KR102500834B1 - 버스 운행 관리 장치 및 방법 - Google Patents

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정은비
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한국철도기술연구원
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Abstract

본 개시는 버스 운행 관리 장치 및 방법을 제공한다.
본 개시의 일 측면에 의하면, 교차로 신호기의 교통신호 제어정보(traffic signal control information)를 수집하는 교통신호 수집부(traffic signal collection unit); 차량으로부터 위치정보를 수신하여 실시간으로 차량위치를 감지하는 차량위치 감지부(vehicle location detecting unit); 상기 차량위치 및 상기 교통신호 제어정보를 기초로 상기 차량의 정시성 향상을 위한 운행정보를 결정하는 운행정보 결정부(operation information determining unit); 및 상기 운행정보를 기초로 운행정보 표시장치(operation information display)를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 표시장치 제어부(display control unit)를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스 운행관리 장치를 제공한다.

Description

버스 운행 관리 장치 및 방법 {Apparatus And Method for Bus Operation Management}
본 개시는 버스 운행관리 장치 및 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 버스의 정류장 출발시간 또는 지시속도를 결정하여 버스 운행의 정시성 및 안전성을 향상시키기 위한 버스 운행관리 장치 및 방법에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 개시의 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
버스운행에 지하철 시스템을 접목함으로써 도심(downtown)과 외곽 지역(outskirts)을 연결하며, 버스운행의 정시성을 향상시키고 정속 주행이 가능하도록 하는 간선급행버스 체계(BRT: Bus Rapid Transit)가 서울, 부산 등 대도시의 주요 도로에 구축되고 있다. 또한, BRT를 발전시켜 버스 우선 신호 알고리즘(bus signal priority algorithm), 밀폐형 정류장 등을 보완한 S-BRT(Super Bus Rapid Transit)에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
하지만 도로 상에는 교통신호기(traffic light)가 다수 위치하므로, 교차로 또는 횡단보도에 위치한 신호기에 적색신호가 현시될 때마다 버스가 서행하거나 정지하게 된다. 이와 같이 버스가 출발과 정지를 반복하는 경우 버스에 승차 중인 승객들은 저크(jerk, 가가속도)를 느끼게 되고, 저크로 인한 승객의 불편 증가 및 승차감 악화 등의 문제가 발생한다.
따라서 S-BRT용 간선급행버스가 현재 정류장으로부터 다음 정류장까지 이동하는 과정에서 교차로 또는 횡단보도에서 멈추지 않고 안전하게 통과하게 함으로써, 승객의 편의 및 버스 운행의 정시성을 향상시키는 방법의 제안이 필요하다.
본 개시의 일 측면에 의하면, 차량 지시속도를 포함한 운행정보를 간선급행버스 운전자에게 제공함으로써, 첨단 간선급행버스시스템(S-BRT: Super Bus Rapid Transit)의 정시성(punctuality)을 향상시키는 방법을 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 교차로 신호기의 교통신호 제어정보(traffic signal control information)를 수집하는 교통신호 수집부(traffic signal collection unit); 차량으로부터 위치정보를 수신하여 실시간으로 차량위치를 감지하는 차량위치 감지부(vehicle location detecting unit); 상기 차량위치 및 상기 교통신호 제어정보를 기초로 상기 차량의 정시성 향상을 위한 운행정보를 결정하는 운행정보 결정부(operation information determining unit); 및 상기 운행정보를 기초로 운행정보 표시장치(operation information display)를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 표시장치 제어부(display control unit)를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스 운행관리 장치를 제공한다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 교차로 신호기의 교통신호 제어정보(traffic signal control information)를 수집하는 과정; 차량으로부터 위치정보를 수신하여 실시간으로 차량위치를 감지하는 과정; 상기 차량위치 및 상기 교통신호 제어정보를 기초로 상기 차량의 정시성 향상을 위한 운행정보를 결정하는 과정; 및 상기 운행정보를 기초로 운행정보 표시장치(operation information display)를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 버스 운행관리 방법을 제공한다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 간선급행버스가 정류장으로부터 다음 정류장까지 이동하는 과정에서 교차로에서 서행하거나 정차하지 않고 곧바로 통과할 수 있게 하는 방법을 제공함으로써, 버스에 승차하고 있는 승객들의 편의(convenience) 및 안전성(safety)을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 버스 운행관리 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 운행정보 표시장치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 버스 운행관리 장치를 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 교통신호기의 녹색신호 시작시간 및 종료시간을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 정류장 출발시간을 결정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량의 지시속도를 결정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 버스 운행관리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함', '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 명세서에 기재된 '?…부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 개시의 예시적인 실시 형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 개시가 실시될 수 있는 유일한 실시 형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
최근 교통신호기(traffic light) 또는 버스를 제어하여, 버스가 서행하거나 정지하지 않고 안정적으로 주행할 수 있도록 하는 기술이 발전하고 있다. 본 개시의 실시예의 경우, 교통신호기의 제어 정보 및 도로 정보를 기초로 버스의 출발시간(departure time) 및/또는 지시속도(indication speed)를 결정하는 새로운 방법을 제안한다.
