KR102422235B1 - System for intelligently notifying traffic jam in tunnel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예들은 터널 내 차량 정체에 대한 정보를 보다 정확하고 직관적으로 알려주고, 인공지능 기술을 기반으로 터널에서의 교통상황을 예측하는 는 기술과 관련된다.Embodiments of the present invention are related to a technology that provides more accurate and intuitive information on vehicle congestion in a tunnel and predicts traffic conditions in a tunnel based on artificial intelligence technology.
우리나라는 경제협력개발기구(OECD) 국가 중 자동차 1만 대당 교통사고 사망자 수가 세계 2위를 차지할 정도로 교통사고 사망자 발생 비율이 높은 나라이다. 우리나라의 경우, 우수한 도로망이 구축되었음에도 불구하고 그에 대한 안전 시스템이 부족하여 교통사고 사망자 발생 비율이 높은 편이다. Korea ranks second in the world in the number of traffic accident deaths per 10,000 vehicles among OECD countries, with a high rate of traffic accident fatalities. In the case of Korea, although an excellent road network has been established, the safety system for it is insufficient, resulting in a high rate of fatalities in traffic accidents.
특히, 우리나라는 국토의 약 70%가 산악지형이며, 이에 따라 터널 또한 약 2,600여개로 많은 편이다. 이러한 터널의 총 길이는 약 2,000km가 넘고, 터널이 해마다 증가함에 따라 터널의 교통사고 발생률 또한 이에 비례하여 증가하고 있는 추세이다. 터널의 경우, 일반 도로와 달리 갓길이 없거나 매우 협소하여 사고 발생시 2차 사고의 위험이 더욱 크다. 이에 따라, 터널 내 잦은 교통사고를 예방하기 위해 터널 내에서 운전자의 경각심을 고취할 필요가 있다.In particular, in Korea, about 70% of the land is mountainous, and there are also about 2,600 tunnels. The total length of these tunnels is over 2,000 km, and as the number of tunnels increases year by year, the incidence of traffic accidents in the tunnel is also increasing in proportion. In the case of tunnels, unlike general roads, there is no shoulder or very narrow, so the risk of secondary accidents is greater when an accident occurs. Accordingly, in order to prevent frequent traffic accidents in the tunnel, it is necessary to raise the driver's awareness in the tunnel.
본 발명의 실시예들은 터널 내 구비된 엘이디 표시판 및 속도센서를 기반으로 차량 주행속도에 따른 터널의 교통상황을 직관적으로 표시하고, 딥러닝 모델을 기반으로 터널에서의 교통상황, 터널 내에서 사고 발생 가능성이 임계치 이상인 지점 등을 예측하여 사용자에게 유용한 정보를 제공하기 위한 것이다.The embodiments of the present invention intuitively display the traffic situation in the tunnel according to the vehicle driving speed based on the LED display board and the speed sensor provided in the tunnel, and the traffic situation in the tunnel based on the deep learning model and the occurrence of an accident in the tunnel This is to provide useful information to the user by predicting a point where the probability is greater than or equal to a threshold.
예시적인 실시예에 따르면, 터널의 상부에서 상기 터널의 길이방향을 따라 설정된 간격으로 복수 개가 이격되어 부착되는 엘이디 표시판; 상기 엘이디 표시판 각각에 부착되어 상기 터널을 통과하는 차량의 주행속도를 감지하는 속도센서; 상기 속도센서에서 감지된 차량의 주행속도에 따라 상기 엘이디 표시판이 서로 다른 색깔로 발광하도록 각 엘이디 표시판의 발광을 제어하는 제어부; 시간 흐름에 따른 상기 복수 개의 엘에디 표시판에서의 발광 색깔에 대한 패턴 및 각 엘에디 표시판에서의 발광 색깔에 대한 지속 시간에 대한 정보를 수집하는 수집부; 및 상기 발광 색깔에 대한 패턴 및 상기 발광 색깔에 대한 지속 시간에 대한 정보를 설정된 딥러닝 모델에 입력하여 현재 시각으로부터 설정된 시간 경과 후 상기 터널에서의 교통상황을 예측하는 예측부를 포함하며, 상기 엘이디 표시판은, 상기 제1 범위의 주행속도에 대응되는 제1 투광등, 상기 제1 범위보다 낮은 제2 범위의 주행속도에 대응되는 제2 투광등 및 상기 제2 범위보다 낮은 제3 범위의 주행속도에 대응되는 제3 투광등을 포함하며, 상기 제1 투광등, 상기 제2 투광등 및 상기 제3 투광등은, 서로 다른 색깔로 발광되며, 상기 제어부는, 상기 제1 투광등, 상기 제2 투광등 및 상기 제3 투광등 중 설정된 시간 동안 상기 엘이디 표시판을 지나가는 차량의 주행속도에 대응되는 투광등을 발광시키고, 상기 엘이디 표시판을 지나가는 차량의 주행속도에 대응되지 않는 투광등을 오프시키고, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 터널에 구비된 복수 개의 엘에디 표시판에서의 발광 색깔이 실시간으로 변경되며, 상기 제어부는, 예측된 상기 교통상황에 대한 정보를 상기 터널 내 설정된 지점에 복수 개 설치된 예측 전광판에 표시하는, 터널 내 지능형 차량 정체 알림 시스템이 제공된다.According to an exemplary embodiment, a plurality of LED display panels are attached to the upper portion of the tunnel spaced apart at a set interval along the longitudinal direction of the tunnel; a speed sensor attached to each of the LED display panels to detect a driving speed of a vehicle passing through the tunnel; a control unit controlling the light emission of each LED display panel so that the LED display panel emits light in different colors according to the driving speed of the vehicle detected by the speed sensor; a collecting unit for collecting information on patterns of emission colors from the plurality of LED display panels according to the passage of time and information on a duration time of emission colors from each of the LED display panels; and a prediction unit for predicting the traffic situation in the tunnel after a set time has elapsed from the current time by inputting information on the pattern for the emission color and the duration time for the emission color into a set deep learning model, wherein the LED display panel is a first floodlight corresponding to the traveling speed of the first range, a second floodlight corresponding to a traveling speed of a second range lower than the first range, and a traveling speed of a third range lower than the second range and a corresponding third floodlight, wherein the first floodlight, the second floodlight, and the third floodlight emit light in different colors, and the control unit includes the first floodlight and the second floodlight. Among the lights and the third floodlight, the floodlight corresponding to the driving speed of the vehicle passing the LED display panel is emitted for a set time, and the floodlight not corresponding to the driving speed of the vehicle passing the LED display panel is turned off, and the control unit Under the control of a plurality of LED display panels provided in the tunnel, the emission color is changed in real time, and the control unit displays information on the predicted traffic situation on a plurality of prediction electronic boards installed at a set point in the tunnel. An intelligent vehicle congestion notification system in the tunnel is provided.
