지 않는 경우, 각 차로별 포화도에 대응하여 각 개별현시의 주기를 최적화시킴으로써 실시간 교통상황에 대응하여 최적의 신호운영이 가능하게 된다.
도 1은 국내등록특허 제10-1776612호(발명의 명칭 : 통행차량 검지를 위한 검지영역 설정 방법과 이를 이용한 교통 신호 제어방법)에 개시된 교통 신호 제어방법의 신호제어 프로세서를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 사용되는 용어들을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예인 교차로 신호 운영방법을 나타내는 플로차트이다.
도 4는 도 3의 각 현시별 소통단계 검출단계를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 도 3의 주기변경 조건 만족여부 판단단계를 나타내는 플로차트이다.
도 6은 도 5의 주기 연장조건 만족여부 판별단계를 나타내는 플로차트이다.
도 7은 도 5의 주기 축소조건 만족여부 판별단계를 나타내는 플로차트이다.
도 8은 도 3의 연장/축소 변경값 결정단계를 나타내는 플로차트이다.
도 9는 도 3의 조율 및 현시시간 조정단계를 나타내는 블록도이다.
도 10은 도 9의 제1 조율단계를 설명하기 위한 예시도이다.
도 11은 도 9의 제2 조율단계를 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 사용되는 용어들을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2를 참조하여 본 발명에 사용되는 용어들을 살펴보기로 한다.
○최소제어단위(SA, Sub Area)
- 교통류의 특성이 유사한 인접한 교차로들로 구성됨
- 최소제어단위(SA)에 속하는 교차로는 동일한 주기길이로 운영됨.
- 최소제어단위(SA)의 주기길이는 주제어 교차로의 주기길이로 결정됨.
○ Ring 1
- 하나의 현시 다음에 상충되는 현시가 진행되는 현시의 조합.
- 현시들의 현시시간의 합은 주기길이와 동일함.
- Ring 1 : 현시 1(Ø1), 2(Ø2), 3(Ø3), 4(Ø4)
○ Ring 2
- Ring1을 구성하는 현시를 제외한 상충되는 현시가 연속되는 현시의 조합.
- Ring1과 마찬가지로 현시들의 현시시간의 합은 주기길이와 동일함.
- Ring 2 : 현시 5(Ø5), 6(Ø6), 7(Ø7), 8(Ø8)
○ 베리어그룹(Barrier Group)
- 주-도로 및 부-도로를 구분하는 베리어(barrier)에 구분된 현시 그룹.
- 베리어그룹1 : 현시1(Ø1), 현시2(Ø2), 현시5(Ø5), 현시6(Ø6)
- 베리어그룹2 : 현시3(Ø3), 현시4(Ø4), 현시7(Ø7), 현시8(Ø8)
○상충현시그룹(Ring Group)
- 동일한 베리어그룹(Barrier Group) 내에서 상충이 발생하는 현시로 구성됨.
- 상충현시그룹 1(RG1) : 현시1(Ø1), 현시2(Ø2)
- 상충현시그룹 2(RG2) : 현시3(Ø3), 현시4(Ø4)
- 상충현시그룹 3(RG3) : 현시5(Ø5), 현시6(Ø6)
- 상충현시그룹 4(RG4) : 현시7(Ø7), 현시8(Ø8)
○동일현시그룹
- Ring1과 2에서 동일한 식별번호가 부여된 현시들로 구성됨
- 현시1과 현시5(Ø1, Ø5), 현시2와 현시6(Ø2, Ø6), 현시3과 현시7(Ø3, Ø7), 현시4와 현시8(Ø4, Ø8)
○신호주기(Cycle Length) : Ring1 또는 Ring2를 구성하는 현시들의 현시시간의 합
○개별현시시간(Split) : 각 개별현시의 주기
이하, 도 2의 용어들을 참조하여 본 발명의 일실시예인 교차로 신호 운영방법에 대해 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예인 교차로 신호 운영방법을 나타내는 플로차트이다.
본 발명의 일실시예인 교차로 신호 운영방법(S1)은 도 3에 도시된 바와 같이, 포화도 입력단계(S10), 각 현시별 소통단계 검출단계(S20), 주제어교차로 판단단계(S30), 주기변경 조건 만족여부 판단단계(S40), SA 주기길이 결정단계(S50), 주기길이 연장/축소 여부 판별단계(S60), 연장/축소 변경값 결정단계(S70), 조율 및 현시시간 조정단계(S80)로 이루어진다.
이때 본 발명에서, 단계30(S30)부터 단계50(S50)까지는 해당 SA의 주제어교차로를 대상으로 진행되고, 단계10, 20, 60 ~ 80(S10, S20, S60, S70, S80)들은 해당 SA의 모든 교차로들을 대상으로 진행된다.
포화도 입력단계(S10)는 교통관제센터 서버(10)로부터 주제어교차로의 각 차로군별 포화도(
Figure 112019131723742-pat00029
)를 수신 받는다.
다음의 표 1은 각 현시별 소통단계 검출단계에 적용되는 포화도별 소통단계가 매칭된 표이다.
Figure 112019131723742-pat00030
이때
Figure 112019131723742-pat00031
는 차로군i의 포화도이다.
각 현시별 소통단계 검출단계(S20)는 표 1에서와 같이 각 소통단계의 포화도 범위가 매칭된 기준테이블과, 포화도 입력단계(S10)에 의해 수신 받은 각 차로군별 포화도 정보를 비교 및 활용하여 해당 현시에 대응되는 소통단계를 추출함으로써 각 현시별 소통단계를 검출한다.
도 4는 도 3의 각 현시별 소통단계 검출단계를 설명하기 위한 예시도이다.
예를 들어, 각 현시별 소통단계 검출단계(S20)는 도 4에 도시된 바와 같이, 현시4(Ø4)에 대응되는 차로군의 포화도‘
Figure 112019131723742-pat00032
’가 0.4일 때, 표 1의 기준테이블을 활용하여 ‘0.4’의 포화도가 소통단계 1에 포함되기 때문에 현시4(Ø4)의 소통단계를 ‘1단계(State 1)’로 검출할 수 있다.
주제어교차로 판단단계(S30)는 적용대상인 교차로가 주제어교차로인지를 판단하는 단계이다.
이때 주제어교차로는 도 2에서 전술하였던 바와 같이, 최소제어단위(SA, Sub Area)의 주기길이를 결정하는 교차로를 의미하고, 주제어교차로의 주기길이는 해당 SA에 속하는 모든 교차로(주제어교차로, 부제어교차로, 기타교차로 등)의 주기길이에 동일하게 적용된다.