본 개시의 실시예에 기재된 지시속도는 차량이 현재 정차 중인 정류장(이하 '출발 정류장')으로부터 다음 정류장(이하 '도착 정류장')까지 주행하는 과정에서 버스 운행관리 장치가 차량에게 지시하는 일정한 주행 속도를 의미한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 버스 운행관리 시스템의 개념도이다.
본 개시의 일 실시예에서, 버스 운행관리 장치(bus operation management apparatus, 100)는 네트워크(104)를 경유하여 차량(102) 및 교차로 신호기(intersection light, 110)와 통신한다. 또한 버스 운행관리 장치(100)는 차량(102)이 출발 정류장(departure bus-stop, 106)으로부터 도착 정류장(arrival bus-stop, 108)까지 서행하거나 정지하지 않고 교차로 및/또는 횡단보도를 통과할 수 있도록 한다. 한편, 본 개시의 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 출발 정류장(106)과 도착 정류장(108) 사이에 교차로가 하나인 경우를 전제로 버스 운행관리 장치의 동작을 설명한다. 하지만 버스 운행관리 장치(100)는 출발 정류장(106)과 도착 정류장(108) 사이에 복수의 교차로 및/또는 횡단보도가 존재하는 경우에도 동작할 수 있으며, 본 실시예에 제한되지 않는다.
버스 운행관리 장치(100)는 교차로 신호기(110)의 교통신호 제어정보(traffic signal control information) 및 도로정보(road information)를 기초로 운행정보(operation information)를 산출한다. 버스 운행관리 장치(100)는 산출된 운행정보를 기초로 운행정보 표시장치(operation information display)를 제어하기 위한 제어신호를 생성하고, 운행정보 표시장치에 제어신호를 전송한다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 운행정보 표시장치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 2를 참조하면, 차량(102)이 현재 정차 중인 출발 정류장(106) 및/또는 차량(102)의 내부에는 차량(102)의 운행정보가 표시되는 운행정보 표시장치(200: 200_A 및 200_B)가 설치될 수 있다.
제1 실시예에서, 운행정보가 차량(102)의 정류장 출발시간(bus-stop departure time)에 관한 정보인 경우, 산출된 정류장 출발시간에 운행정보 표시장치(200: 200_A 및 200_B) 상에 녹색신호가 현시되어, 이에 맞추어 차량(102)이 출발 정류장(106)으로부터 출발할 수 있게 된다.
제2 실시예에서, 운행정보가 차량(102)의 지시속도(indication speed)에 관한 정보인 경우, 운행정보 표시장치(200: 200_A 및 200_B)에는 지시속도가 표시되어, 이에 따라 차량(102)이 출발 정류장(106)으로부터 도착 정류장(108)까지 안정적으로 주행할 수 있게 된다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 버스 운행관리 장치를 설명하기 위한 블록구성도이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 버스 운행관리 장치(100)는 교통신호 수집부(traffic signal collection unit), 차량위치 감지부(vehicle location detecting unit), 운행정보 결정부(operation information determining unit) 및 표시장치 제어부(display control unit)를 전부 또는 일부 포함한다.
도 3에 도시된 버스 운행관리 장치(100)는 본 개시의 일 실시예에 따른 것으로서, 도 3에 도시된 모든 블록이 필수 구성요소는 아니며, 다른 실시예에서 버스 운행관리 장치(100)에 포함된 일부 블록이 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다. 예컨대, 버스 운행관리 장치(100)는 차량(102), 교차로 신호기(110) 및 교통신호 관제센터(traffic signal control center, 미도시) 중 적어도 하나와 통신하며, 운행정보 표시장치(200)에 제어신호를 전송하는 통신부(communication unit, 미도시)를 더 포함할 수 있다. 또한, 버스 운행관리 장치(100)는 도로의 구간 별 제한속도(speed limit), 정류장과 교통신호기 간 거리 및 교차로 시점과 종점 간 거리 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하는 데이터베이스(database, 미도시)를 더 포함할 수 있다.