상기 수집부는, 상기 예측 전광판에 표시된 교통상황에 대한 정보별 상기 터널에서의 실제 사고 발생횟수 및 사고 발생지점에 대한 정보를 수집하며, 상기 예측부는, 상기 예측 전광판에 표시된 교통상황에 대한 정보별 상기 터널에서의 실제 사고 발생횟수 및 사고 발생지점에 대한 정보를 상기 딥러닝 모델에 학습시키며, 예측된 상기 터널에서의 교통상황에 따른 상기 터널 내에서 사고 발생 가능성이 임계치 이상인 지점을 예측하고, 상기 제어부는, 상기 복수 개의 예측 전광판 중 상기 사고 발생 가능성이 임계치 이상인 지점과 가장 가까운 예측 전광판에 사고 발생 가능성에 대한 정보를 추가적으로 표시할 수 있다.The collecting unit collects information on the actual number of accidents and accident occurrence points in the tunnel for each information on the traffic situation displayed on the predicted electric sign board, and the predicting unit collects information on the traffic condition displayed on the predictive electric sign board. The deep learning model learns information about the actual number of accidents and the point of occurrence of accidents in the tunnel, and predicts the point where the probability of occurrence of an accident in the tunnel according to the predicted traffic situation in the tunnel is greater than or equal to a threshold, and the control unit may additionally display information on the possibility of an accident on the prediction electronic board closest to a point where the probability of the accident is greater than or equal to a threshold among the plurality of prediction electronic boards.
상기 터널 내 지능형 차량 정체 알림 시스템은, 상기 터널의 측부에 구비되어 상기 터널을 통과하는 차량의 이미지 데이터를 획득하는 이미지 획득부를 더 포함하며, 상기 예측부는, 시간 흐름에 따라 획득되는 상기 이미지 데이터와 예측된 상기 교통상황에 대한 정보를 상기 딥러닝 모델에 학습시키고, 상기 발광 색깔에 대한 패턴 및 상기 발광 색깔에 대한 지속 시간에 대한 정보와 상기 이미지 획득부에서 획득된 이미지 데이터를 기반으로 상기 터널에서의 교통상황을 예측할 수 있다.The intelligent vehicle congestion notification system in the tunnel further includes an image acquisition unit provided at a side of the tunnel to acquire image data of a vehicle passing through the tunnel, wherein the prediction unit includes: The predicted information on the traffic situation is trained on the deep learning model, and information on the pattern of the luminous color and the duration of the luminous color and the image data obtained from the image acquisition unit are used in the tunnel. traffic conditions can be predicted.
상기 이미지 획득부는, 상기 차량의 주행방향을 기준으로 설정된 범위의 픽셀값들을 선별하고, 상기 설정된 범위의 정중앙에 대응되는 픽셀값(x)을 기준으로 하여 아래 수학식으로 표현되는 가우시안 함수의 연산값(G(x))을 획득한 후 상기 픽셀값(x)에서 상기 연산값(G(x))을 차감하여 상기 주행방향에 따른 노이즈를 제거할 수 있다.The image acquisition unit selects pixel values in a range set based on the driving direction of the vehicle, and calculates a Gaussian function calculated by the following equation based on a pixel value (x) corresponding to the center of the set range After obtaining (G(x)), the noise according to the driving direction may be removed by subtracting the calculated value (G(x)) from the pixel value (x).
[수학식][Equation]
(여기서, σ는 기 정의된 표준편차 값임)(where σ is a predefined standard deviation value)
상기 이미지 획득부는, 상기 설정된 범위 또는 상기 설정된 범위에서 선별되는 픽셀값들의 개수, 상기 가우시안 함수의 커널(kernel) 사이즈 및 상기 표준편차 값들의 조합에 대한 서로 다른 경우의 수(number of case)를 설정된 횟수 이상 반복 수행함으로써 최적의 상기 설정된 범위 또는 상기 설정된 범위에서 선별되는 픽셀값들의 개수, 상기 가우시안 함수의 커널 사이즈 및 상기 표준편차 값을 각각 선택할 수 있다.The image acquisition unit sets a different number of cases for a combination of the set range or the number of pixel values selected from the set range, the kernel size of the Gaussian function, and the standard deviation values. By repeating more than a number of times, the optimal number of pixel values selected from the set range or the set range, the kernel size of the Gaussian function, and the standard deviation value may be selected, respectively.
본 발명의 실시예들에 따르면, 터널 내 구비된 엘이디 표시판 및 속도센서를 기반으로 차량 주행속도에 따른 터널의 교통상황을 직관적으로 표시할 수 있으며, 이에 따라 차량 운전자의 경각심을 고취시켜 터널 내 추돌사고를 예방할 수 있다.According to embodiments of the present invention, it is possible to intuitively display the traffic situation in the tunnel according to the vehicle driving speed based on the LED display panel and the speed sensor provided in the tunnel. Accidents can be prevented.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 엘이디 표시한에서의 발광 색깔에 대한 패턴, 발광 색깔에 대한 지속 시간, 터널을 통과하는 차량의 이미지 데이터 등을 기반으로 현재 시각으로부터 설정된 시간 경과 후 터널에서의 교통상황을 예측하고, 예측된 정보를 터널 내 구비된 예측 전광판에 표시함으로써 차량 운전자에게 유용한 정보를 제공할 수 있다.In addition, according to embodiments of the present invention, after a set time from the current time has elapsed based on the pattern for the emission color in the LED display, the duration for the emission color, image data of a vehicle passing through the tunnel, etc., in the tunnel It is possible to provide useful information to vehicle drivers by predicting the traffic situation of
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 예측 전광판에 표시된 교통상황에 대한 정보별 상기 터널에서의 실제 사고 발생횟수 및 사고 발생지점에 대한 정보를 수집하고 이를 기반으로 터널 내에서 사고 발생 가능성이 임계치 이상인 지점을 예측하여 관련 정보를 예측 전광판에 표시함으로써 차량 운전자에게 유용한 정보를 제공할 수 있다.In addition, according to the embodiments of the present invention, information on the actual number of accidents and the point of occurrence of accidents in the tunnel is collected for each information about the traffic situation displayed on the predicted electric sign board, and based on this, the probability of occurrence of an accident in the tunnel is a threshold value It is possible to provide useful information to the vehicle driver by predicting an abnormal point and displaying the relevant information on the prediction electronic board.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 내 지능형 차량 정체 알림 시스템의 상세 구성을 나타낸 블록도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부에서 차량의 주행속도에 따라 엘이디 표시판의 발광을 제어하는 과정을 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 표시판의 발광 패턴의 예시
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 표시판의 발광 패턴의 예시