또한 주제어교차로 판단단계(S30)는 만약 적용대상이 주제어교차로이면, 다음 단계로 주기변경 조건 만족여부 판단단계(S40)를 진행하고, 만약 적용대상이 주제어교차로가 아니면, 도의 연산처리 없이 종료한다.
주기변경 조건 만족여부 판단단계(S40)는 주제어교차로 판단단계(S30)에서 적용대상이 주제어교차로라고 판단될 때 진행되며, 각 현시별 소통단계 검출단계(S20)에 의해 검출된 각 현시별 소통단계를 활용하여 주기길이의 연장(증가) 또는 축소(감소) 여부를 판단하는 단계이다.
도 5는 도 3의 주기변경 조건 만족여부 판단단계를 나타내는 플로차트이다.
주기변경 조건 만족여부 판단단계(S40)는 도 5에 도시된 바와 같이, 주기 연장조건 만족여부 판별단계(S41)와, 주기 축소조건 만족여부 판별단계(S43)로 이루어진다.
도 6은 도 5의 주기 연장조건만족여부 판별단계를 나타내는 플로차트이다.
주기 연장조건 만족여부 판별단계(S41)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상충현시그룹별 소통단계 추출단계(S411)와, 상충현시그룹별 상태 값 산출단계(S412), 베리어그룹별 상태 값 산출단계(S413), 주기 연장여부 판단단계(S414)로 이루어진다.
상충현시그룹별 소통단계 추출단계(S411)는 각 현시별 소통단계 검출단계(S20)에 의해 검출된 각 현시별 소통단계 정보를 활용하여, 각 상충현시그룹에 속하는 개별현시들 각각의 소통단계 정보들을 추출한다.
이때 도 2에서 전술하였던 바와 같이, 상충현시그룹 1은 현시1, 2(Ø1, Ø2)들로 이루어지고, 상충현시그룹 2는 현시3, 4(Ø3, Ø4)들로 이루어지고, 상충현시그룹 3은 현시5, 6(Ø5, Ø6)들로 이루어지고, 상충현시그룹 4는 현시7, 8(Ø7, Ø8)들로 이루어진다.
즉 상충현시그룹별 소통단계 추출단계(S411)는 상충현시그룹 1을 구성하는 현시1, 2(Ø1, Ø2)들 각각의 소통단계 정보들과, 상충현시그룹 2를 구성하는 현시3, 4(Ø3, Ø4)들 각각의 소통단계 정보들과, 상충현시그룹 3을 구성하는 현시5, 6(Ø5, Ø6)들 각각의 소통단계 정보들과, 상충현시그룹 4를 구성하는 현시7, 8(Ø7, Ø8)들 각각의 소통단계 정보들을 추출한다.
상충현시그룹별 상태 값 산출단계(S412)는 상충현시그룹별 소통단계 추출단계(S411)에 의해 추출된 각 상충현시그룹의 소통단계 정보들을 활용하여, 각 상충현시그룹의 개별현시들 각각의 소통단계가 모두 3단계 이상인지를 비교한다.
또한 상충현시그룹별 상태 값 산출단계(S412)는 만약 개별현시들의 소통단계들이 모두 3단계 이상이면, 해당 상충현시그룹의 상태 값을 ‘1’로 산출하고, 만약 개별현시들 중 소통단계가 3단계 미만인 개별현시가 적어도 하나 이상이면, 해당 상충현시그룹의 상태 값을 ‘0’으로 산출한다.
이때 상충현시그룹의 상태 값은 다음의 수학식 1로 정의된다.
Figure 112019131723742-pat00033
이때,
Figure 112019131723742-pat00034
는 상충현시그룹(Ring Group)의 식별번호이고,
Figure 112019131723742-pat00035
는 상충현시그룹(Ring Group)
Figure 112019131723742-pat00036
의 상태 값이다.
다시 말하면, 상충현시그룹별 상태 값 산출단계(S412)는 수학식 1을 이용하여 각 상충현시그룹의 상태 값(‘1’ 또는 ‘0’)을 산출한다.
베리어그룹별 상태 값 산출단계(S413)는 상충현시그룹별 상태 값 산출단계(S412)에 의해 산출된 각 상충현시그룹의 상태 값을 활용하여, 동일한 베리어그룹에 속하는 상충현시그룹들의 상태 값들을 합산하며, 만약 합산 값이 ‘1’ 이상이면, 해당 베리어그룹의 상태 값을 ‘1’로 산출하고, 만약 합산 값이 ‘0’ 이면, 해당 베리어그룹의 상태 값을 ‘0’으로 산출한다.
이때 베리어그룹의 상태 값은 다음의 수학식 2로 정의된다.
Figure 112019131723742-pat00037
이때,
Figure 112019131723742-pat00038
는 베리어그룹(Barrier Group)
Figure 112019131723742-pat00039
의 상태 값이다.
다시 말하면, 베리어그룹별 상태 값 산출단계(S413)는 수학식 2를 이용하여 각 베리어그룹의 상태 값(‘1’ 또는 ‘0’)을 산출한다.
주기 연장여부 판단단계(S414)는 베리어그룹별 상태 값 산출단계(S413)에 의해 산출된 베리어그룹들 각각의 상태 값들을 합산한 후, 합산 값이 ‘2’인지를 비교한다.
또한 주기 연장여부 판단단계(S414)는 만약 베리어그룹들의 상태 값들을 합산한 합산값이 ‘2’이면, 다음 주기를 현재 주기(C)로부터 ‘
Figure 112019131723742-pat00040
(연장 변경값)’ 만큼 연장하는 것으로 판단하고, 만약 베리어그룹들의 상태 값들을 합산한 합산 값이 ‘2’가 아닌 ‘1’ 이나 ‘0’이면, 다음 주기를 연장하지 않는 것으로 판단한다.
이때 주기 연장여부 판단단계(S414)는 다음의 수학식 3을 통해 주기 연장여부를 판단한다.
Figure 112019131723742-pat00041
이때
Figure 112019131723742-pat00042
는 다음 주기에 적용되는 주기의 연장 변경값을 나타낸다.
다시 도 5로 돌아가서, 주기 축소여부 판별단계(S43)를 살펴보기로 한다.
도 7은 도 5의 주기 축소조건 만족여부 판별단계(S43)를 나타내는 플로차트이다.
주기 축소조건 만족여부 판별단계(S43)는 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 상충현시그룹별 소통단계 추출단계(S431)와, 제2 상충현시그룹별 상태 값 산출단계(S432), 제2 베리어그룹별 상태 값 산출단계(S433), 주기 축소여부 판단단계(S434)로 이루어진다.
