KR102530634B1 - 실시간 교통상황을 디지털트윈과 메타버스로 구현하는 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실시간 교통상황을 디지털트윈과 메타버스로 구현하는 방법 및 시스템으로서, 교차로 위에 설치된 카메라를 통해 교통통계정보를 수신하여 이를 기초로 실시간 교통상황을 디지털트윈 및 메타버스에 구현하고, 실제의 신호체계를 적용한 실제디지털트윈 및 실제메타버스와 가상의 신호체계를 적용한 가상디지털트윈 및 가상메타버스를 비교함으로써, 최적의 신호체계를 찾아 실제 교차로에 적용하여 교통상황이 원활하게 진행될 수 있도록 하는, 실시간 교통상황을 디지털트윈과 메타버스로 구현하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

Description

실시간 교통상황을 디지털트윈과 메타버스로 구현하는 방법 및 시스템 {The Method and System that Implement Real-time Traffic Conditions with Digital Twin and Metaverse}

본 발명은 실시간 교통상황을 디지털트윈과 메타버스로 구현하는 방법 및 시스템으로서, 교차로 위에 설치된 카메라를 통해 교통통계정보를 수신하여 이를 기초로 실시간 교통상황을 디지털트윈 및 메타버스에 구현하고, 실제의 신호체계를 적용한 실제디지털트윈 및 실제메타버스와 가상의 신호체계를 적용한 가상디지털트윈 및 가상메타버스를 비교함으로써, 최적의 신호체계를 찾아 실제 교차로에 적용하여 교통상황이 원활하게 진행될 수 있도록 하는, 실시간 교통상황을 디지털트윈과 메타버스로 구현하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

디지털트윈이란 모든 프로세스, 서비스 또는 물리적 제품이 동적 디지털 형식 또는 표현을 갖게 되는 경우로서, 이런 경우, 다양한 작업 환경에서 디지털 트윈의 분석을 기반으로 평가하고 조작할 수 있다. 기본적으로 디지털트윈은 실제 데이터를 사용하여 컴퓨터 프로그램을 통해 제품이나 프로세스의 운임을 예측하는 시뮬레이션을 생성한다. 이러한 프로그램은 IoT(사물 인터넷), 인공 지능(AI) 및 소프트웨어 분석에 쉽게 통합되어 결과를 향상시킨다. 또한, 가상 기반 설계 시스템을 사용하면 프로세스 또는 시스템의 특정 기능, 성능 능력 및 발생할 수 있는 잠재적인 문제를 이해함으로써 가능한 최고의 효율성 수준을 파악하고 생성할 수 있다.

메타버스란 '가상', '초월' 등을 뜻하는 영어 단어 '메타(Meta)'와 우주를 뜻하는 '유니버스(Universe)'의 합성어로, 현실 세계와 같은 사회, 경제, 문화 활동이 이뤄지는 3차원의 가상세계를 말한다. 메타버스는 가상현실(VR)보다 한 단계 더 진화한 개념으로, 아바타를 활용해 단지 게임이나 가상현실을 즐기는 데 그치지 않고 실제 현실과 같은 사회, 문화적 활동을 할 수 있다는 특징이 있다.

한편, 과학기술이 발전하고 사람들의 이동 반경이 넓어짐에 따라 차량을 보유하는 인구 수가 기하급수적으로 증가하고 있으며, 현재 세계적으로 매일같이 수천 만의 사람들이 교통체증에 시달리고 있다. 이와 같은 교통체증은 운전자들뿐 아니라 환경과 경제에도 큰 영향을 미칠 수 있어 빨리 해결해야할 문제점이 되었다.

교통체증의 원인의 예로 교통사고, 도로공사 및 출/퇴근길과 같이 제한된 시간동안 급격히 늘어난 다수의 차량들의 유입을 들 수 있다. 이를 해결하기 위해서는 해당 도로의 교통상황에 대응하는 유동적인 신호체계의 변화가 필요하다.

종래의 시뮬레이터는 교차로 내의 교통통계정보를 시뮬레이터에 1:1로 매핑하여 가상교통환경을 구현하고 있다. 그러나 이러한 방법으로는 교통 시뮬레이션을 만드는 과정 중 연산, 분석 및 구현에 필요한 컴퓨팅 리소스가 너무 많이 요구되어 왔다.

종래의 교통 시뮬레이션을 수행하는 기술로는, 대한민국 등록특허 제10-1887265호와 같이 한국 도로 교통 데이터를 기초로 시뮬레이션 도로를 생성하고, 상기 시뮬레이션 도로에 시뮬레이션을 수행하도록 시뮬레이터를 제어하는 기술이 있다.

한편, 종래의 기술을 이용하여 교통상황을 예측하는 방법에는 문제점이 있다. 일정 분석기간 동안의 교통통계정보를 수집하여 시뮬레이터에 기설정된 신호체계를 이용하여 교통상황을 예측할 때, 해당 교통통계정보는 일정 분석기간 내에 수집한 과거 정보이므로 시시각각 변화하는 실제 교통상황에 비해 정보의 정확도가 현저히 떨어질 수밖에 없다.