버스 운행관리 장치(100)는 교차로 신호기(110)의 교통신호 제어정보를 수집하고, 실시간으로 차량위치(vehicle location)를 감지한다. 또한, 차량(102)의 운행정보를 결정하고, 운행정보 표시장치(200)를 제어하기 위한 제어신호를 생성한다. 이하, 버스 운행관리 장치(100)가 포함하는 각각의 구성요소에 대해 설명한다.
교통신호 수집부(traffic signal collection unit, 300)는 교차로 신호기(110) 또는 교통신호 관제센터로부터 교통신호 제어정보를 수집한다. 도 1에서는 하나의 교차로 신호기(110)가 도시되어 있으나, 본 실시예의 교차로 신호기(110)는 출발 정류장(106)과 도착 정류장(108) 사이에 있는 모든 교차로(intersection) 및/또는 횡단보도(crosswalk)에 위치하는 교통신호기를 포함한다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 교통신호기의 녹색신호 시작시간 및 종료시간을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4의 (a)를 참조하면, 교통신호 제어정보에 따라 각각의 교차로 신호기(110)에서 일정한 주기의 녹색신호(green signal)가 반복된다. 이 때, 도 4의 (a)에 도시된 ts(N)(N은 자연수)은 현재시간 t를 기준으로 N번째 녹색신호의 시작시간을 의미하고, te(N)은 N번째 녹색신호의 종료시간을 의미하며, tr은 적색신호(red signal) 및 황색신호(yellow)의 길이를 의미한다. ts(1)은 현재시간 t를 기준으로 첫번째 녹색신호의 시작시간을 의미하므로 현재시간을 0으로 초기화(initialization)하는 경우, ts(1)이 음수가 될 수 있다. 하지만 te(N)은 현재시간에 대한 N번째 녹색신호의 종료시간을 의미하므로 항상 양수이다.
도 4의 (b)는 녹색신호의 길이가 30초, tr이 60초인 경우 교차로 신호기(110)에 대한 신호주기(cycle length)를 도시한 예시도이다. 현재시간을 0으로 초기화하면 교차로 신호기(110)에는 현재시간으로부터 20초 이후에 첫번째 녹색신호가 시작되며, 현재시간으로부터 50초 이후에 첫번째 녹색신호가 종료된다.
제1 실시예에서, 차량(102)이 녹색신호의 시작시간(ts(N))에 교차로 시점(intersection start point)에 도착하는 경우 서행하거나 정차하지 않고 교차로를 통과할 수 있게 된다. 따라서 운행정보 결정부(304)는 차량(102)이 출발 정류장(106)으로부터 출발하는 정류장 출발시간(bus-stop departure time, 이하 'tg')을 결정함으로써, 차량(102)이 녹색신호의 시작시간에 교차로 시점에 도착할 수 있도록 한다.
제2 실시예에서, 차량(102)이 녹색신호의 종료시간(te(N))에 교차로 종점(intersection end point)에 도착하는 경우 서행하거나 정차하지 않고 교차로를 통과할 수 있게 된다. 따라서 운행정보 결정부(304)는 차량(102)이 출발 정류장(106)으로부터 도착 정류장(108)까지 주행하는 지시속도(indication speed)를 결정함으로써, 차량(102)이 녹색신호의 종료시간에 교차로 종점에 도착할 수 있도록 한다.
한편, 도 4의 신호주기는 교차로 신호기(110)가 정주기 신호제어 방식을 의미하는 TOD(Time Of Day) 방식으로 동작함을 전제로 도시되었으나, 본 실시예의 신호주기가 결정되는 방식은 이에 제한되지 않는다.
차량위치 감지부(vehicle location detecting unit, 302)는 차량(102)으로부터 차량(102)의 위치정보를 수신하여 실시간으로 차량위치(vehicle location)를 감지한다. 예컨대, 차량(102)에는 GPS 모듈(Global Positioning System module)이 탑재되어 실시간으로 차량(102)의 위치를 측정하고, 차량(102)의 위치정보를 버스 운행관리 장치(100)에 송신할 수 있다.