제2 상충현시그룹별 소통단계 추출단계(S431)는 각 현시별 소통단계 검출단계(S20)에 의해 검출된 각 현시별 소통단계 정보를 활용하여, 각 상충현시그룹에 속하는 개별현시들 각각의 소통단계 정보들을 추출한다.
제2 상충현시그룹별 상태 값 산출단계(S432)는 제2 상충현시그룹별 소통단계 추출단계(S431)에 의해 추출된 각 상충현시그룹의 소통단계 정보들을 활용하여, 각 상충현시그룹의 개별현시의 소통단계가 모두 1단계 인지를 비교한다.
또한 제2 상충현시그룹별 상태 값 산출단계(S432)는 만약 개별현시들의 소통단계들이 모두 1단계이면, 해당 상충현시그룹의 상태 값을 ‘1’로 산출하고, 만약 개별현시들 중 소통단계가 2단계 이상인 개별현시가 적어도 하나 이상이면, 해당 상충현시그룹의 상태 값을 ‘0’으로 산출한다.
이때 상충현시그룹의 상태 값은 다음의 수학식 4로 정의된다.
Figure 112019131723742-pat00043
이때,
Figure 112019131723742-pat00044
는 상충현시그룹(Ring Group)의 식별번호이고,
Figure 112019131723742-pat00045
는 상충현시그룹(Ring Group)
Figure 112019131723742-pat00046
의 상태 값이다.
다시 말하면, 제2 상충현시그룹별 상태 값 산출단계(S432)는 수학식 4를 이용하여 각 상충현시그룹의 상태 값(‘1’ 또는 ‘0’)을 산출한다.
제2 베리어그룹별 상태 값 산출단계(S433)는 제2 상충현시그룹별 상태 값 산출단계(S432)에 의해 산출된 각 상충현시그룹의 상태 값을 활용하여, 동일한 베리어그룹에 속하는 상충현시그룹들의 상태 값을 합산하며, 만약 합산 값이 ‘1’ 이상이면, 해당 베리어그룹의 상태 값을 ‘1’로 산출하고, 만약 합산 값이 ‘0’ 이면, 해당 베리어그룹의 상태 값을 ‘0’으로 산출한다.
주기 축소여부 판단단계(S434)는 제2 베리어그룹별 상태 값 산출단계(S433)에 의해 산출된 베리어그룹들 각각의 상태 값들을 합산한 후, 합산 값이 ‘2’인지를 비교한다.
또한 주기 축소여부 판단단계(S434)는 만약 베리어그룹들의 상태 값들을 합산한 합산값이 ‘2’이면, 다음 주기를 현재 주기(C)로부터 ‘
Figure 112019131723742-pat00047
’(축소 변경값) 만큼 축소(-
Figure 112019131723742-pat00048
)하는 것으로 판단하고, 만약 베리어그룹들의 상태 값들을 합산한 합산 값이 ‘2’가 아닌 ‘1’ 이나 ‘0’이면, 다음 주기를 축소하지 않는 것으로 판단한다.
다시 도 3으로 돌아가서, SA 주기길이 결정단계(S50)를 살펴보면, SA 주기길이 결정단계(S50)는 주기변경 조건 만족여부 판단단계(S40)에서 신호주기의 연장 또는 축소의 조건에 만족된다고 판단될 때 진행되며, 현재 주기길이에 변경값(‘
Figure 112019131723742-pat00049
’)을 적용한 주기길이를 해당 SA의 주기길이로 결정한다.
주기길이 연장/축소 여부 판별단계(S60)는 해당 SA에 포함된 모든 교차로들에서 진행된다.
또한 주기길이 연장/축소 여부 판별단계(S60)는 SA 주기길이 결정단계(S50)에 의해 결정된 주기길이를 활용하여 주기길이가 연장/축소 되었는지를 판별하며, 만약 주기길이가 연장/축소되었다고 판단될 때, 연장/축소 변경값 결정단계(S70)를 진행하고, 만약 주기길이가 연장/축소되지 않았다고 판단될 때, 조율 및 현시시간 조정단계(S80)를 진행한다.
도 8은 도 3의 연장/축소 변경값 결정단계를 나타내는 플로차트이다.
연장/축소 변경값 결정단계(S70)는 주기길이 연장/축소 여부 판별단계(S60)에서 신호주기의 연장/축소가 결정되었다고 판단될 때 진행되며, 결정된 변경값(‘
Figure 112019131723742-pat00050
’)에 따라 해당 SA의 모든 교차로별로 각 현시별 연장/축소 변경값을 결정한다.
또한 연장/축소 변경값 결정단계(S70)는 도 8에 도시된 바와 같이, 전술하였던 주기길이 연장/축소 여부 판별단계(S60)에서 신호주기가 연장(증가)된 것으로 판단(
Figure 112019131723742-pat00051
>0)될 때 진행되어 각 현시별로 다음 주기에 연장되는 현시별 연장 변경값(
Figure 112019131723742-pat00052
)을 산출하는 현시별 연장변경값 산출단계(S71)와, 전술하였던 주기길이 연장/축소 여부 판별단계(S60)에서 신호주기가 축소된 것으로 판단(
Figure 112019131723742-pat00053
<0)될 때 진행되어 각 현시별로 다음 주기에 축소되는 주기길이인 현시별 축소 변경값(-
Figure 112019131723742-pat00054
)을 산출하는 현시별 축소 변경값 산출단계(S73)로 이루어진다.
현시별 연장 변경값 산출단계(S71)는 전술하였던 주기길이 연장/축소 여부 판별단계(S60)에서 신호주기가 연장(증가)된 것으로 판단(
Figure 112019131723742-pat00055
>0)될 때 진행된다.
또한 현시별 연장 변경값 산출단계(S71)는 SA 주기길이 결정단계(S50)에 의해 결정된 변경값(
Figure 112019131723742-pat00056
)을 현시 종류의 수량인 4로 나눈 후, 4등분 된 값을 각 현시주기에 합산하여 각 현시의 연장 변경값(
Figure 112019131723742-pat00057
)들을 산출한 후, 다음 주기의 각 현시의 현시시간을 산출한다.
이때 각 현시의 연장 변경값(
Figure 112019131723742-pat00058
) 및 각 현시의 현시시간은 다음의 수학식 5로 정의된다.
Figure 112019131723742-pat00059
이때,
Figure 112019131723742-pat00060
는 현시시간이고,
Figure 112019131723742-pat00061
는 현시시간 변경값이다.