따라서, 시뮬레이션의 연산, 분석 및 구현에 필요한 컴퓨팅 리소스의 양을 최소화하고, 교통통계정보를 실시간으로 반영하고 대응할 수 있는 최적의 신호체계를 찾아서 실제 교차로에 적용하는 방법의 개발이 필요한 상황이다.

대한민국 등록특허 제10-1887265호 (2018.08.03.)

본 발명은 실시간 교통상황을 디지털트윈과 메타버스로 구현하는 방법 및 시스템으로서, 교차로 위에 설치된 카메라를 통해 교통통계정보를 수신하여 이를 기초로 실시간 교통상황을 디지털트윈 및 메타버스에 구현하고, 실제의 신호체계를 적용한 실제디지털트윈 및 실제메타버스와 가상의 신호체계를 적용한 가상디지털트윈 및 가상메타버스를 비교함으로써, 최적의 신호체계를 찾아 실제 교차로에 적용하여 교통상황이 원활하게 진행될 수 있도록 하는, 실시간 교통상황을 디지털트윈과 메타버스로 구현하는 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예는, 1 이상의 메모리 및 1 이상의 프로세서를 포함하는 컴퓨팅시스템에서 수행되는 실시간 교통상황을 디지털트윈으로 구현하는 방법으로서, 교차로의 각각의 도로를 바라보는 지점에서 설치된 카메라를 통해 실시간으로 영상정보를 입력 받아, 기설정된 제1주기로 해당 도로에서의 진행방향별교통량 및 차로별교통량을 포함하는 교통객체정보를 도출하고, 상기 교통객체정보 및 해당 교차로의 신호체계정보를 포함하는 교차로환경정보를 포함하는 교통통계정보를 생성하는 교통통계정보생성단계; 상기 기설정된 제1주기를 단위로 하여 생성된 상기 교통통계정보를 시뮬레이터에 입력하고, 상기 시뮬레이터로부터 상기 교차로의 디지털트윈을 실시간으로 구현하는데 사용되는 트윈기초정보를 상기 제1주기보다 짧은 제2주기로 도출하는 트윈기초정보도출단계; 및 상기 트윈기초정보에 기초하여 상기 교차로의 교통상황을 그래픽화된 디지털트윈으로 구현하는 디지털트윈구현단계;를 포함하고, 상기 기설정된 제1주기는 해당 교차로의 실제 신호체계 주기에 기초하여 설정되는, 실시간 교통상황을 디지털트윈으로 구현하는 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 디지털트윈을 구현하는 방법은, 실제의 신호체계정보를 적용한 실제디지털트윈 및 사용자가 입력한 1 이상의 가상의 신호체계정보를 적용한 디지털트윈을 비교하는 디지털트윈비교단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 진행방향별교통량은, 해당 차로에 있는 차량이 상기 기설정된 제1주기동안 다른 도로의 차로로 이동한 차량의 수에 해당하며, 차량의 이동방향은 해당 교차로의 각 차로별 기준선을 통과하는 것을 기준으로 판단하고, 상기 차로별교통량은, 상기 기설정된 제1주기동안 해당 교차로를 통과한 차량의 수를 포함하고, 상기 교통객체정보는, 해당 차로에서 대기하고 있는 차량 대기행렬의 길이 또는 차량의 수를 포함하고, 진행신호로 바뀌기 직전에 각 차로의 대기행렬이 측정되는 차로별대기행렬정보를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 트윈기초정보는, 기설정된 좌표계를 기준으로 이동하는 복수의 차량의 위치좌표정보, 차량특성정보 및 교차로지리정보에 상응하는 지리좌표정보를 포함하고, 상기 디지털트윈구현단계는, 상기 트윈기초정보에서의 각각의 차량에 대해 상기 차량특성정보가 반영되어 기설정된 규칙에 의하여 매핑된 3D차량모델이 적용되어, 해당 차량의 위치좌표정보에 상응하는 위치에 해당 3D차량모델이 디스플레이되어 3D디지털트윈이 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 가상의 신호체계정보는 상기 실제의 신호체계정보에 포함되는 신호표시시간정보 및 신호표시순서정보가 사용자에 의해 변경된 정보를 포함하고, 상기 가상의 신호체계정보의 단위는 상기 기설정된 제1주기에 해당할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 디지털트윈비교단계는, 실제 교차로의 상기 교통객체정보와 해당 교차로의 상기 실제의 신호체계정보를 포함하는 상기 교차로환경정보를 기초로 생성되는 실제디지털트윈을 생성하는 단계; 및 실제 교차로의 상기 교통객체정보와 해당 교차로의 상기 가상의 신호체계정보를 포함하는 상기 교차로환경정보를 기초로 생성되는 1 이상의 가상디지털트윈을 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 디지털트윈비교단계는, 상기 실제디지털트윈에서의 그래픽적 출력값을 출력하는 1개의 기존이미지레이어; 및 상기 1 이상의 가상디지털트윈에서의 그래픽적 출력값을 