운행정보 결정부(operation information determining unit, 304)는 차량위치 및 교통신호 제어정보를 기초로 차량의 정시성 향상을 위한 운행정보를 결정한다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 정류장 출발시간을 결정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
제1 실시예에서, 운행정보 결정부(304)는 차량(102)이 녹색신호 시작시간(ts(N))에 교차로 시점에 도착할 수 있도록 tg를 결정한다.
운행정보 결정부(304)는 tg를 결정하기 위한 구성요소, 예컨대 도착시간 산출부(arrival time calculation unit, 미도시) 및 출발시간 결정부(departure time determining unit, 미도시)를 포함한다.
이하, 도 5를 참조하여 운행정보 결정부(304)가 tg를 결정하는 방법을 설명한다.
도착시간 산출부는 tg를 0, N을 1로 초기화하고(S500, S502), 차량(102)이 교차로의 시점에 도착하는 시간을 의미하는 교차로 시점 도착시간(이하, 'Δta')을 산출한다. Δta는 수학식 1에 따라 산출할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112021130379101-pat00001
Δta: 정류장으로부터 교차로 시작지점까지 이동시간
va: 정류장으로부터 교차로 시작지점까지 평균차량속도
Δsa: 정류장으로부터 교차로 시작지점까지 안전제동거리를 고려한 거리
이 때, 차량(102)의 주행 속도 va는 도로의 제한속도(vc)라고 가정하며, Δsa는 데이터베이스로부터 호출한 도로정보 및 차량(102)으로부터 수신한 차량위치를 기초로 산출할 수 있다.
출발시간 결정부는 교통신호 수집부(300)로부터 교차로 신호기(110)의 제N번째(N은 자연수) 주기의 녹색신호 시작시간(이하, 'Δts(N)') 및 제N번째 주기의 녹색신호 종료시간(이하, 'Δte(N)')을 호출한다(S504). 초기 단계(initial step)의 경우 N은 1로 초기화된 상태이므로 출발시간 결정부는 Δts(1) 및 Δte(1)을 호출한다.
출발시간 결정부는 Δta와 Δte(N)을 비교하여, Δta가 Δte(N)보다 큰 값을 가지는 경우 N을 1 증가시킨다(S506, S508). 즉, 현재시간에 차량(102)이 출발 정류장으로부터 출발하여 Δta 이후에 교차로 시점에 도착한다고 하더라도 이미 Δte(N)에 교차로 신호기(110)의 녹색신호가 종료되었으므로 차량(102)은 정지하지 않고 교차로를 통과할 수 없게 된다. 따라서, 출발시간 결정부는 Δta가 Δte(N) 이하의 값을 가질 때까지 N을 1씩 증가시킨다(S504 내지 S508).
출발시간 결정부는 Δta가 Δte(N) 이하의 값을 가지는 경우, Δta와 Δts(N)를 비교한다(S510). 예컨대, Δta가 Δts(1)보다 작은 값을 가진다면 현재시간에 차량(102)이 출발 정류장(106)으로부터 출발하는 경우 교차로 신호기(110)의 첫번째 녹색신호 시작시간 이전에 차량(102)이 교차로 시점에 도착하게 된다. 반면, Δta가 Δts(1) 이상 Δte(1) 이하의 값을 가진다면 현재시간에 차량(102)이 출발 정류장(106)으로부터 출발하는 경우 교차로 신호기(110)의 첫번째 녹색신호가 현시된 상태에서 차량(102)이 교차로 시점에 도착하게 된다.
출발시간 결정부는 Δta가 Δts(N)보다 작은 값을 가진다고 판단한 경우 tg 값을 (Δts(N) - Δta) 값으로 갱신한다(S510, S512). 즉, 차량(102)이 (Δts(N) - Δta) 이후에 출발 정류장(106)으로부터 출발하는 경우 N번째 녹색시간 시작시간(Δts(N))에 차량(102)이 교차로 시점에 도착하게 되므로 정지하지 않고 교차로를 통과할 수 있게 된다.
출발시간 결정부는 Δta가 Δts(N) 이상의 값을 가진다고 판단한 경우(S510, S514), tg 값을 {(Δte(N) - Δta) + Δtr} 값으로 갱신한다. 즉, 차량(102)이 {(Δte(N) - Δta) + Δtr} 이후에 출발 정류장(106)으로부터 출발하는 경우 N+1번째 녹색시간 시작시간(Δts(N+1))에 차량(102)이 교차로 시점에 도착하게 되므로 정지하지 않고 교차로를 통과할 수 있게 된다.