현시별 축소 변경값 산출단계(S73)는 전술하였던 주기길이 연장/축소 여부 판별단계(S60)에서 신호주기가 축소(감소)된 것으로 판단(
Figure 112019131723742-pat00062
<0)될 때 진행된다.
또한 현시별 축소 변경값 산출단계(S73)는 SA 주기길이 결정단계(S50)에 의해 결정된 변경값(-
Figure 112019131723742-pat00063
)을 현시 종류의 수량인 4로 나눈 후, 4등분 된 값을 각 현시주기에 합산하여 각 현시의 축소 변경값(-
Figure 112019131723742-pat00064
)들을 산출한 후, 다음 주기의 각 현시의 현시시간을 산출한다.
이때 각 현시의 축소 변경값(-
Figure 112019131723742-pat00065
) 및 각 현시의 현시시간은 다음의 수학식 6으로 정의된다.
Figure 112019131723742-pat00066
다시 도 3으로 돌아가서, 조율 및 현시시간 조정단계(S80)를 살펴보면, 조율 및 현시시간 조정단계(S80)는 주기길이 연장/축소 여부 판별단계(S60)에서 SA의 주기길이가 연장/축소되지 않았다고 판단될 때, 진행된다.
이때 조율 및 현시시간 조정단계(S80)는 해당 SA에 포함된 모든 교차로들에서 진행된다.
도 9는 도 3의 조율 및 현시시간 조정단계를 나타내는 블록도이다.
조율 및 현시시간 조정단계(S80)는 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 조율단계(S81)와, 제1 조율기반 현시별 예측포화도 산정단계(S82), 제1 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계(S83), 제2 조율단계(S84), 제2 조율기반 현시별 예측포화도 산정단계(S85), 제2 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계(S86), 개별현시시간 결정단계(S87)로 이루어진다.
도 10은 도 9의 제1 조율단계를 설명하기 위한 예시도이다.
제1 조율단계(S81)는 기 설정되거나 또는 사용자로부터 입력된 변경설정값(△g)을 기반으로 상충현시그룹의 개별현시들의 현시시간을 조율한다.
또한 제1 조율단계(S81)는 각 상충현시그룹을 구성하는 개별현시들인 상충현시들 각각의 소통단계들을 비교한 후, 이들 중 소통단계가 높은 상충현시에는 현시시간을 변경설정값(△g) 만큼 연장시키되, 이들 중 소통단계가 낮은 상충현시에는 현시시간을 변경설정값(△g) 만큼 축소시키며, 소통단계가 동일한 경우에는 상충현시들 각각이 동일한 현시길이가 적용되도록 조율한다.
예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 동일한 상충현시그룹을 구성하는 상충현시1(Ø1)의 소통단계가 ‘2’이고, 상충현시2(Ø2)의 소통단계가 ‘4’라고 가정할 때, 제1 조율단계(S81)는 소통단계가 높은 상충현시2(Ø2)의 현시시간을 설정변경값(△g) 만큼 연장시킴과 동시에 소통단계가 낮은 상충현시1(Ø1)의 현시시간을 설정변경값(△g) 만큼 축소시키도록 조율하게 된다.
이때 제1 조율단계(S81)의 상충현시들의 현시시간 조율 과정은 다음의 수학식 7로 정의된다.
Figure 112019131723742-pat00067
이때,
Figure 112019131723742-pat00068
는 상충현시 비교에 의한 현시시간에 변경설정값이 적용된 현시시간이고,
Figure 112019131723742-pat00069
는 상충현시 비교에 의한 현시시간 변경설정값을 나타낸다.
제1 조율기반 현시별 예측포화도 산정단계(S82)는 제1 조율단계(S81)에 의해 조율된 현시시간을 기반으로 각 현시별로 예측포화도를 산정하는 단계이다.
이때 현시별 예측포화도는 다음의 수학식 8로 정의된다.
Figure 112019131723742-pat00070
이때,
Figure 112019131723742-pat00071
는 차로군
Figure 112019131723742-pat00072
의 용량이고,
Figure 112019131723742-pat00073
는 해당 차로군에 대응되는 현시의 현시시간이고,
Figure 112019131723742-pat00074
는 차로군
Figure 112019131723742-pat00075
의 예측 포화도이고,
Figure 112019131723742-pat00076
는 차로군
Figure 112019131723742-pat00077
의 교통량(대/시)이다.
제1 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계(S83)는 제1 조율기반 현시별 예측포화도 산정단계(S82)에 의해 산정된 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00078
)들을 활용하여 동일한 베리어그룹들 각각의 최고 예측포화도(’barrier1‘, ’barrier2‘)를 산정함과 동시에 전체 현시들 중 최고 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00079
)를 산정한다.
또한 각 베리어그룹의 최고 예측포화도(’barrier1‘, ’barrier2‘)는 해당 베리어그룹을 구성하는 개별현시들 각각의 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00080
)들 중 가장 높은 값이 산정되고, 전체 현시의 최고 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00081
)는 전체 현시들 중 가장 높은 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00082
)가 산정된다.
이때 각 베리어그룹의 최고 예측포화도(’barrier1‘, ’barrier2‘) 및 전체 현시들의 최고 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00083
)는 다음의 수학식 9로 정의된다.
Figure 112019131723742-pat00084
이때,
Figure 112019131723742-pat00085
은 베리어그룹 1의 최고 예측포화도이고,
Figure 112019131723742-pat00086
는 베리어그룹 2의 최고 예측포화도이고,
Figure 112019131723742-pat00087
는 현시시간 조율에 따른 최고 예측포화도이다.
제2 조율단계(S84)는 기 설정되거나 또는 사용자로부터 입력된 베리어변경설정값(
Figure 112019131723742-pat00088
)과, 제1 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계(S83)에 의해 산정된 각 베리어그룹의 최고 예측포화도 값들을 활용하여 베리어그룹의 현시시간을 조율한다.
도 11은 도 9의 제2 조율단계를 나타내는 블록도이다.
제2 조율단계(S84)는 베리어그룹별 최고 예측포화도 비교단계(S841)와, 동일현시그룹별 최대값 추출단계(S842), 비교단계(S843), 베리어변경설정값 적용 현시시간 조율단계(S844)로 이루어진다.
베리어그룹별 최고 예측포화도 비교단계(S841)는 제1 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계(S83)에 의해 산정된 각 베리어그룹의 최고 예측포화도 값(barrier1, barrier2)들을 비교한다.