출력하는 1 이상의 비교이미지레이어;를 포함하는 비교인터페이스를 사용자에게 제공하고, 상기 비교인터페이스는, 상기 기존이미지레이어 및 상기 1 이상의 비교이미지레이어를 동시에 디스플레이할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 기존이미지레이어 및 상기 1 이상의 비교이미지레이어는, 해당하는 디지털트윈에서의 상기 해당 교차로의 신호체계정보 및 해당하는 디지털트윈에서의 신호교차로에서 운전 중에 발생하는 지연시간과 관련된 평가지표를 표시하는 세부정보레이어;를 포함할 수 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예는, 1 이상의 메모리 및 1 이상의 프로세서를 포함하는 컴퓨팅시스템으로 구현되는 실시간 교통상황을 디지털트윈으로 구현하는 시스템으로서, 교차로의 각각의 도로를 바라보는 지점에서 설치된 카메라를 통해 실시간으로 영상정보를 입력 받아, 기설정된 제1주기로 해당 도로에서의 진행방향별교통량 및 차로별교통량을 포함하는 교통객체정보를 도출하고, 상기 교통객체정보 및 해당 교차로의 신호체계정보를 포함하는 교차로환경정보를 포함하는 교통통계정보를 생성하는 교통통계정보생성부; 상기 기설정된 제1주기를 단위로 하여 생성된 상기 교통통계정보를 시뮬레이터에 입력하고, 상기 시뮬레이터로부터 상기 교차로의 디지털트윈을 실시간으로 구현하는데 사용되는 트윈기초정보를 상기 제1주기보다 짧은 제2주기로 도출하는 트윈기초정보도출부; 및 상기 트윈기초정보에 기초하여 상기 교차로의 교통상황을 그래픽화된 디지털트윈으로 구현하는 디지털트윈구현부;를 포함하고, 상기 기설정된 제1주기는 해당 교차로의 실제 신호체계 주기에 기초하여 설정되는, 실시간 교통상황을 디지털트윈으로 구현하는 시스템을 제공한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예는, 1 이상의 메모리 및 1 이상의 프로세서를 포함하는 컴퓨팅시스템에서 수행되는 실시간 교통상황을 메타버스로 구현하는 방법으로서, 교차로의 각각의 도로를 바라보는 지점에서 설치된 카메라를 통해 실시간으로 영상정보를 입력 받아, 기설정된 제1주기로 해당 도로에서의 진행방향별교통량 및 차로별교통량을 포함하는 교통객체정보를 도출하고, 상기 교통객체정보 및 해당 교차로의 신호체계정보를 포함하는 교차로환경정보를 포함하는 교통통계정보를 생성하는 교통통계정보생성단계; 상기 기설정된 제1주기를 단위로 하여 생성된 상기 교통통계정보를 시뮬레이터에 입력하고, 상기 시뮬레이터로부터 상기 교차로의 메타버스를 실시간으로 구현하는데 사용되는 메타버스기초정보를 상기 제1주기보다 짧은 제2주기로 도출하는 메타버스기초정보도출단계; 및 상기 메타버스기초정보에 기초하여 상기 교차로의 교통상황을 그래픽화된 메타버스로 구현하는 메타버스구현단계;를 포함하고, 상기 메타버스구현단계에 의하여 구현되는 메타버스에는 1 이상의 사용자가 접속하여, 해당 교통환경에서 가상적인 운전체험이 제공될 수 있고, 상기 기설정된 제1주기는 해당 교차로의 실제 신호체계 주기에 기초하여 설정되는, 실시간 교통상황을 메타버스로 구현하는 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 메타버스를 구현하는 방법은, 실제의 신호체계정보를 적용한 실제메타버스 및 사용자가 입력한 1 이상의 가상의 신호체계정보를 적용한 가상메타버스를 비교하는 메타버스비교단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 메타버스구현단계는, 실제 교차로의 상기 교통객체정보와 해당 교차로의 상기 실제의 신호체계정보를 포함하는 상기 교차로환경정보를 기초로 생성되는 상기 실제메타버스를 생성하는 단계; 및 실제 교차로의 상기 교통객체정보와 해당 교차로의 상기 가상의 신호체계정보를 포함하는 상기 교차로환경정보를 기초로 생성되는 상기 1 이상의 가상메타버스를 생성하는 단계;를 포함하고, 상기 사용자는 교통환경이 구현된 메타버스에서 상기 가상적인 운전체험을 수행해보고, 상기 가상의 신호체계정보를 변경하여 상기 컴퓨팅 시스템에 입력함으로써 상기 가상메타버스가 변경될 수 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예는, 1 이상의 메모리 및 1 이상의 프로세서를 포함하는 컴퓨팅시스템에서 수행되는 실시간 교통상황을 메타버스로 구현하는 시스템으로서, 교차로의 각각의 도로를 바라보는 지점에서 설치된 카메라를 통해 실시간으로 영상정보를 입력 받아, 기설정된 제1주기로 해당 도로에서의 진행방향별교통량 및 차로별교통량을 포함하는 교통객체정보를 도출하고, 상기 