이와 같이 도착시간 산출부 및 출발시간 결정부가 차량(102)의 정류장 출발시간(tg)을 결정함으로써, 차량(102)이 서행이나 정차 없이 교차로 및/또는 횡단보도를 통과할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량의 지시속도를 결정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
제2 실시예에서, 운행정보 결정부(304)는 차량(102)이 녹색신호의 종료시간(te(N))에 교차로 종점에 도착할 수 있도록 차량(102)이 출발 정류장(106)으로부터 도착 정류장(108)까지 주행하는 지시속도(indication speed, 이하 'vj')를 결정한다.
운행정보 결정부(304)는 vj를 결정하기 위한 구성요소, 예컨대 목표속도 산출부(target speed calculation unit, 미도시) 및 지시속도 결정부(indication speed determining unit, 미도시)를 포함한다.
이하, 도 6을 참조하여 운행정보 결정부(304)가 vj를 결정하는 방법을 설명한다.
운행정보 결정부(304)는 N을 1로 초기화하고(S600, S602), 데이터베이스로부터 도로의 제한속도(이하 'vc')를 호출한다.
목표속도 산출부는 교차로 신호기(110)의 ts(N)까지 교차로 시점에 도달하기 위한 목표속도를 의미하는 목표진입속도(target entry speed, 이하 'vs(N)') 및 te(N)까지 교차로 종점에 도달하기 위한 목표속도를 의미하는 목표진출속도(target exit speed, 이하 've(N)')를 산출한다(S604). 본 개시의 일 실시예에 있어서, vs(N) 및 ve(N)은 수학식 2 및 수학식 3을 이용하여 각각 산출할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112021130379101-pat00002
[수학식 3]
Figure 112021130379101-pat00003
이 때, dj는 교차로 시점과 종점 간의 거리를 의미한다.
지시속도 결정부는 vc와 ve(N)을 비교하여, vc가 ve(N)보다 작은 값을 가지는 경우 N을 1 증가시킨다(S606, S608). 즉, 도로의 제한속도인 vc의 속도로 주행한다고 하더라도 te(N) 이전에 교차로 종점에 도착할 수 없으므로 차량(102)은 서행하거나 정지하지 않고 교차로를 통과할 수 없게 된다. 따라서, 지시속도 결정부는 vc가 ve(N) 이상의 값을 가질 때까지 N을 1씩 증가시킨다(S604 내지 S608).
지시속도 결정부는 vc가 ve(N) 이상의 값을 가지는 경우, vc와 vs(N)의 크기를 비교한다(S610).
지시속도 결정부는 vc가 vs(N)보다 큰 값을 가지는 경우, 차량(102)이 vs(N)의 속도로 주행하는 경우 ts(N)에 교차로 시점에 도착할 수 있으므로 vj의 값을 vs(N)의 값으로 갱신한다(S612).
지시속도 결정부는 vc가 vs(N) 이하의 값을 가지는 경우, 차량(102)이 te(N) 이전에 교차로 종점을 통과할 수 있도록, vj의 값을 vc의 값으로 갱신한다(S614).
이와 같이 목표시간 산출부 및 지시속도 결정부가 차량(102)의 지시속도(vj)를 결정함으로써, 차량(102)이 서행이나 정차 없이 교차로 및/또는 횡단보도를 통과할 수 있게 되는 효과가 있다.
표시장치 제어부(display control unit, 306)는 운행정보 결정부(304)가 산출한 운행정보를 기초로 운행정보 표시장치를 제어하기 위한 제어신호를 생성하고, 운행정보 표시장치에 제어신호를 전송한다.
제1 실시예에서, 표시장치 제어부(306)가 생성하는 제어신호는 차량(102)의 정류장 출발시간(tg)에 관한 정보일 수 있다.
제2 실시예에서, 표시장치 제어부(306)가 생성하는 제어신호는 차량(102)의 지시속도(vj)에 관한 정보일 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 버스 운행관리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7에 도시된 각 과정이 수행되는 구체적인 방법은 도 3 내지 도 6에서 자세히 설명한 바, 이하 중복되는 설명은 생략한다.