동일현시그룹별 최대값 추출단계(S842)는 베리어그룹별 최고 예측포화도 비교단계(S841)에서 최고 예측포화도 값이 큰 베리어그룹(이하 우세 베리어그룹이라고 함) 및 최고 예측포화도 값이 작은 베리어그룹(이하 열세 베리어그룹이라고 함)을 추출한다.
또한 동일현시그룹별 최대값 추출단계(S842)는 추출된 우세 베리어그룹을 구성하는 현시들 중 동일한 식별번호를 갖는 현시(이하 동일식별그룹이라고 함)들의 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00089
) 들을 비교한 후, 이들 중 높은 값인 최대값을 추출한다.
예를 들어, 동일현시그룹별 최대값 추출단계(S842)는 베리어그룹1이 베리어그룹2 보다 더 큰 예측포화도를 갖는다고 할 때, 베리어그룹1의 동일식별그룹을 구성하는 현시1과 현시5의 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00090
)들을 비교함과 동시에 현시 2와 현시 6의 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00091
)들을 비교하여 최대값을 추출한다.
또한 동일현시그룹별 최대값 추출단계(S842)는 추출된 열세 베리어그룹을 구성하는 현시들 중 동일식별그룹을 구성하는 현시들의 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00092
) 들을 비교한 후, 이들 중 높은 값인 최대값을 추출한다.
비교단계(S843)는 동일현시그룹별 최대값 추출단계(S842)에 의해 추출된 우세 베리어그룹의 최대값들을 비교함과 동시에 열세 베리어그룹의 최대값들을 비교한다.
예를 들어, 베리어그룹1의 현시1의 예측포화도가 ‘1’이고, 현시 2의 예측포화도가 ‘2’이고, 현시5의 예측포화도가 ‘5’이고, 현시6의 예측포화도가 ‘1’이라고 가정할 때, 동일현시그룹별 최대값 추출단계(S842)는 베리어그룹1의 동일식별그룹을 구성하는 현시1과 현시5의 예측포화도(‘1’, ‘5’)들을 비교하여 최대값인 ‘5’를 추출함과 동시에 동일식별그룹을 구성하는 현시 2와 현시 6의 예측포화도(‘2’, ‘1’)들을 비교하여 최대값인 ‘2’를 추출하고, 비교단계(S843)는 각 동일식별그룹의 최대값(‘5’, ‘2’)들을 비교한다.
베리어변경설정값 적용 현시시간 조율단계(S844)는 비교단계(S843)에서, 우세 베리어그룹의 최대값이 높은 동일식별그룹의 현시들의 현시시간을 베리어변경설정값(
Figure 112019131723742-pat00093
) 만큼 연장하도록 조율한다.
또한 베리어변경설정값 적용 현시시간 조율단계(S844)는 비교단계(S843)에서, 열세베리어그룹의 최대값이 낮은 동일식별그룹의 현시들의 현시시간을 베리어변경설정값(
Figure 112019131723742-pat00094
) 만큼 축소하도록 조율한다.
이러한 제2 조율단계(S84)는 다음의 수학식 10으로 정의된다.
Figure 112019131723742-pat00095
이때,
Figure 112019131723742-pat00096
는 베리어변경설정값을 반영한 현시시간이고,
Figure 112019131723742-pat00097
는 베리어변경설정값이다.
제2 조율기반 현시별 예측포화도 산정단계(S85)는 제2 조율단계(S84)에 의해 조율된 현시시간을 기반으로 각 현시별로 예측포화도를 산정하는 단계이다.
이때 제2 현시별 예측포화도의 산출과정은 다음의 수학식 11로 정의된다.
Figure 112019131723742-pat00098
이때,
Figure 112019131723742-pat00099
는 차로군
Figure 112019131723742-pat00100
의 용량이고,
Figure 112019131723742-pat00101
는 해당 차로군에 대응되는 현시의 현시시간이고,
Figure 112019131723742-pat00102
는 차로군
Figure 112019131723742-pat00103
의 예측 포화도이고,
Figure 112019131723742-pat00104
는 차로군
Figure 112019131723742-pat00105
의 교통량(대/시)이다.
제2 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계(S86)는 제2 조율기반 현시별 예측포화도 산정단계(S85)에 의해 산정된 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00106
)들을 활용하여 동일한 베리어그룹들 각각의 최고 예측포화도(’barrier1‘, ’barrier2‘)들을 산정함과 동시에 전체 현시들의 최고 예측포화도 값들 중 가장 높은 값을 제2 최고 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00107
)로 산정한다.
이때 최고 예측포화도 산정방식은 전술하였던 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계(S83)와 동일한 방식으로 이루어지기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.
개별현시시간 결정단계(S87)는 제1 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계(S83)에 의해 산정된 최고 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00108
)와, 제2 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계(S86)에 의해 산정된 제2 최고 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00109
)를 비교한다.
또한 개별현시시간 결정단계(S87)는 만약 제1 최고 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00110
)가 제2 최고 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00111
) 보다 크면, 전술하였던 제2 조율단계(S84)의 방식으로 각 현시의 현시시간을 조율하는 것으로 결정하고, 만약 제2 최고 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00112
)가 제1 최고 예측포화도(
Figure 112019131723742-pat00113
) 보다 크면, 전술하였던 현시시간 조율단계(S81)의 방식으로 각 현시의 현시시간을 조율하는 것으로 결정한다.
이와 같이 본 발명의 일실시예인 교차로 신호 운영방법(S1)은 각 차로별 소통단계를 산정한 후, 산정된 차로별 소통단계에 대응하여 신호주기(Cycle Length) 및 개별현시시간(Split)을 최적으로 조율(재분배)함으로써 차량 정체시간을 효과적으로 절감시켜 차량 흐름을 원활하게 유도할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 교차로 신호 운영방법(S1)은 신호주기(Cycle Length)의 연장 또는 축소가 필요하지 않는 경우, 각 차로별 포화도에 대응하여 각 개별현시의 주기를 최적화시킴으로써 실시간 교통상황에 대응하여 최적의 신호운영이 가능하게 된다.