교통객체정보 및 해당 교차로의 신호체계정보를 포함하는 교차로환경정보를 포함하는 교통통계정보를 생성하는 교통통계정보생성부; 상기 기설정된 제1주기를 단위로 하여 생성된 상기 교통통계정보를 시뮬레이터에 입력하고, 상기 시뮬레이터로부터 상기 교차로의 메타버스를 실시간으로 구현하는데 사용되는 메타버스기초정보를 상기 제1주기보다 짧은 제2주기로 도출하는 메타버스기초정보도출부; 및 상기 메타버스기초정보에 기초하여 상기 교차로의 교통상황을 그래픽화된 메타버스로 구현하는 메타버스구현부;를 포함하고, 상기 메타버스구현부에 의하여 구현되는 메타버스에는 1 이상의 사용자가 접속하여, 해당 교통환경에서 가상적인 운전체험이 제공될 수 있고, 상기 기설정된 제1주기는 해당 교차로의 실제 신호체계 주기에 기초하여 설정되는, 실시간 교통상황을 메타버스로 구현하는 시스템을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에서는, 실제 교차로에서 매순간 바뀌는 차량의 위치를 디지털트윈 및 메타버스에 매번 1:1 매핑하지 않고, 실제 교차로에서 기설정된 주기동안 교통정보를 획득하고, 상기 교통정보를 시뮬레이터에 입력하여 예측되는 교통상황을 구현하고, 구현되는 교통상황의 정보를 디지털트윈 및 메타버스에 입력하는 과정으로 컴퓨팅 리소스의 양을 최소화하는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 과거의 교통정보를 수집하여 구현하는 종래 교통 시뮬레이션에 비해 실시간으로 교통영상정보를 입력 받아 시시각각 변하는 실제 교차로의 교통 환경과 거의 일치하는 시뮬레이션을 구현하여 교통통계정보의 정확성을 높이는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 실시간 교통상황을 디지털트윈과 메타버스로 구현하고, 가상의 신호체계정보를 리스크 없이 입력하여 실제 교통상황의 예견되는 상황을 알 수 있어 최적의 신호체계를 안전하고 빠르게 발견할 수 있어 실제 교통상황의 문제점을 실시간으로 해결하게 해주는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 메타버스 내에서 1 이상의 사용자가 자신의 차량을 운전하며 실제 교차로와 같은 교통상황을 체험해보고, 새로운 신호체계를 생성해보며 서로 다른 가상의 신호체계에 따라 변화하는 교통흐름도 체험해보며 해당 교통상황에 맞는 최적의 신호체계를 빠르게 찾을 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 교통상황을 디지털트윈으로 구현하는 방법의 세부 단계들을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 교통상황을 디지털트윈으로 구현하는 방법을 수행하기 위한 구성요소들을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교차로에 설치된 카메라를 통해 교통통계정보를 수집하는 범위를 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교통통계정보생성단계를 수행하는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 교차로의 신호체계주기를 설정하는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 트윈기초정보도출단계와 디지털트윈구현단계를 수행하는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털트윈구현단계를 수행하기 위한 과정을 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털트윈비교단계를 수행한 결과가 사용자단말 상에 표시되는 화면을 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 해당 디지털트윈의 신호체계정보 및 평가지표가 포함되는 사용자단말 상에 표시되는 화면을 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 교통상황을 메타버스로 구현하는 방법을 수행하기 위한 구성요소들을 개략적으로 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 메타버스구현단계를 수행하기 위한 과정을 개략적으로 도시한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 메타버스비교단계를 수행하기 위한 구성요소들을 개략적으로 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅장치의 내부 구성을 예시적으로 도시한다.