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 내 지능형 차량 정체 알림 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 6은 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도1 is a block diagram showing a detailed configuration of an intelligent vehicle congestion notification system in a tunnel according to an embodiment of the present invention;
2 is a view for explaining a process of controlling the light emission of the LED display panel according to the driving speed of the vehicle in the controller according to an embodiment of the present invention;
3 is an example of a light emitting pattern of an LED display panel according to an embodiment of the present invention;
4 is an example of a light emitting pattern of an LED display panel according to another embodiment of the present invention;
5 is a flowchart illustrating an intelligent vehicle congestion notification method in a tunnel according to an embodiment of the present invention;
6 is a block diagram illustrating and describing a computing environment including a computing device suitable for use in example embodiments;
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following detailed description is provided to provide a comprehensive understanding of the methods, apparatus, and/or systems described herein. However, this is merely an example and the present invention is not limited thereto.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. And, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification. The terminology used in the detailed description is for the purpose of describing embodiments of the present invention only, and should in no way be limiting. Unless explicitly used otherwise, expressions in the singular include the meaning of the plural. In this description, expressions such as “comprising” or “comprising” are intended to indicate certain features, numbers, steps, acts, elements, some or a combination thereof, one or more other than those described. It should not be construed to exclude the presence or possibility of other features, numbers, steps, acts, elements, or any part or combination thereof.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 내 지능형 차량 정체 알림 시스템(100)의 상세 구성을 나타낸 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 내 지능형 차량 정체 알림 시스템(100)은 엘이디 표시판(102), 속도센서(104), 제어부(106), 수집부(108), 이미지 획득부(110) 및 예측부(112)를 포함한다.1 is a block diagram illustrating a detailed configuration of an intelligent vehicle
엘이디 표시판(102)은 터널(미도시)의 상부에서 상기 터널의 길이방향을 따라 설정된 간격으로 복수 개 부착된다. 본 실시예들에 있어서, 터널(tunnel)은 산을 뚫거나 바다, 강 등의 밑 부분을 뚫어 만든 도로로서 차량이 통과하는 통로를 의미한다. 엘이디 표시판(102)은 예를 들어, 터널의 상부에서 100미터 간격으로 복수 개 부착될 수 있다. 이때, 엘이디 표시판(102) 각각은 특정 색깔의 빛을 발광하기 위한 투광등을 복수 개 구비할 수 있다.A plurality of
일 예시로서, 엘이디 표시판(102) 각각은 제1 투광등(102-1), 제2 투광등(102-2) 및 제3 투광등(102-3)을 하나 이상 구비할 수 있다. 하나의 엘이디 표시판(102)은 예를 들어, 3개의 제1 투광등(102-1), 3개의 제2 투광등(102-2) 및 3개의 제3 투광등(102-3)을 구비할 수 있다. 여기서, 제1 투광등(102-1)은 예를 들어, 녹색의 빛을 발광하며, 제2 투광등(102-2)은 노란색의 빛을 발광하며, 제3 투광등(102-3)은 적색의 빛을 발광하도록 내부에 다수의 엘이디 모듈을 구비할 수 있다. 후술할 바와 같이, 제1 투광등(102-1), 제2 투광등(102-2) 및 제3 투광등(102-3)은 제어부(106)의 제어에 따라 그 구동이 제어되어 발광되거나 오프될 수 있다.As an example, each of the
속도센서(104)는 엘이디 표시판(102) 각각에 부착되어 터널을 통과하는 차량의 주행속도를 감지한다. 속도센서(104)는 예를 들어, 차량을 향하도록 엘이디 표시판(102)의 전면에 부착될 수 있다. 속도센서(104) 각각은 터널을 통과하는 차량의 주행속도를 감지할 수 있으며, 속도센서(104)가 설정된 간격마다 이격되어 배치되므로 속도센서(104)가 설치된 각 지점에서의 차량의 주행속도가 측정된다. 만약, 설정된 시간 동안(예를 들어, 오후 2시0분~오후 2시1분) 하나의 속도센서(104)에서 감지된 차량의 주행속도가 복수 개인 경우, 속도센서(104)는 상기 복수 개의 주행속도의 평균치를 상기 설정된 시간 동안 감지된 주행속도로 결정할 수 있다.The
제어부(106)는 속도센서(104)에서 감지된 차량의 주행속도에 따라 엘이디 표시판(102)이 서로 다른 색깔로 발광하도록 각 엘이디 표시판(102)의 발광을 제어한다. 상술한 바와 같이, 각 엘이디 표시판(102)은 복수 개의 제1 투광등(102-1), 복수 개의 제2 투광등(102-2) 및 복수 개의 제3 투광등(102-3)을 구비할 수 있으며, 각 투광등(102-1, 102-2, 102-3)은 서로 다른 색깔로 발광되도록 구성될 수 있다. 제어부(106)는 각 속도센서(104)로부터 상기 각 속도센서(104)에서 감지된 차량의 주행속도에 관한 정보를 수집하고, 수집된 상기 차량의 주행속도에 따라 각 엘이디 표시판(102)의 구동을 제어할 수 있다.The
구체적으로, 제어부(106)는 제1 투광등(102-1), 제2 투광등(102-2) 및 제3 투광등(102-3) 중 설정된 시간 동안 엘이디 표시판(102)을 지나가는 차량의 주행속도에 대응되는 투광등을 발광시키고, 엘이디 표시판(102)을 지나가는 차량의 주행속도에 대응되지 않는 투광등을 오프시킬 수 있다. Specifically, the
예를 들어, 제1 엘이디 표시판(102)을 지나가는 차량의 주행속도가 40~50km/h인 경우, 제어부(106)는 엘이디 표시판(102)의 제1 투광등(102-1)을 발광시킬 수 있으며 이 경우 녹색의 빛이 발광된다. 이는 현재 터널의 교통상황이 원활함을 나타내며, 차량 운전자들은 이를 직감적으로 알 수 있다. For example, when the driving speed of the vehicle passing the first
또한, 제1 엘이디 표시판(102)을 지나가는 차량의 주행속도가 20~40km/h인 경우, 제어부(106)는 엘이디 표시판(102)의 제2 투광등(102-2)을 발광시킬 수 있으며 이 경우 노란색의 빛이 발광된다. 이는 현재 터널의 교통상황이 지체상황임을 나타내며, 차량 운전자들은 이를 직감적으로 알 수 있다.In addition, when the driving speed of the vehicle passing the first
또한, 제1 엘이디 표시판(102)을 지나가는 차량의 주행속도가 0~20km/h인 경우, 제어부(106)는 엘이디 표시판(102)의 제3 투광등(102-3)을 발광시킬 수 있으며 이 경우 노란색의 빛이 발광된다. 이는 현재 터널의 교통상황이 정체상황임을 나타내며, 차량 운전자들은 이를 직감적으로 알 수 있다.In addition, when the driving speed of the vehicle passing the first
이와 같이, 터널 내 구비된 N개의 엘이디 표시판(102) 각각은 제어부(106)의 제어에 따라 그 발광 색깔이 실시간으로 변경될 수 있다. 이러한 N개의 엘이디 표시판(102) 각각은 해당 구간에서의 차량의 주행속도에 대응되는 빛을 발광하게 되므로, 차량 운전자들은 연속되는 엘이디 표시판(102)에서 발광되는 빛의 패턴을 보고 직감적으로 터널에서의 교통상황을 손쉽게 알 수 있다.In this way, the emission color of each of the N
수집부(108)는 시간 흐름에 따른 복수 개의 엘에디 표시판(102)에서의 발광 색깔에 대한 패턴 및 각 엘에디 표시판(102)에서의 발광 색깔에 대한 지속 시간에 대한 정보를 수집한다. 예를 들어, 터널 내 100개의 엘이디 표시판(102)이 존재한다고 가정하는 경우, 수집부(108)는 시간 흐름에 따른 100개의 엘이디 표시판(102) 각각에서의 발광 색깔에 대한 패턴과 100개의 엘이디 표시판(102)에서의 발광 색깔에 대한 지속 시간에 대한 정보를 수집할 수 있다.The collecting
1번째 엘이디 표시판 - 녹색, 녹색, 노란색, 노란색, 녹색,… / 2시 ~ 2시 10분까지 녹색 지속, 2시 10분 ~ 2시 20분까지 노란색 지속,…등1st LED display panel - green, green, yellow, yellow, green,… / Continuous green from 2:00 to 2:10, yellow from 2:10 to 2:20,… etc.