S1:교차로 신호 운영방법 S10:주제어교차로 판단단계
S20:포화도 입력단계 S30:각 현시별 소통단계 검출단계
S40:주기변경 조건 만족여부 판단단계
S41:주기 연장조건 만족여부 판별단계
S42:주기 축소조건 만족여부 판별단계
S50:SA 주기길이 결정단계
S60:주기길이 연장/축소 여부 판별단계
S70:연장/축소 변경값 결정단계 S71:현시별 연장변경값 산출단계
S73:현시별 축소변경값 산출단계
S80:조율 및 현시시간 조정단계 S81:제1 조율단계
S82:제1 조율기반 현시별 예측포화도 산정단계
S83:제1 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계
S84:제2 조율단계
S85:제2 조율기반 현시별 예측포화도 산정단계
S86:제2 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계
S87:개별현시시간 결정단계
S411:상충현시그룹별 소통단계 추출단계
S412:상충현시그룹별 상태 값 산출단계
S413:베리어그룹별 상태 값 산출단계
S414:주기 연장여부 판단단계
S431:제2 상충현시그룹별 소통단계 추출단계
S432:제2 상충현시그룹별 상태 값 산출단계
S433:제2 베리어그룹별 상태 값 산출단계
S434:주기 축소여부 판단단계
S841:베리어그룹별 최고 예측포화도 비교단계
S842:동일현시그룹별 최대값 추출단계 S843:비교단계
S844:베리어변경설정값 적용 현시시간 조율단계

Claims (7)

  1. 교차로 신호 운영방법(S1)에 있어서:
    외부로부터 상기 교차로의 차로군별 포화도(
    Figure 112019131723742-pat00114
    )를 입력받는 입력단계(S10);
    소통단계별로 포화도범위가 매칭된 기 설정된 매칭테이블과, 상기 입력단계(S10)를 통해 입력된 차로군별 포화도(
    Figure 112019131723742-pat00115
    )를 활용하여 각 현시별 소통단계를 추출하는 각 현시별 소통단계 검출단계(S20);
    상기 각 현시별 소통단계 검출단계(S20)에 의해 검출된 각 현시별 소통단계를 활용하여 신호주기(Cycle Length)의 연장 또는 축소여부를 판단하는 주기변경 조건 만족여부 판단단계(S40);
    상기 주기변경 조건 만족여부 판단단계(S40)에 의해 신호주기의 연장 또는 축소 조건에 만족한다고 판단될 때, 현재 신호주기에 변경값(
    Figure 112019131723742-pat00116
    )을 적용시켜 신호주기를 결정하는 SA 주기길이 결정단계(S50);
    상기 SA 주기길이 결정단계(S50)에서 신호주기의 길이가 연장/축소되었는지를 판별하는 주기길이 연장/축소 여부 판별단계(S60);
    상기 주기길이 연장/축소 여부 판별단계(S60)에서 주기길이가 연장/축소되었다고 판단될 때 진행되며, 주기길이가 연장되었을 때, 상기 변경값(
    Figure 112019131723742-pat00117
    )을 현시 종류의 수량인 N개로 나눈 후, 각 개별현시의 주기를 N등분 된 값(
    Figure 112019131723742-pat00118
    ) 만큼 연장시키고, 주기길이가 축소되었을 때, 각 개별현시의 주기를 상기 ‘
    Figure 112019131723742-pat00119
    ’ 만큼 축소시키는 연장/축소 변경값 결정단계(S70)를 포함하고,
    상기 주기변경 조건 만족여부 판단단계(S40) 및 상기 SA 주기길이 결정단계(S50)까지는 주제어교차로를 대상으로 진행되고,
    상기 입력단계(S10), 상기 각 현시별 소통단계 검출단계(S20), 상기 주기길이 연장/축소 여부 판별단계(S60) 및 상기 연장/축소 변경값 결정단계(S70)는모든 교차로들을 대상으로 진행되는 것을 특징으로 하는 교차로 신호 운영방법(S1).
  2. 청구항 제1항에 있어서, 상기 주기변경 조건 만족여부 판단단계(S40)는 주기 연장조건 만족여부 판별단계(S41)를 더 포함하고,
    상기 주기 연장조건 만족여부 판별단계(S41)는
    상기 각 현시별 소통단계 검출단계(S20)에 의해 검출된 각 현시별 소통단계 정보를 활용하여, 각 상충현시그룹에 속하는 개별현시들 각각의 소통단계들을 추출하는 상충현시그룹별 소통단계 추출단계(S411);
    상충현시그룹별 소통단계 추출단계(S411)에 의해 추출된 각 상충현시그룹의 소통단계 정보들을 활용하여, 각 상충현시그룹의 개별현시들 각각의 소통단계가 모두 3단계 이상인지를 비교하며, 만약 개별현시들의 소통단계들이 모두 3단계 이상이면, 해당 상충현시그룹의 상태 값을 ‘1’로 산출하고, 만약 개별현시들 중 소통단계가 3단계 미만인 개별현시가 적어도 하나 이상이면, 해당 상충현시그룹의 상태 값을 ‘0’으로 산출하는 상충현시그룹별 상태 값 산출단계(S412);
    상기 상충현시그룹별 상태 값 산출단계(S412)에 의해 산출된 각 상충현시그룹의 상태 값을 활용하여, 동일한 베리어그룹에 속하는 상충현시그룹들의 상태 값들을 합산하며, 만약 합산 값이 ‘1’ 이상이면, 해당 베리어그룹의 상태 값을 ‘1’로 산출하고, 만약 합산 값이 ‘0’ 이면, 해당 베리어그룹의 상태 값을 ‘0’으로 산출하는 베리어그룹별 상태 값 산출단계(S413);
    상기 베리어그룹별 상태 값 산출단계(S413)에 의해 산출된 베리어그룹들 각각의 상태 값들을 합산한 후, 합산 값이 ‘2’인지를 비교하며, 만약 베리어그룹들의 상태 값들을 합산한 합산값이 ‘2’이면, 다음 주기를 현재 주기(C)로부터 ‘
    Figure 112019131723742-pat00120
    (연장 변경값)’ 만큼 연장하는 것으로 판단하고, 만약 베리어그룹들의 상태 값들을 합산한 합산 값이 ‘2’가 아닌 ‘1’ 이나 ‘0’이면, 다음 주기를 연장하지 않는 것으로 판단하는 주기 연장여부 판단단계(S414)를 포함하고,
    상기 상충현시그룹별 상태 값 산출단계(S412)에 의해 산출되는 상충현시그룹의 상태 값은 다음의 수학식 1로 정의되고, 상기 베리어그룹별 상태 값 산출단계(S413)에 의해 산출되는 베리어그룹의 상태 값은 다음의 수학식 2로 정의되고, 상기 주기 연장여부 판단단계(S414)에서 처리되는 주기연장 판단 방법은 다음의 수학식 3으로 정의되는 것을 특징으로 하는 교차로 신호 운영방법(S1).