이하에서는, 다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.

또한, 다양한 양상들 및 특징들이 다수의 디바이스들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있는 시스템에 의하여 제시될 것이다. 다양한 시스템들이, 추가적인 장치들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있다는 점 그리고/또는 도면들과 관련하여 논의된 장치들, 컴포넌트들, 모듈들 등 전부를 포함하지 않을 수도 있다는 점 또한 이해되고 인식되어야 한다.

본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다. 아래에서 사용되는 용어들 '~부', '컴포넌트', '모듈', '시스템', '인터페이스' 등은 일반적으로 컴퓨터 관련 엔티티(computer-related entity)를 의미하며, 예를 들어, 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어를 의미할 수 있다.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나 이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하에서 언급되는 "사용자단말"은 네트워크를 통해 서버나 타 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터나 휴대용 단말기로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop) 등을 포함하고, 휴대용 단말기는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신장치로서, 스마트폰, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드 (Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다. 또한, "네트워크"는 근거리 통신망(Local Area Network;LAN), 광역 통신망(Wide Area Network; WAN) 또는 부가가치 통신망(Value Added Network; VAN) 등과 같은 유선네트워크나 이동 통신망(mobile radio communication network) 또는 위성 통신망 등과 같은 모든 종류의 무선 네트워크로 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 교통상황을 디지털트윈(300)으로 구현하는 방법의 세부 단계들을 개략적으로 도시한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 1 이상의 메모리 및 1 이상의 프로세서를 포함하는 컴퓨팅시스템(1000)에서 수행되는 실시간 교통상황을 디지털트윈(300)으로 구현하는 방법으로서, 교차로의 각각의 도로를 바라보는 지점에서 설치된 카메라를 통해 실시간으로 영상정보를 입력 받아, 기설정된 제1주기로 해당 도로에서의 진행방향별교통량 및 차로별교통량을 포함하는 교통객체정보를 도출하고, 상기 교통객체정보 및 해당 교차로의 신호체계정보를 포함하는 교차로환경정보를 포함하는 교통통계정보를 생성하는 교통통계정보생성단계(S100); 상기 기설정된 제1주기를 단위로 하여 생성된 상기 교통통계정보를 시뮬레이터(1210)에 입력하고, 상기 시뮬레이터(1210)로부터 상기 교차로의 디지털트윈(300)을 실시간으로 구현하는데 사용되는 트윈기초정보를 상기 제1주기보다 짧은 제2주기로 도출하는 트윈기초정보도출단계(S200); 및 상기 트윈기초정보에 기초하여 상기 교차로의 교통상황을 그래픽화된 디지털트윈으로 구현하는 디지털트윈구현단계(S300);를 포함하고, 상기 기설정된 제1주기는 해당 교차로의 실제 신호체계 주기에 기초하여 설정된다.

또한, 상기 디지털트윈구현단계(S300)는, 실제 교차로의 상기 교통객체정보와 해당 교차로의 상기 실제의 신호체계정보를 포함하는 상기 교차로환경정보를 기초로 생성되는 상기 실제디지털트윈(311)을 생성하는 단계; 및 실제 교차로의 상기 교통객체정보와 해당 교차로의 상기 가상의 신호체계정보를 포함하는 상기 교차로환경정보를 기초로 생성되는 상기 1 이상의 가상디지털트윈(312)을 생성하는 단계;를 포함한다.

추가적으로 상기 디지털트윈(300)으로 구현하는 방법은 디지털트윈비교단계(S400)를 더 포함할 수 있으며, 상기 디지털트윈비교단계(S400)는 실제의 신호체계정보를 적용한 실제디지털트윈(311) 및 가상의 신호체계정보를 적용한 가상디지털트윈(312)을 비교할 수 있게 사용자단말(2000)에 출력한다. 상기 디지털트윈비교단계(S400)에 대한 보다 상세한 설명은 도 8에 대한 설명에서 후술하도록 한다.

구체적으로, 상기 교통통계정보생성단계(S100)는 대상 교차로에 대하여 상기 기설정된 제1주기에 따라 복수 횟수로 수행된다. 종래 시뮬레이터는 상기 대상 교차로의 정보를 수집하고 통계 낸 과거 정보를 사용하였다. 이와 같은 방법은 기본적으로 도로공사, 교통사고 및 악천후같이 실시간으로 변화하는 교통환경에 대응하지 못하므로 상기 시뮬레이터(1210)를 통해 도출되는 정보의 부정확성이 발생할 수밖에 없다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예들에서는, 초기에 상기 교통통계정보생성단계(S100)를 통해 상기 교통통계정보가 생성된 이후에도 지속적으로 상기 교통통계정보생성단계(S100)를 반복수행함으로써, 실시간으로 변화하는 교통환경에 대응할 수 있게 하고, 이를 통해 본 발명의 결과물로서 도출되는 정보의 정확도를 높이는 효과를 발휘할 수 있다.

상기 기설정된 제1주기는 해당 교차로의 신호체계의 한 주기에 해당하며, 이에 대한 보다 상세한 설명은 도 5에서 후술하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 교통상황을 디지털트윈(300)으로 구현하는 방법을 수행하기 위한 구성요소들을 개략적으로 도시한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 1 이상의 메모리 및 1 이상의 프로세서를 포함하는 컴퓨팅시스템(1000)으로 구현되는 실시간 교통상황을 상기 디지털트윈(300)으로 구현하는 시스템으로서, 교차로의 각각의 도로를 바라보는 지점에서 설치된 카메라를 통해 실시간으로 영상정보를 입력 받아, 기설정된 제1주기로 해당 도로에서의 진행방향별교통량 및 차로별교통량을 포함하는 교통객체정보를 도출하고, 상기 교통객체정보 및 해당 교차로의 신호체계정보를 포함하는 교차로환경정보를 포함하는 교통통계정보를 생성하는 교통통계정보생성부(1100); 상기 기설정된 제1주기를 단위로 하여 생성된 상기 교통통계정보를 시뮬레이터(1210)에 입력하고, 상기 시뮬레이터(1210)로부터 상기 교차로의 디지털트윈(300)을 실시간으로 구현하는데 사용되는 트윈기초정보를 상기 제1주기보다 짧은 제2주기로 도출하는 트윈기초정보도출부(1200); 및 상기 트윈기초정보에 기초하여 상기 교차로의 교통상황을 그래픽화된 디지털트윈(300)으로 구현하는 디지털트윈구현부(1300);를 포함하고, 상기 기설정된 제1주기는 해당 교차로의 실제 신호체계 주기에 기초하여 설정된다.