2번째 엘이디 표시판 - 녹색, 노란색, 노란색, 노란색, 녹색,… / 2시 ~ 2시 5분까지 녹색 지속, 2시 5분 ~ 2시 15분까지 노란색 지속,…등2nd LED display panel - green, yellow, yellow, yellow, green,… / Sustains green from 2:00 to 2:05, yellow lasting from 2:05 to 2:15,… etc.
3번째 엘이디 표시판 - 노란색, 노란색, 노란색, 노란색, 녹색,… / 2시 ~ 2시 20분까지 노란색 지속, 2시 20분 ~ 2시 30분까지 녹색 지속,…등3rd LED display panel - yellow, yellow, yellow, yellow, green,… / Lasts yellow from 2:20 to 2:20, green from 2:20 to 2:30,… etc.
……
후술할 바와 같이, 수집부(108)에서 수집된 시간 흐름에 따른 복수 개의 엘에디 표시판(102)에서의 발광 색깔에 대한 패턴 및 각 엘에디 표시판(102)에서의 발광 색깔에 대한 지속 시간에 대한 정보는 설정된 딥러닝 모델에 입력되며, 이에 따라 터널에서의 교통상황을 예측하기 위한 학습 데이터로 활용될 수 있다.As will be described later, the pattern for the emission color of the plurality of
이미지 획득부(110)는 터널의 측부에 구비되어 상기 터널을 통과하는 차량의 이미지 데이터를 획득한다. 후술할 바와 같이, 예측부(112)는 수집부(108)에서 수집된 시간 흐름에 따른 복수 개의 엘에디 표시판(102)에서의 발광 색깔에 대한 패턴, 각 엘에디 표시판(102)에서의 발광 색깔에 대한 지속 시간에 대한 정보, 이미지 획득부(110)에서 획득된 차량의 이미지 데이터 등을 기반으로 터널에서의 교통상황을 예측할 수 있다. 이때, 이미지 획득부(110)에서 획득된 차량의 이미지 데이터는 터널의 길이방향을 따라 연속적으로 획득되는 촬영 이미지로서, 차량의 주행속도에 따라 서로 다른 형태의 이미지 패턴을 포함할 수 있다. 즉, 차량의 주행속도가 상대적으로 빠른 경우와 상대적으로 느린 경우에서의 이미지 데이터에 포함된 패턴이 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 차량의 주행속도가 상대적으로 빠른 경우 이미지 데이터에 포함된 패턴이 차량의 원래 크기보다 더 클 수 있으며, 차량의 주행속도가 상대적으로 느린 경우 이미지 데이터에 포함된 패턴이 차량의 원래 크기와 유사할 수 있다. 다만, 상기 이미지 데이터에 차량 이미지가 아닌 다른 요소에 대한 노이즈(예를 들어, 차량의 주행방향을 따라 터널 내 존재하는 가이드 레일, 보행자 통로 등)가 포함될 수 있다. 이에, 본 발명의 실시예들에서는 이미지 획득부(110)가 차량의 이미지 데이터를 획득한 후 이에 대한 노이즈 제거 과정을 거칠 수 있도록 하였다.The
구체적으로, 이미지 획득부(110)는 획득된 이미지 데이터에서 차량의 주행방향을 기준으로 설정된 범위의 픽셀값들을 선별하고, 상기 설정된 범위의 정중앙에 대응되는 픽셀값(x)을 기준으로 하여 아래 수학식으로 표현되는 가우시안 함수의 연산값(G(x))을 획득한 후 상기 픽셀값(x)에서 상기 연산값(G(x))을 차감하여 상기 주행방향에 따른 노이즈를 제거할 수 있다. 여기서, x는 이미지 데이터 내 픽셀을 나타낸다. 이러한 노이즈 제거는 특히, 가로 방향, 즉 차량의 주행방향에서 직선으로 보여지는 신호(예를 들어, 차량의 주행방향을 따라 터널 내 존재하는 가이드 레일, 보행자 통로 등에 대한 신호)를 제거하기 위한 것이다.Specifically, the
[수학식][Equation]
(여기서, σ는 기 정의된 표준편차 값임)(where σ is a predefined standard deviation value)
일반적으로, 가우시안 필터의 마스크 행렬은 중앙부에서 큰 값을 가지고 가장자리로 갈수록 0에 가까운 값을 가지게 되는데, 가우시안 필터의 마스크를 이용하여 연산을 수행하게 되면 대상 픽셀의 근처에서 가중치를 크게 두고 대상 픽셀과 멀어질수록 가중치를 작게 두어 가중 평균을 구하는 경우와 같다. 일반적인 가우시안 필터나 평균값 필터의 경우 대상 픽셀의 픽셀값을 상기 대상 픽셀의 주변 픽셀값들의 평균값이나 가우시안 함수의 연산값으로 대체하는 방식이나, 이러한 일반적인 가우시안 필터나 평균값 필터를 그대로 적용할 경우 차량의 주행방향에 따른 노이즈 뿐 아니라 차량과 관련된 신호까지 제거되는 문제점이 있다. 이에, 본 발명의 실시예들에서는 가우시안 필터를 그대로 적용하는 것이 아니라 대상 픽셀의 픽셀값에서 가우시안 함수의 연산값을 차감하는 방식으로 차량의 주행방향에 따른 노이즈만을 선택적으로 제거할 수 있도록 하였다. In general, the mask matrix of the Gaussian filter has a large value in the center and has a value close to 0 toward the edge. It is the same as in the case of calculating the weighted average by setting the weights smaller as the distance increases. In the case of a general Gaussian filter or average value filter, the pixel value of the target pixel is replaced with the average value of neighboring pixel values of the target pixel or the calculated value of the Gaussian function. There is a problem in that not only the noise according to the direction but also the signal related to the vehicle is removed. Accordingly, in the embodiments of the present invention, only noise according to the driving direction of the vehicle can be selectively removed by subtracting the calculated value of the Gaussian function from the pixel value of the target pixel, rather than applying the Gaussian filter as it is.