    [수학식 1]
    Figure 112019131723742-pat00121

    이때
    Figure 112019131723742-pat00122
    는 상충현시그룹(Ring Group)의 식별번호이고,
    Figure 112019131723742-pat00123
    는 상충현시그룹(Ring Group)
    Figure 112019131723742-pat00124
    의 상태 값이고,
    [수학식 2]
    Figure 112019131723742-pat00125

    이때
    Figure 112019131723742-pat00126
    는 베리어그룹(Barrier Group)
    Figure 112019131723742-pat00127
    의 상태 값이고,
    [수학식 3]
    Figure 112019131723742-pat00128

    이때
    Figure 112019131723742-pat00129
    는 다음 주기에 적용되는 주기의 연장 변경값임
  3. 청구항 제2항에 있어서, 상기 교차로 신호 운영방법은 주기 축소조건 만족여부 판별단계(S43)를 더 포함하고,
    상기 주기 축소조건 만족여부 판별단계(S43)는
    상기 각 현시별 소통단계 검출단계(S20)에 의해 검출된 각 현시별 소통단계 정보를 활용하여, 각 상충현시그룹에 속하는 개별현시들 각각의 소통단계들을 추출하는 제2 상충현시그룹별 소통단계 추출단계(S431);
    상기 제2 상충현시그룹별 소통단계 추출단계(S431)에 의해 추출된 각 상충현시그룹의 소통단계 정보들을 활용하여, 각 상충현시그룹의 개별현시의 소통단계가 모두 1단계 인지를 비교하며, 만약 개별현시들의 소통단계들이 모두 1단계이면, 해당 상충현시그룹의 상태 값을 ‘1’로 산출하고, 만약 개별현시들 중 소통단계가 2단계 이상인 개별현시가 적어도 하나 이상이면, 해당 상충현시그룹의 상태 값을 ‘0’으로 산출하는 제2 상충현시그룹별 상태 값 산출단계(S432);
    상기 제2 상충현시그룹별 상태 값 산출단계(S432)에 의해 산출된 각 상충현시그룹의 상태 값을 활용하여, 동일한 베리어그룹에 속하는 상충현시그룹들의 상태 값을 합산하며, 만약 합산 값이 ‘1’ 이상이면, 해당 베리어그룹의 상태 값을 ‘1’로 산출하고, 만약 합산 값이 ‘0’ 이면, 해당 베리어그룹의 상태 값을 ‘0’으로 산출하는 제2 베리어그룹별 상태 값 산출단계(S433);
    상기 제2 베리어그룹별 상태 값 산출단계(S433)에 의해 산출된 베리어그룹들 각각의 상태 값들을 합산한 후, 합산 값이 ‘2’인지를 비교하며, 만약 베리어그룹들의 상태 값들을 합산한 합산값이 ‘2’이면, 다음 주기를 현재 주기(C)로부터 ‘
    Figure 112019131723742-pat00130
    ’(축소 변경값) 만큼 축소(-
    Figure 112019131723742-pat00131
    )하는 것으로 판단하고, 만약 베리어그룹들의 상태 값들을 합산한 합산 값이 ‘2’가 아닌 ‘1’ 이나 ‘0’이면, 다음 주기를 축소하지 않는 것으로 판단하는 주기 축소여부 판단단계(S434)를 포함하고,
    상기 제2 상충현시그룹별 상태 값 산출단계(S432)에 의해 산출되는 상충현시그룹의 상태 값은 다음의 수학식 4로 정의되는 것을 특징으로 하는 교차로 신호 운영방법(S1).
    [수학식 4]
    Figure 112019131723742-pat00132

    이때,
    Figure 112019131723742-pat00133
    는 상충현시그룹(Ring Group)의 식별번호이고,
    Figure 112019131723742-pat00134
    는 상충현시그룹(Ring Group)
    Figure 112019131723742-pat00135
    의 상태 값임
  4. 청구항 제3항에 있어서, 상기 연장/축소 변경값 결정단계(S70)는
    상기 주기 연장조건 만족여부 판별단계(S41)에서 주기를 연장시키는 것으로 판단될 때, 각 개별현시의 주기를 N등분 된 값(
    Figure 112019131723742-pat00136
    ) 만큼 연장시키고, 상기 주기 연장조건 만족여부 판별단계(S41)에서 주기를 축소시키는 것으로 판단될 때, 각 개별현시의 주기를 ‘
    Figure 112019131723742-pat00137
    ’ 만큼 축소시키는 것을 특징으로 하는 교차로 신호 운영방법(S1).
  5. 청구항 제4항에 있어서, 상기 교차로 신호 운영방법(S1)은 상기 주기길이 연장/축소 여부 판별단계(S60)에서 주기길이가 연장/축소되지 않았다고 판단될 때 진행되는 조율 및 현시시간 조정단계(S80)를 더 포함하고,
    상기 조율 및 현시시간 조정단계(S80)는
    각 상충현시그룹을 구성하는 개별현시들인 상충현시들 각각의 소통단계들을 비교한 후, 소통단계가 높은 상충현시에는 현시주기를 기 설정되거나 또는 사용자로부터 입력된 변경설정값(△g) 만큼 연장시키되, 소통단계가 낮은 상충현시에는 현시주기를 변경설정값(△g) 만큼 축소시키며, 소통단계가 동일한 경우에는 상충현시들 각각이 동일한 현시길이가 적용되도록 조율하는 제1 조율단계(S81)를 더 포함하고,
    상기 제1 조율단계(S81)에 적용되는 조율방법은 다음의 수학식 7로 정의되는 것을 특징으로 하는 교차로 신호 운영방법(S1).