추가적으로 상기 디지털트윈(300)으로 구현하는 시스템은 상기 디지털트윈비교부(1400)를 더 포함할 수 있으며, 상기 디지털트윈비교부(1400)는 상기 디지털트윈비교단계(S400)를 수행하고, 실제의 신호체계정보를 적용한 상기 실제디지털트윈(311, 도 7 참고) 및 1 이상의 가상의 신호체계정보를 적용한 상기 가상디지털트윈(312, 도 7 참고)을 사용자가 쉽게 비교할 수 있도록 상기 사용자단말(2000)에 송신하고, 상기 사용자단말(2000)은 상기 디지털트윈비교부(1400)로부터 수신한 상기 실제디지털트윈(311) 및 상기 가상디지털트윈(312)을 자신의 디스플레이에 표시한다. 상기 디지털트윈비교단계(S400)에 대한 보다 상세한 설명은 도 8에 대한 설명에서 후술하도록 한다.

구체적으로, 교차로에 설치된 복수의 카메라(CAM#1 내지 CAM#4)는 촬영한 영상정보를 컴퓨팅시스템(1000)에 송신한다. 한편, 도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 설명의 편의를 위하여 하나의 십(┼)자형 교차로를 상기 디지털트윈(300)으로 구현하기 위해 카메라의 수를 4개로 설정한 것이며, 상기 컴퓨팅시스템(1000)이 복수의 교차로를 대상으로 디지털트윈(300)을 구현하는 경우 각 해당 교차로에 설치되는 각각의 카메라가 상기 컴퓨팅시스템(1000)으로 영상정보를 송신할 수 있고, 이 때 상기 컴퓨팅시스템(1000)과 통신하는 카메라의 개수는 교차로의 유형 및 형태 등 1 이상의 요인을 고려하여 사용자의 의도에 따라 달라질 수 있다.

상기 교통통계정보생성부(1100)는 상기 교통통계정보생성단계(S100)를 수행하고, 해당 교차로에 설치된 복수의 카메라로부터 실시간으로 영상정보를 수신하여 상기 기설정된 제1주기마다 해당 도로에서의 교통객체정보 및 교차로 환경정보를 생성한다. 한편, 초기 교차로환경정보는 상기 신호체계정보 외에도 교차로의 형태, 차로 수 등을 포함하는 교차로지리정보를 포함하고, 상기 교차로지리정보가 시뮬레이터(1210)에 처음 입력된 후에는 상기 교차로지리정보를 제외한 상기 교통객체정보 및 신호체계정보만 포함하는 교통통계정보를 상기 기설정된 제1주기를 단위로 생성하여 연산, 분석 및 구현에 사용되는 컴퓨팅 리소스를 줄이는 효과를 발휘할 수 있다.

상기 트윈기초정보도출부(1200)는 상기 트윈기초정보도출단계(S200)를 수행한다. 더 구체적으로, 상기 트윈기초정보도출단계(S200)는 상기 교통통계정보생성부(1100)에서 생성된 상기 교통통계정보를 상기 트윈기초정보도출부(1200)에 포함되는 상기 시뮬레이터(1210)에 입력함으로써 트윈기초정보를 도출한다. 상기 트윈기초정보는 상기 시뮬레이터(1210)의 기설정된 좌표계를 기준으로 하는 해당 교차로 위를 이동하는 차량의 위치좌표정보; 차량특성정보; 및 해당 교차로의 교차로지리정보에 상응하는 지리좌표정보;를 포함한다.

상기 디지털트윈구현부(1300)는 상기 디지털트윈구현단계(S300)를 수행하고, 상기 시뮬레이터(1210)에서 생성된 트윈기초정보에 기초하여 디지털트윈(300)을 구현한다. 상기 디지털트윈구현단계(S300)를 통해 구현된 디지털트윈(300)은 종래의 교통 시뮬레이션과 다르게 실시간으로 입력된 교통통계정보를 반영하므로 도출되는 정보의 정확도가 올라가 해당 교차로의 교통상황과 일치하는 교통상황을 표시하게 된다.

또한, 디지털트윈구현단계(S300)는 실제 교차로에 있는 차량들의 움직임과 동일한 교통상황에서 실제 신호체계정보를 적용하는 실제디지털트윈(311) 및 상기 동일한 교통상황에서 가상 신호체계정보에 적용하는 가상디지털트윈(312)을 생성한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교차로에 설치된 카메라를 통해 상기 교통통계정보를 수집하는 범위를 개략적으로 도시한다.