교통신호 수집부(traffic signal collection unit, 300)는 교차로 신호기(110)의 교통신호 제어정보(traffic signal control information)를 수집한다(S700).
차량위치 감지부(vehicle location detecting unit, 302)는 차량(102)으로부터 위치정보를 수신하여 실시간으로 차량위치를 감지한다(S702).
운행정보 결정부(operation information determining unit, 304)는 차량위치 및 교통신호 제어정보를 기초로 차량의 정시성 향상을 위한 운행정보를 결정한다(S704). 운행정보 결정부(304)가 결정하는 운행정보의 구체적인 내용 및 운행정보를 산출하는 방법은 도 3 내지 도 6에서 자세히 설명한 바, 중복되는 설명은 생략한다.
표시장치 제어부(display control unit, 306)는 운행정보 결정부(304)가 산출한 운행정보를 기초로 운행정보 표시장치(operation information display)를 제어하기 위한 제어신호를 생성한다(S706).
도 7에 도시된 버스 운행관리 방법의 각 과정을 수행함으로써, 차량(102)이 서행이나 정차 없이 교차로 및/또는 횡단보도를 통과할 수 있게 되며, 차량(102) 운행의 정시성 및 승객 편의성이 향상되는 효과가 있다.
도 5 내지 도 7에서는 각각의 과정들을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일부 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하다. 다시 말해, 본 발명의 일부 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일부 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 5 내지 도 7에 기재된 과정을 변경하여 실행하거나 각각의 과정 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 5 내지 도 7은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 설명되는 장치 및 방법의 다양한 구현예들은, 디지털 전자 회로, 집적 회로, FPGA(Field Programmable Gate Array), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 및/또는 이들의 조합으로 실현될 수 있다. 이러한 다양한 구현예들은 프로그래밍가능 시스템상에서 실행 가능한 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들로 구현되는 것을 포함할 수 있다. 프로그래밍가능 시스템은, 저장 시스템, 적어도 하나의 입력 디바이스, 그리고 적어도 하나의 출력 디바이스로부터 데이터 및 명령들을 수신하고 이들에게 데이터 및 명령들을 전송하도록 결합되는 적어도 하나의 프로그래밍가능 프로세서(이것은 특수 목적 프로세서일 수 있거나 혹은 범용 프로세서일 수 있음)를 포함한다. 컴퓨터 프로그램들(이것은 또한 프로그램들, 소프트웨어, 소프트웨어 애플리케이션들 혹은 코드로서 알려져 있음)은 프로그래밍가능 프로세서에 대한 명령어들을 포함하며 "컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체"에 저장된다.
본 명세서에 설명되는 장치 및 방법의 다양한 구현예들은, 프로그램가능 컴퓨터에 의하여 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 프로그램가능 프로세서, 데이터 저장 시스템(휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 다른 종류의 저장 시스템이거나 이들의 조합을 포함함) 및 적어도 한 개의 커뮤니케이션 인터페이스를 포함한다. 예컨대, 프로그램가능 컴퓨터는 서버, 네트워크 기기, 셋탑 박스, 내장형 장치, 컴퓨터 확장 모듈, 개인용 컴퓨터, 랩탑, PDA(Personal Data Assistant), 클라우드 컴퓨팅 시스템 또는 모바일 장치 중 하나일 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 버스 운행관리 장치 102: 차량
104: 네트워크 106: 출발 정류장
108: 도착 정류장 110: 교차로 신호기
200: 운행정보 표시장치 300: 교통신호 수집부
302: 차량위치 감지부 304: 운행정보 결정부
306: 표시장치 제어부

Claims (10)

  1. 교차로 신호기의 교통신호 제어정보(traffic signal control information)를 수집하는 교통신호 수집부(traffic signal collection unit);
    차량으로부터 위치정보를 수신하여 실시간으로 차량위치를 감지하는 차량위치 감지부(vehicle location detecting unit);
    상기 차량위치 및 상기 교통신호 제어정보를 기초로 상기 차량의 정시성 향상을 위한 운행정보를 결정하는 운행정보 결정부(operation information determining unit); 및
    상기 운행정보를 기초로 운행정보 표시장치(operation information display)를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 표시장치 제어부(display control unit)를 포함하되,