    [수학식 7]
    Figure 112019131723742-pat00138

    이때,
    Figure 112019131723742-pat00139
    는 상충현시 비교에 의한 현시시간에 변경설정값이 적용된 현시시간이고,
    Figure 112019131723742-pat00140
    는 상충현시 비교에 의한 현시시간 변경설정임
  6. 청구항 제5항에 있어서, 상기 조율 및 현시시간 조정단계(S80)는
    상기 제1 조율단계(S81)에 의해 조율된 현시주기를 활용하여 다음의 수학식 8로 정의되는 현시별 예측포화도를 산정하는 제1 조율기반 현시별 예측포화도 산정단계(S82);
    상기 제1 조율기반 현시별 예측포화도 산정단계(S82)에 의해 산정된 예측포화도(
    Figure 112019131723742-pat00141
    )들을 활용하여, 각 베리어그룹을 구성하는 개별현시들 각각의 예측포화도(
    Figure 112019131723742-pat00142
    )들 중 가장 높은 값을 해당 배리어그룹의 최고예측포화도(’barrier1‘, ’barrier2‘)들로 산정하며, 전체 현시들 중 가장 높은 예측포화도(
    Figure 112019131723742-pat00143
    )를 전체 현시의 최고 예측포화도(
    Figure 112019131723742-pat00144
    )로 산정하는 제1 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계(S83);
    상기 제1 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계(S83)에 의해 산정된 각 베리어그룹의 최고 예측포화도 값들을 활용하여 베리어그룹의 현시시간을 조율하는 제2 조율단계(S84);
    상기 제2 조율단계(S84)에 의해 조율된 현시주기를 기반으로 각 현시별로 예측포화도를 산정하는 제2 조율기반 현시별 예측포화도 산정단계(S85);
    상기 제2 조율기반 현시별 예측포화도 산정단계(S85)에 의해 산정된 예측포화도(
    Figure 112019131723742-pat00145
    )들을 활용하여 각 베리어그룹의 최고 예측포화도(’barrier1‘, ’barrier2‘)들과, 전체 현시의 최고 예측포화도(
    Figure 112019131723742-pat00146
    )를 산정하는 제2 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계(S86);
    상기 제1 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계(S83)에 의해 산정된 최고 예측포화도(
    Figure 112019131723742-pat00147
    )와, 상기 제2 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계(S86)에 의해 산정된 제2 최고 예측포화도(
    Figure 112019131723742-pat00148
    )를 비교하며, 만약 최고 예측포화도(
    Figure 112019131723742-pat00149
    )가 최고 예측포화도(
    Figure 112019131723742-pat00150
    ) 보다 크면, 상기 제2 조율단계(S84)의 방식으로 각 현시의 현시주기를 조율하는 것으로 결정하고, 만약 최고 예측포화도(
    Figure 112019131723742-pat00151
    )가 최고 예측포화도(
    Figure 112019131723742-pat00152
    ) 보다 크면, 상기 제1 조율단계(S81)의 방식으로 각 현시의 현시주기를 조율하는 것으로 결정하는 개별현시주기 결정단계(S87)를 더 포함하고,
    상기 제1 조율기반 현시별 예측포화도 산정단계(S82)에 의해 산출되는 각 현시별 예측포화도는 다음의 수학식 8로 정의되고, 상기 제1 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계(S83)에서 각 베리어그룹의 최고 예측포화도(’barrier1‘, ’barrier2‘) 및 전체 현시의 최고 예측포화도(
    Figure 112019131723742-pat00153
    )를 산정하는 방법은 다음의 수학식 9로 정의되고, 상기 제2조율기반 현시별 예측포화도 산정단계(S85)에 의해 산출되는 각 현시별 예측포화도는 다음의 수학식 11로 정의되는 것을 특징으로 하는 교차로 신호 운영방법(S1).
    [수학식 8]
    Figure 112019131723742-pat00154

    이때,
    Figure 112019131723742-pat00155
    는 차로군
    Figure 112019131723742-pat00156
    의 용량이고,
    Figure 112019131723742-pat00157
    는 해당 차로군에 대응되는 현시의 현시주기이고,
    Figure 112019131723742-pat00158
    는 차로군
    Figure 112019131723742-pat00159
    의 예측 포화도이고,
    Figure 112019131723742-pat00160
    는 차로군
    Figure 112019131723742-pat00161
    의 교통량(대/시)이고,
    [수학식 9]
    Figure 112019131723742-pat00162

    이때,
    Figure 112019131723742-pat00163
    은 베리어그룹 1의 최고 예측포화도이고,
    Figure 112019131723742-pat00164
    는 베리어그룹 2의 최고 예측포화도이고,
    Figure 112019131723742-pat00165
    는 현시시간 조율에 따른 최고 예측포화도이고,
    [수학식 11]
    Figure 112019131723742-pat00166

    이때,
    Figure 112019131723742-pat00167
    는 차로군
    Figure 112019131723742-pat00168
    의 용량이고,
    Figure 112019131723742-pat00169
    는 해당 차로군에 대응되는 현시의 현시주기이고,
    Figure 112019131723742-pat00170
    는 차로군
    Figure 112019131723742-pat00171
    의 예측 포화도이고,
    Figure 112019131723742-pat00172
    는 차로군
    Figure 112019131723742-pat00173
    의 교통량(대/시)임
  7. 청구항 제6항에 있어서, 상기 제2 조율단계(S84)는
    제1 베리어그룹별 최고 예측포화도 산정단계(S83)에 의해 산정된 각 베리어그룹의 최고 예측포화도 값(barrier1, barrier2)들을 비교하는 베리어그룹별 최고 예측포화도 비교단계(S841);
    상기 베리어그룹별 최고 예측포화도 비교단계(S841)에서, 최고 예측포화도 값이 큰 베리어그룹인 우세 베리어그룹 및 최고 예측포화도 값이 작은 베리어그룹인 열세 베리어그룹을 추출하며, 추출된 우세 베리어그룹을 구성하는 현시들 중 동일한 식별번호를 갖는 현시인 동일식별그룹이라고 함들의 예측포화도(
    Figure 112019131723742-pat00174
    ) 들을 비교한 후, 이들 중 높은 값인 최대값을 추출하며, 추출된 열세 베리어그룹을 구성하는 현시들 중 동일식별그룹을 구성하는 현시들의 예측포화도(
    Figure 112019131723742-pat00175
    ) 들을 비교한 후, 이들 중 높은 값인 최대값을 추출하는 동일현시그룹별 최대값 추출단계(S842);
    상기 동일현시그룹별 최대값 추출단계(S842)에 의해 추출된 우세 베리어그룹의 최대값들을 비교함과 동시에 열세 베리어그룹의 최대값들을 비교하는 비교단계(S843);
    상기 비교단계(S843)에서, 우세 베리어그룹의 최대값이 높은 동일식별그룹의 현시들의 현시주기를 베리어변경설정값(
    Figure 112019131723742-pat00176
    ) 만큼 연장하도록 조율하도록 결정하며, 열세베리어그룹의 최대값이 낮은 동일식별그룹의 현시들의 현시주기를 베리어변경설정값(
    Figure 112019131723742-pat00177
    ) 만큼 축소하도록 조율하도록 결정하는 베리어변경설정값 적용 현시시간 조율단계(S844)를 더 포함하고,
    상기 제2 조율단계에 의한 개별현시 변경방법은 다음의 수학식 10으로 정의되는 것을 특징으로 하는 교차로 신호 운영방법(S1).
    [수학식 10]
    Figure 112019131723742-pat00178

    이때,
    Figure 112019131723742-pat00179
    는 베리어변경설정값을 반영한 현시시간이고,
    Figure 112019131723742-pat00180
    는 베리어변경설정값임
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