개략적으로, 도 3의 (a)는, 교차로의 각각의 도로에 설치된 카메라의 위치를 표시하는 일 실시예를 도시하고, 도 3의 (b)는, 교차로의 설치된 카메라의 촬영범위의 일 실시예를 도시한다.

구체적으로, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 카메라들은 각각의 도로를 바라보는 지점에서 설치되고, 각각의 카메라가 바라보는 방향에 있는 도로의 영상정보를 입력받은 상기 교통통계정보생성부(1100)는 시뮬레이션에 필요한 교통객체정보와 교차로환경정보를 포함하는 교통통계정보를 생성한다.

도 3의 (b)는, 교차로 위에 설치된 카메라 중 임의의 카메라의 촬영범위를 도시한 것이나, 카메라의 성능이나 노후화, 날씨 등으로 촬영범위는 변경될 수 있다. 하지만, 본 발명을 수행하기 위해 카메라별 촬영범위의 최소치를 산정하는 과정이 요구되며, 이와 관련된 내용은 도 4의 (c)에 대한 설명에서 서술하도록 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교통통계정보생성단계(S100)를 수행하는 과정을 개략적으로 도시한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 진행방향별교통량은, 해당 차로에 있는 차량이 상기 기설정된 제1주기동안 다른 도로의 차로로 이동한 차량의 수에 해당하며, 차량의 이동방향은 해당 교차로의 각 차로별 기준선을 통과하는 것을 기준으로 판단하고, 상기 차로별교통량은, 상기 기설정된 제1주기동안 해당 교차로를 통과한 차량의 수를 포함하고, 상기 교통객체정보는, 해당 차로에서 대기하고 있는 차량 대기행렬의 길이 또는 차량의 수를 포함하고, 진행신호로 바뀌기 직전에 각 차로의 대기행렬이 측정되는 차로별대기행렬정보를 더 포함한다.

개략적으로, 도 4의 (a)는, 설치된 카메라가 상기 차로별대기행렬정보를 측정하는 일 실시예를 도시하고, 도 4의 (b)는, 설치된 카메라가 상기 차로별교통량을 측정하는 일 실시예를 도시하고, 도 4의 (c)는, 설치된 카메라가 도로에서의 상기 진행방향별교통량을 측정하는 일 실시예를 도시한다.

도 4의 (b) 및 도 4의 (c)에 도시된 일 실시예는 카메라를 통해 실시간으로 이동하는 각각의 차량에 대하여 고유의 식별정보를 부여하고, 실시간으로 시뮬레이터에 입력되는 복수의 영상정보 상에서 차량의 움직임을 트래킹하면서, 상기 기설정된 제1주기 동안 각각의 차량들의 상기 차로별교통량 및 상기 진행방향별교통량을 포함하는 상기 교통객체정보를 도출한다.

구체적으로, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 해당 차로의 차로별대기행렬정보는 해당 차로에서 대기하고 있는 차량대기행렬의 길이(l)에 기초한다. 한편, 상기 차량대기행렬의 길이는 차량의 종류에 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 대형버스나, 트럭의 경우 몇 대만 있어도 차량대기행렬이 길어져 교통체증이 발생한 것으로 인지될 수 있기 때문에 상기 차로별대기행렬정보는 차량의 수 또한 포함한다. 상기 차량대기행렬의 길이 또는 상기 차량의 수가 증가하면 사용자는 해당 차로의 교통체증이 발생할 확률이 높아졌다 판단할 수 있다.

한편, 차량이 정지선(L1)을 지나치면 해당 차량은 차량대기행렬에 포함되지 않는 것이 기설정된 규칙이지만, 실제로는 다수의 운전자들이 신호대기 중 정지선을 넘고 정차하는 경우가 빈번하게 일어나므로 교통량을 측정하는 기준선을 상기 정지선(L1)에 약간의 허용오차범위를 추가하여 실제 정지선보다 더 넓은 범위로 설정한다.

도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 해당 차로의 차로별교통량은, 해당 차로의 정지선(L1)을 통과하는 차량의 수에 기초한다. 마찬가지로, 정지선을 넘고 정차하는 경우가 빈번하게 일어나므로 교통량을 측정하는 기준선을 상기 정지선(L1)에 약간의 허용오차범위를 추가하여 실제 정지선보다 더 넓은 범위로 설정한다.

도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 해당 차로의 진행방향별교통량은 해당 도로에서 나뉘는 진행방향별 차로의 차량 수를 포함한다. 그러나 일부 교차로는 직진 및 좌회전 모두 가능한 차로와 직진 및 우회전 모두 가능한 차로같은 동시차로를 포함하므로, 상기 동시차로는 진행방향이 겹치기 때문에 해당 도 4의 (b)와 같이 정지선(L1)을 기준으로 하는 방법으로는 방향별교통량을 측정하는 데에 한계가 분명해진다. 이를 해결하기 위하여 각 진행방향별로 교차로의 기준선을 설정한다.