이미지 획득부(110)는 차량의 주행방향을 기준으로 설정된 범위의 픽셀값들을 선별(예를 들어, 상기 주행방향을 따라 특정 구간 내 2m 이내 픽셀값들을 선별)하고, 상기 설정된 범위의 정중앙에 대응되는 픽셀값(x)을 기준으로 하여 상술한 수학식으로 표현되는 가우시안 함수의 연산값(G(x))을 획득한 후 상기 픽셀값(x)에서 상기 연산값(G(x))을 차감하여 상기 주행방향에 따른 노이즈를 제거할 수 있다.The
즉, 이미지 획득부(110)는 x - G(x) 의 연산을 수행하여 차량의 주행방향에 따른 노이즈를 제거할 수 있다. 이 경우, 차량과 관련된 신호는 최대한 보존되며, 가로 방향 즉 차량의 주행방향에 다른 직선 신호(노이즈)만 선택적으로 제거될 수 있다. 또한, 이미지 획득부(110)는 상기 설정된 범위 또는 상기 설정된 범위에서 선별되는 픽셀값들의 개수, 상기 가우시안 함수의 커널(kernel) 사이즈 및 상기 표준편차 값들의 조합에 대한 서로 다른 경우의 수(number of case)를 설정된 횟수 이상 반복 수행함으로써 최적의 상기 설정된 범위 또는 상기 설정된 범위에서 선별되는 픽셀값들의 개수, 상기 가우시안 함수의 커널 사이즈 및 상기 표준편차 값을 각각 선택할 수 있다. 이미지 획득부(110)는 예를 들어, 파이썬(python)의 반복문을 통해 각 파라미터들 간의 모든 조합에 대한 경우의 수를 반복 수행함으로써 최적의 파라미터를 선택할 수 있다.That is, the
예측부(112)는 수집부(108)에서 수집된 시간 흐름에 따른 복수 개의 엘에디 표시판(102)에서의 발광 색깔에 대한 패턴 및 각 엘에디 표시판(102)에서의 발광 색깔에 대한 지속 시간에 대한 정보를 기반으로 현재 시각으로부터 설정된 시간 경과 후(예를 들어, 현재 시각으로부터 30분 경과 후) 터널에서의 교통상황을 예측할 수 있다. 예측부(112)는 상기 시간 흐름에 따른 복수 개의 엘에디 표시판(102)에서의 발광 색깔에 대한 패턴 및 각 엘에디 표시판(102)에서의 발광 색깔에 대한 지속 시간에 대한 정보를 설정된 딥러닝 모델에 입력할 수 있다. 여기서, 딥러닝 모델은 예를 들어, CNN(Convolutional Neural Network), RNN(Recurrent Neural Network) 등이 될 수 있다. 딥러닝 모델은 상기 시간 흐름에 따른 복수 개의 엘에디 표시판(102)에서의 발광 색깔에 대한 패턴 및 각 엘에디 표시판(102)에서의 발광 색깔에 대한 지속 시간에 대한 정보와 해당 시간에서 외부 서버(예를 들어, 차량 내비게이션 서버, 교통관제 서버 등)로부터 수집한 상기 터널에서의 교통상황 정보를 학습함으로써, 엘이디 표시판(102)에서의 발광 색깔에 대한 패턴과 각 엘에디 표시판(102)에서의 발광 색깔에 대한 지속 시간에 따라 터널에서의 교통상황이 어떻게 변하는지 파악할 수 있다. 이후, 수집부(108)에서 상기 터널에서의 교통상황 정보를 학습함으로써, 엘이디 표시판(102)에서의 발광 색깔에 대한 패턴과 각 엘에디 표시판(102)에서의 발광 색깔에 대한 지속 시간에 대한 정보가 새롭게 수집되는 경우, 예측부(112)는 이를 딥러닝 모델에 입력하여 상기 터널에서의 교통상황을 예측할 수 있다. 제어부(106)는 예측된 상기 교통상황에 대한 정보를 상기 터널 내 설정된 지점에 복수 개 설치된 예측 전광판에 표시할 수 있다. 상기 예측 전광판은 예를 들어, 터널 내에서 100미터 간격으로 이격되어 복수 개 설치될 수 있다.The
또한, 수집부(108)는 상기 예측 전광판에 표시된 교통상황에 대한 정보별 상기 터널에서의 실제 사고 발생횟수 및 사고 발생지점에 대한 정보를 추가적으로 수집할 수 있다. 수집부(108)는 예를 들어, 교통관제 서버와 같은 외부 서버로부터 상기 예측 전광판에 표시된 교통상황에 대한 정보별 상기 터널에서의 실제 사고 발생횟수 및 사고 발생지점에 대한 정보를 추가적으로 수집할 수 있다. 예를 들어, 특정 시간대(예를 들어, 오후 2시~오후 3시)에서 터널 내 A ~ B 구간 사이의 교통상황에 대한 정보가 정체인 경우, 수집부(108)는 상기 특정 시간대에서 상기 터널 내 A ~ B 구간에서의 실제 사고 발생횟수 및 사고 발생지점(예를 들어, A ~ B 구간 내 특정 지점)에 대한 정보를 추가적으로 수집할 수 있다. 이에 따라, 예측부(112)는 상기 예측 전광판에 표시된 교통상황에 대한 정보별 상기 터널에서의 실제 사고 발생횟수 및 사고 발생지점에 대한 정보를 상기 딥러닝 모델에 학습시킬 수 있다. 이 경우, 딥러닝 모델은 예측부(112)에서 예측된 교통상황에 따라 실제 사고가 얼마나 발생되고 터널 내 어느 지점에서 사고가 발생되는지에 대한 정보를 학습할 수 있다. 이후, 예측부(112)는 상기 터널에서의 교통상황을 예측함과 동시에 예측된 교통상황에 따른 터널 내 사고 발생 가능성과 사고 발생 가능성이 높은 지점을 예측할 수 있다. 즉, 예측부(112)는 예측된 상기 터널에서의 교통상황에 따른 상기 터널 내에서 사고 발생 가능성이 임계치 이상인 지점을 예측할 수 있다. 이 경우, 제어부(106)는 상기 복수 개의 예측 전광판 중 상기 사고 발생 가능성이 임계치 이상인 지점과 가장 가까운 예측 전광판에 사고 발생 가능성에 대한 정보를 추가적으로 표시할 수 있다. In addition, the