    상기 운행정보 결정부는,
    교차로 신호기의 제N번째 녹색신호 시작시간까지 교차로 시점에 도달하기 위한 목표속도를 의미하는 목표진입속도(이하, 'vs(N)') 및 교차로 신호기의 제N번째 녹색신호 종료시간까지 교차로 종점에 도달하기 위한 목표속도를 의미하는 목표진출속도(이하, 've(N)')를 산출하는 목표속도 산출부(target speed calculation unit); 및
    데이터베이스로부터 기 설정된 도로의 제한속도(이하 'vc')를 호출하여 상기 vs(N) 및 상기 ve(N)과 비교함으로써, 상기 차량의 지시속도(이하 'vj'))를 결정하는 지시속도 결정부(indication speed determining unit)를 포함하고,
    상기 지시속도 결정부는,
    상기 vc가 상기 ve(N) 이상의 값을 가질 때까지 N 값을 1씩 증가시키며, 상기 vc가 상기 vs(N)보다 큰 값을 가지는 경우 상기 vj 값을 상기 vs(N)으로 갱신하고, 상기 vc가 상기 vs(N) 이하의 값을 가지는 경우 상기 vj 값을 상기 vc로 갱신하는 것을 특징으로 하는 버스 운행관리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 운행정보 결정부는,
    차량의 교차로 시점 도착시간(이하, 'Δta')을 산출하는 도착시간 산출부(arrival time calculation unit); 및
    교차로에 대한 제N번째(N은 자연수) 주기의 녹색신호 시작시간(이하, 'Δts(N)') 및 제N번째 주기의 녹색신호 종료시간(이하, 'Δte(N)')을 호출하여 상기 Δta와 비교함으로써, 정류장 출발시간(이하 'tg')을 결정하는 출발시간 결정부(departure time determining unit)를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스 운행관리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 출발시간 결정부는,
    상기 Δte(N)이 상기 Δta 이상의 값을 가질 때까지 N 값을 1씩 증가시키며, 상기 Δts(N)이 상기 Δta 값보다 큰 경우 상기 tg 값을 (Δts(N) - Δta) 값으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 버스 운행관리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 출발시간 결정부는,
    상기 Δta가 상기 Δte(N)보다 큰 값을 가질 때까지 N 값을 1씩 증가시키며, 상기 Δts(N)이 상기 Δta 값 이하인 경우 상기 tg 값을 {(Δte(N) - Δta) + Δtr} 값으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 버스 운행관리 장치.
  5. 교차로 신호기의 교통신호 제어정보(traffic signal control information)를 수집하는 과정;
    차량으로부터 위치정보를 수신하여 실시간으로 차량위치를 감지하는 과정;
    상기 차량위치 및 상기 교통신호 제어정보를 기초로 상기 차량의 정시성 향상을 위한 운행정보를 결정하는 과정; 및
    상기 운행정보를 기초로 운행정보 표시장치(operation information display)를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 과정을 포함하되,
    상기 운행정보를 결정하는 과정은,
    교차로 신호기의 제N번째 녹색신호 시작시간까지 교차로 시점에 도달하기 위한 목표속도를 의미하는 목표진입속도(이하, 'vs(N)') 및 교차로 신호기의 제N번째 녹색신호 종료시간까지 교차로 종점에 도달하기 위한 목표속도를 의미하는 목표진출속도(이하, 've(N)')를 산출하는 과정; 및
    데이터베이스로부터 기 설정된 도로의 제한속도(이하 'vc')를 호출하여 vs(N) 및 ve(N)과 비교함으로써, 상기 차량의 지시속도(이하 'vj'))를 결정하는 과정을 포함하고,
    상기 지시속도를 결정하는 과정은,
    상기 vc가 상기 ve(N) 이상의 값을 가질 때까지 N 값을 1씩 증가시키며, 상기 vc가 상기 vs(N)보다 큰 값을 가지는 경우 상기 vj 값을 상기 vs(N)으로 갱신하고, 상기 vc가 상기 vs(N) 이하의 값을 가지는 경우 상기 vj 값을 상기 vc로 갱신하는 것을 특징으로 하는 버스 운행관리 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 운행정보를 결정하는 과정은,
    차량의 교차로 도착시간(이하, 'Δta')을 산출하는 과정; 및
    교차로에 대한 제N번째(N은 자연수) 주기의 녹색신호 시작시간(이하, 'Δts(N)') 및 제N번째 주기의 녹색신호 종료시간(이하, 'Δte(N)')을 호출하여 상기 Δta와 비교함으로써, 정류장 출발시간(이하 'tg')을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 버스 운행관리 방법.
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