또한, 상술한 바와 같이, 이미지 획득부(110)는 터널의 측부에 구비되어 상기 터널을 통과하는 차량의 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 예측부(112)는 시간 흐름에 따라 획득되는 상기 이미지 데이터와 예측된 상기 교통상황에 대한 정보를 상기 딥러닝 모델에 학습시킬 수 있으며, 이 경우 이미지 데이터에 포함된 패턴과 터널에서의 교통상황 간의 상관관계가 자동으로 학습될 수 있다. 이후, 예측부(112)는 이미지 획득부(110)에서 새롭게 획득된 이미지 데이터를 기반으로 상기 터널에서의 교통상황을 예측할 수 있다. 또한, 예측부(112)는 수집부(108)에서 수집된 상기 발광 색깔에 대한 패턴, 상기 발광 색깔에 대한 지속 시간에 대한 정보, 및 이미지 획득부(110)에서 획득된 이미지 데이터 중 적어도 둘 이상의 정보를 기반으로 상기 터널에서의 교통상황을 예측할 수 있다. 예측부(112)는 수집부(108)에서 수집된 정보들과 이미지 획득부(110)에서 획득된 정보들을 다각적으로 활용하여 터널에서의 교통상황을 예측할 수 있으며, 활용되는 정보가 많아질수록 상기 교통상황 예측에 대한 정확도가 높아질 수 있다. Also, as described above, the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(106)에서 차량의 주행속도에 따라 엘이디 표시판(102)의 발광을 제어하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining a process of controlling the light emission of the
상술한 바와 같이, 엘이디 표시판(102)은 복수 개의 제1 투광등(102-1), 복수 개의 제2 투광등(102-2) 및 복수 개의 제3 투광등(102-3)을 구비할 수 있으며, 각 투광등(102-1, 102-2, 102-3)은 서로 다른 색깔로 발광되도록 구성될 수 있다. 제어부(106)는 속도센서(104)에서 감지된 차량의 주행속도에 따라 엘이디 표시판(102)이 서로 다른 색깔로 발광하도록 각 엘이디 표시판(102)의 발광을 제어할 수 있다. 제어부(106)는 제1 투광등(102-1), 제2 투광등(102-2) 및 제3 투광등(102-3) 중 설정된 시간 동안 엘이디 표시판(102)을 지나가는 차량의 주행속도에 대응되는 투광등을 발광시키고, 엘이디 표시판(102)을 지나가는 차량의 주행속도에 대응되지 않는 투광등을 오프시킬 수 있다. 이때, 제어부(106)는 제1 투광등(102-1), 제2 투광등(102-2) 및 제3 투광등(102-3)에 각각 연결된 SMPS(114)를 통해 각 투광등(102)의 구동, 즉 발광여부를 제어할 수 있다. As described above, the
예를 들어, 제1 엘이디 표시판(102)을 지나가는 차량의 주행속도가 40~50km/h인 경우(Case 1), 제어부(106)는 엘이디 표시판(102)의 제1 투광등(102-1)을 발광시킬 수 있으며 이 경우 녹색의 빛이 발광된다. 이는 현재 터널의 교통상황이 원활함을 나타내며, 차량 운전자들은 이를 직감적으로 알 수 있다. For example, when the driving speed of the vehicle passing the first
또한, 제1 엘이디 표시판(102)을 지나가는 차량의 주행속도가 20~40km/h인 경우(Case 2), 제어부(106)는 엘이디 표시판(102)의 제2 투광등(102-2)을 발광시킬 수 있으며 이 경우 노란색의 빛이 발광된다. 이는 현재 터널의 교통상황이 지체상황임을 나타내며, 차량 운전자들은 이를 직감적으로 알 수 있다.In addition, when the driving speed of the vehicle passing the first
또한, 제1 엘이디 표시판(102)을 지나가는 차량의 주행속도가 0~20km/h인 경우(Case 3), 제어부(106)는 엘이디 표시판(102)의 제3 투광등(102-3)을 발광시킬 수 있으며 이 경우 노란색의 빛이 발광된다. 이는 현재 터널의 교통상황이 정체상황임을 나타내며, 차량 운전자들은 이를 직감적으로 알 수 있다. In addition, when the driving speed of the vehicle passing the first
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 표시판(102)의 발광 패턴의 예시이다. 3 and 4 are examples of light emission patterns of the
도 3을 참조하면, 터널 내 교통상황이 원활한 상태인 경우 터널 내 각 엘이디 표시판(102)이 녹색으로 발광되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 3 , when the traffic situation in the tunnel is smooth, it can be seen that each
도 4를 참조하면, 터널 내 교통상황이 지체상황 또는 정체상황인 경우 터널 내 각 엘이디 표시판(102)이 노란색 또는 적색으로 발광되는 것을 확인할 수 있다. 차량 운전자들은 이와 같이 연속되는 엘이디 표시판(102)의 발광 패턴을 확인함으로써 현재 터널의 교통상황을 직관적으로 알 수 있게 된다.Referring to FIG. 4 , when the traffic situation in the tunnel is a delay or congestion situation, it can be confirmed that each of the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 내 지능형 차량 정체 알림 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도시된 흐름도에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.5 is a flowchart illustrating an intelligent vehicle congestion notification method in a tunnel according to an embodiment of the present invention. In the illustrated flowchart, the method is described by dividing the method into a plurality of steps, but at least some of the steps are performed in a different order, are performed together in combination with other steps, are omitted, are performed in sub-steps, or are not shown. One or more steps may be added and performed.
S102 단계에서, 속도센서(104)는 터널을 통과하는 차량의 주행속도를 감지한다. In step S102, the
S104 단계에서, 제어부(106)는 속도센서(104)에서 감지된 차량의 주행속도에 따라 엘이디 표시판(102)이 서로 다른 색깔로 발광하도록 각 엘이디 표시판(102)의 발광을 제어한다.In step S104 , the
S106 단계에서, 수집부(108)는 시간 흐름에 따른 복수 개의 엘에디 표시판(102)에서의 발광 색깔에 대한 패턴 및 각 엘에디 표시판(102)에서의 발광 색깔에 대한 지속 시간에 대한 정보를 수집한다.In step S106 , the
S108 단계에서, 예측부(112)는 상기 발광 색깔에 대한 패턴 및 상기 발광 색깔에 대한 지속 시간에 대한 정보를 설정된 딥러닝 모델에 입력한다. In step S108, the
S110 단계에서, 예측부(112)는 상기 딥러닝 모델을 이용하여 현재 시각으로부터 설정된 시간 경과 후 상기 터널에서의 교통상황을 예측한다.In step S110, the
또한, 도면에 도시되지는 않았으나 상술한 바와 같이 수집부(108)는 상기 예측 전광판에 표시된 교통상황에 대한 정보별 상기 터널에서의 실제 사고 발생횟수 및 사고 발생지점에 대한 정보를 수집할 수 있다. 이 경우, 예측부(112)는 상기 예측 전광판에 표시된 교통상황에 대한 정보별 상기 터널에서의 실제 사고 발생횟수 및 사고 발생지점에 대한 정보를 상기 딥러닝 모델에 학습시키며, 예측된 상기 터널에서의 교통상황에 따른 상기 터널 내에서 사고 발생 가능성이 임계치 이상인 지점을 예측할 수 있다. 이후, 제어부(110)는 상기 복수 개의 예측 전광판 중 상기 사고 발생 가능성이 임계치 이상인 지점과 가장 가까운 예측 전광판에 사고 발생 가능성에 대한 정보를 추가적으로 표시할 수 있다.In addition, although not shown in the drawings, as described above, the
또한, 이미지 획득부(110)는 터널을 통과하는 차량의 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 이 경우, 예측부(112)는 시간 흐름에 따라 획득되는 상기 이미지 데이터와 예측된 상기 교통상황에 대한 정보를 상기 딥러닝 모델에 학습시키고, 상기 발광 색깔에 대한 패턴 및 상기 발광 색깔에 대한 지속 시간에 대한 정보와 상기 이미지 획득부에서 획득된 이미지 데이터를 기반으로 상기 터널에서의 교통상황을 예측할 수 있다.Also, the
도 6은 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도이다. 도시된 실시예에서, 각 컴포넌트들은 이하에 기술된 것 이외에 상이한 기능 및 능력을 가질 수 있고, 이하에 기술되지 것 이외에도 추가적인 컴포넌트를 포함할 수 있다.6 is a block diagram illustrating and describing a computing environment including a computing device suitable for use in example embodiments. In the illustrated embodiment, each component may have different functions and capabilities other than those described below, and may include additional components other than those described below.
도시된 컴퓨팅 환경(10)은 컴퓨팅 장치(12)를 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(12)는 터널 내 지능형 차량 정체 알림 시스템(100), 또는 터널 내 지능형 차량 정체 알림 시스템(100)에 포함되는 하나 이상의 컴포넌트일 수 있다.The illustrated
컴퓨팅 장치(12)는 적어도 하나의 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16) 및 통신 버스(18)를 포함한다. 프로세서(14)는 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 앞서 언급된 예시적인 실시예에 따라 동작하도록 할 수 있다. 예컨대, 프로세서(14)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행할 수 있다. 상기 하나 이상의 프로그램들은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함할 수 있으며, 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서(14)에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 컴퓨터 실행 가능 명령어 내지 프로그램 코드, 프로그램 데이터 및/또는 다른 적합한 형태의 정보를 저장하도록 구성된다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 프로그램(20)은 프로세서(14)에 의해 실행 가능한 명령어의 집합을 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 메모리(랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 적절한 조합), 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스들, 광학 디스크 저장 디바이스들, 플래시 메모리 디바이스들, 그 밖에 컴퓨팅 장치(12)에 의해 액세스되고 원하는 정보를 저장할 수 있는 다른 형태의 저장 매체, 또는 이들의 적합한 조합일 수 있다.Computer-readable storage medium 16 is configured to store computer-executable instructions or program code, program data, and/or other suitable form of information. The
통신 버스(18)는 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)를 포함하여 컴퓨팅 장치(12)의 다른 다양한 컴포넌트들을 상호 연결한다.
컴퓨팅 장치(12)는 또한 하나 이상의 입출력 장치(24)를 위한 인터페이스를 제공하는 하나 이상의 입출력 인터페이스(22) 및 하나 이상의 네트워크 통신 인터페이스(26)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(22) 및 네트워크 통신 인터페이스(26)는 통신 버스(18)에 연결된다. 입출력 장치(24)는 입출력 인터페이스(22)를 통해 컴퓨팅 장치(12)의 다른 컴포넌트들에 연결될 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 포인팅 장치(마우스 또는 트랙패드 등), 키보드, 터치 입력 장치(터치패드 또는 터치스크린 등), 음성 또는 소리 입력 장치, 다양한 종류의 센서 장치 및/또는 촬영 장치와 같은 입력 장치, 및/또는 디스플레이 장치, 프린터, 스피커 및/또는 네트워크 카드와 같은 출력 장치를 포함할 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 컴퓨팅 장치(12)를 구성하는 일 컴포넌트로서 컴퓨팅 장치(12)의 내부에 포함될 수도 있고, 컴퓨팅 장치(12)와는 구별되는 별개의 장치로 컴퓨팅 장치(12)와 연결될 수도 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 전술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. Although the present invention has been described in detail through representative embodiments above, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can make various modifications to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. will understand Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, and should be defined by the claims described below as well as the claims and equivalents.
100 : 터널 내 지능형 차량 정체 알림 시스템
102 : 엘이디 표시판
104 : 속도센서
106 : 제어부
108 : 수집부
110 : 이미지 획득부
112 : 예측부
114 : SMPS(Switching Mode Power Supply)100: intelligent vehicle congestion notification system in the tunnel
102: LED display panel
104: speed sensor
106: control unit
108: collection unit
110: image acquisition unit
112: prediction unit
114: SMPS (Switching Mode Power Supply)
Claims (5)
상기 엘이디 표시판 각각에 부착되어 상기 터널을 통과하는 차량의 주행속도를 감지하는 속도센서;
상기 속도센서에서 감지된 차량의 주행속도에 따라 상기 엘이디 표시판이 서로 다른 색깔로 발광하도록 각 엘이디 표시판의 발광을 제어하는 제어부;
시간 흐름에 따른 상기 복수 개의 엘에디 표시판에서의 발광 색깔에 대한 패턴 및 각 엘에디 표시판에서의 발광 색깔에 대한 지속 시간에 대한 정보를 수집하는 수집부; 및
상기 발광 색깔에 대한 패턴 및 상기 발광 색깔에 대한 지속 시간에 대한 정보를 설정된 딥러닝 모델에 입력하여 현재 시각으로부터 설정된 시간 경과 후 상기 터널에서의 교통상황을 예측하는 예측부를 포함하며,
상기 엘이디 표시판은, 제1 범위의 주행속도에 대응되는 제1 투광등, 상기 제1 범위보다 낮은 제2 범위의 주행속도에 대응되는 제2 투광등 및 상기 제2 범위보다 낮은 제3 범위의 주행속도에 대응되는 제3 투광등을 포함하며,
상기 제1 투광등, 상기 제2 투광등 및 상기 제3 투광등은, 서로 다른 색깔로 발광되며,
상기 제어부는, 상기 제1 투광등, 상기 제2 투광등 및 상기 제3 투광등 중 설정된 시간 동안 상기 엘이디 표시판을 지나가는 차량의 주행속도에 대응되는 투광등을 발광시키고, 상기 엘이디 표시판을 지나가는 차량의 주행속도에 대응되지 않는 투광등을 오프시키고, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 터널에 구비된 복수 개의 엘에디 표시판에서의 발광 색깔이 실시간으로 변경되며,
상기 제어부는, 예측된 상기 교통상황에 대한 정보를 상기 터널 내 설정된 지점에 복수 개 설치된 예측 전광판에 표시하는, 터널 내 지능형 차량 정체 알림 시스템.
a plurality of LED display panels attached to the upper part of the tunnel spaced apart at intervals set along the longitudinal direction of the tunnel;
a speed sensor attached to each of the LED display panels to detect a traveling speed of a vehicle passing through the tunnel;
a control unit controlling the light emission of each LED display panel so that the LED display panel emits light in different colors according to the driving speed of the vehicle detected by the speed sensor;
a collecting unit for collecting information on patterns of emission colors from the plurality of LED display panels according to the passage of time and information on durations of emission colors from each of the LED display panels; and
A prediction unit for predicting the traffic situation in the tunnel after a set time has elapsed from the current time by inputting information about the pattern for the luminescent color and the duration time for the luminous color into a set deep learning model,
The LED display panel includes a first floodlight corresponding to a traveling speed of a first range, a second floodlight corresponding to a traveling speed of a second range lower than the first range, and a driving speed of a third range lower than the second range. Includes a third floodlight corresponding to the speed,
The first floodlight, the second floodlight, and the third floodlight emit light in different colors,
The control unit emits a floodlight corresponding to a traveling speed of a vehicle passing the LED display panel for a set time among the first floodlight, the second floodlight, and the third floodlight, and the vehicle passing the LED display panel The floodlights that do not correspond to the driving speed are turned off, and the light emitting colors of the plurality of LED display panels provided in the tunnel are changed in real time according to the control of the controller,
The control unit, the intelligent vehicle congestion notification system in the tunnel, for displaying the predicted information on the traffic situation on a plurality of prediction electronic boards installed at a set point in the tunnel.
상기 수집부는, 상기 예측 전광판에 표시된 교통상황에 대한 정보별 상기 터널에서의 실제 사고 발생횟수 및 사고 발생지점에 대한 정보를 수집하며,
상기 예측부는, 상기 예측 전광판에 표시된 교통상황에 대한 정보별 상기 터널에서의 실제 사고 발생횟수 및 사고 발생지점에 대한 정보를 상기 딥러닝 모델에 학습시키며, 예측된 상기 터널에서의 교통상황에 따른 상기 터널 내에서 사고 발생 가능성이 임계치 이상인 지점을 예측하고,
상기 제어부는, 상기 복수 개의 예측 전광판 중 상기 사고 발생 가능성이 임계치 이상인 지점과 가장 가까운 예측 전광판에 사고 발생 가능성에 대한 정보를 추가적으로 표시하는, 터널 내 지능형 차량 정체 알림 시스템.
The method according to claim 1,
The collection unit collects information on the actual number of accidents and accident occurrence points in the tunnel for each information on the traffic situation displayed on the predicted electric sign board,
The prediction unit learns the information on the actual number of accidents and the accident point in the tunnel for each information about the traffic situation displayed on the predicted electric signboard to the deep learning model, and according to the predicted traffic situation in the tunnel Predict a point in the tunnel where the probability of an accident is higher than a threshold,
The control unit, the intelligent vehicle congestion notification system in the tunnel, to additionally display information on the possibility of an accident on a prediction electronic board closest to a point where the probability of the accident is greater than or equal to a threshold among the plurality of prediction electronic boards.
상기 터널의 측부에 구비되어 상기 터널을 통과하는 차량의 이미지 데이터를 획득하는 이미지 획득부를 더 포함하며,
상기 예측부는, 시간 흐름에 따라 획득되는 상기 이미지 데이터와 예측된 상기 교통상황에 대한 정보를 상기 딥러닝 모델에 학습시키고, 상기 발광 색깔에 대한 패턴 및 상기 발광 색깔에 대한 지속 시간에 대한 정보와 상기 이미지 획득부에서 획득된 이미지 데이터를 기반으로 상기 터널에서의 교통상황을 예측하는, 터널 내 지능형 차량 정체 알림 시스템.
3. The method according to claim 2,
Further comprising an image acquisition unit provided on the side of the tunnel to acquire image data of a vehicle passing through the tunnel,
The prediction unit trains the deep learning model to learn the image data acquired over time and information on the predicted traffic situation, and information on the pattern for the luminous color and the duration for the luminous color and the An intelligent vehicle congestion notification system in the tunnel that predicts the traffic situation in the tunnel based on the image data acquired by the image acquisition unit.
상기 이미지 획득부는, 상기 차량의 주행방향을 기준으로 설정된 범위의 픽셀값들을 선별하고, 상기 설정된 범위의 정중앙에 대응되는 픽셀값(x)을 기준으로 하여 아래 수학식으로 표현되는 가우시안 함수의 연산값(G(x))을 획득한 후 상기 픽셀값(x)에서 상기 연산값(G(x))을 차감하여 상기 주행방향에 따른 노이즈를 제거하는, 터널 내 지능형 차량 정체 알림 시스템.
[수학식]
(여기서, σ는 기 정의된 표준편차 값임)
4. The method of claim 3,
The image acquisition unit selects pixel values in a range set based on the driving direction of the vehicle, and a calculated value of a Gaussian function expressed by the following equation based on a pixel value (x) corresponding to the center of the set range After obtaining (G(x)), the intelligent vehicle congestion notification system in the tunnel subtracts the calculated value (G(x)) from the pixel value (x) to remove noise according to the driving direction.
[Equation]
(where σ is a predefined standard deviation value)
상기 이미지 획득부는, 상기 설정된 범위 또는 상기 설정된 범위에서 선별되는 픽셀값들의 개수, 상기 가우시안 함수의 커널(kernel) 사이즈 및 상기 표준편차 값들의 조합에 대한 서로 다른 경우의 수(number of case)를 설정된 횟수 이상 반복 수행함으로써 최적의 상기 설정된 범위 또는 상기 설정된 범위에서 선별되는 픽셀값들의 개수, 상기 가우시안 함수의 커널 사이즈 및 상기 표준편차 값을 각각 선택하는, 터널 내 지능형 차량 정체 알림 시스템.
5. The method according to claim 4,
The image acquisition unit sets a different number of cases for a combination of the set range or the number of pixel values selected from the set range, the kernel size of the Gaussian function, and the standard deviation values. An intelligent vehicle congestion notification system in a tunnel that selects the optimal number of pixel values selected from the set range or the set range, the kernel size of the Gaussian function, and the standard deviation value by repeatedly performing the plurality of times or more.
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