구체적으로, 도 4의 (c)는 본 발명의 일 실시예로, 우회전차량은 정지선을 지나 우회전을 하여 가상의 선(L2)을 지나쳐야 우측진행방향교통량으로 측정이 되고, 직진차량은 정지선을 지나 직진을 하여 가상의 선(L3)을 지나쳐야 직진진행방향교통량으로 측정이 되고, 좌회전차량은 정지선을 지나 좌회전을 하여 가상의 선(L4)을 지나쳐야 좌측진행방향교통량으로 측정된다. 전술하였듯이, 본 발명을 위해서는 카메라의 촬영범위의 최소치를 산정하여야하는데, 도 4의 (c)의 경우, 촬영범위의 최소치는 차량이 가상의 선(L2, L3, L4)을 지나치는 것을 모두 촬영할 수 있는 범위로 선정되어, 진행방향별교통량을 측정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 도 4의 (c)는 본 발명의 일 실시예로, 가상의 선(L2, L3, L4)의 위치는, 이에 한정되지 아니하고, 상기 교차로지리정보 또는 사용자의 판단기준에 따라 다르게 할 수 있음을 명시한다. 한 예시로, 도 4의 (c)는 좌회전차량이 가상의 선(L3)을 지날 때 직진차량으로 인식될 수 있으므로, 가상의 선(L4)을 세로 방향 중앙선으로 설정하는 등 가상의 선(L3, L4)의 위치를 조정이 필요할 수 있다.

한편, 도 4의 (a)에 해당하는 상기 차로별대기행렬정보는 차로의 신호가 진행신호로 바뀌기 직전에 해당 차로의 대기행렬을 측정한 정보에 기초하고, 도 4의 (b) 및 (c)에 해당하는 상기 진행방향별교통량과 상기 차로별교통량은 상기 기설정된 제1주기 동안의 교통량을 측정한 정보에 기초한다.

도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 교차로의 신호체계 주기를 설정하는 과정을 개략적으로 도시한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 상기 기설정된 제1주기는 해당 교차로의 실제 신호체계 주기에 기초하여 설정된다.

종래 교통 시뮬레이터에서 쓰이는 정보는 과거의 교통정보를 수집하여 통계한 것에 기초하여 구현하는 것으로, 상기 종래 교통 시뮬레이터에서 예측되는 교통상황은 실제 교차로에서 이루어지는 시시각각 변화하는 교통상황과 불일치하는 경우가 발생할 수밖에 없다. 이런 문제점을 해소하기 위하여 본 발명은 시시각각 변화하는 실제 교차로의 교통객체정보를 실시간으로 수집하고 디지털트윈(300)으로 구현하는 것을 기술적 특징으로 한다. 그러나, 실시간으로 변하는 차량의 움직임들을 그대로 디지털트윈(300)에 매칭시키기에는 컴퓨팅 리소스의 요구량이 너무 많다. 이 문제점을 해결하기 위해, 종래 교통 시뮬레이터에 쓰이던 주기와 상이한 상기 기설정된 제1주기를 사용하여 상기 시뮬레이터(1210)에 교통통계정보를 입력하고 상기 기설정된 제1주기보다 짧은 제2주기를 사용하여 디지털트윈(300)에 트윈기초정보를 입력한다. 상기 제2주기에 대한 자세한 설명은 도 6에서 후술하도록 한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 각 도로에 설치된 카메라가 바라보는 방향의 도로의 신호체계를 나열한 것으로, 도 3의 (a)에 언급한 바와 같이, CAM#1은 C도로, CAM#2는 D도로, CAM#3은 A도로, CAM#4는 B도로의 진행차로 차량들을 제어하는 신호체계를 표시한 것이다. 이 중 임의로 하나의 신호체계(C도로를 촬영하는 CAM#1)를 기준으로 하였을 때, CAM#1에서 촬영하는 신호체계의 순환 주기 ((1) -> (2) -> (3) -> (4))를 해당 교차로의 기설정된 제1주기로 설정한다. 신호체계의 순환 주기를 측정하는 주기로 설정하는 구성은 실제 교차로의 차량들이 상기 교차로의 신호체계에 맞추어 이동을 하기 때문에 실시간으로 변화하는 교통량을 용이하게 측정하는 효과를 발휘할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 트윈기초정보도출단계(S200) 및 상기 디지털트윈구현단계(S300)를 수행하는 과정을 개략적으로 도시한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 트윈기초정보는, 기설정된 좌표계를 기준으로 복수의 차량의 위치좌표정보, 차량특성정보 및 교차로지리정보에 상응하는 지리좌표정보를 포함한다. 상기 디지털트윈구현단계(S300)는, 상기 차량특성정보는 트윈기초정보에서의 각각의 차량에 대해 기설정된 규칙에 의하여 매핑된 3D차량모델이 적용되어, 해당 차량의 위치좌표정보에 상응하는 위치에 해당 3D차량모델을 디스플레이되어 3D디지털트윈(310)이 구현된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 3D디지털트윈(310)은 차량모델 뿐 아니라 교차로 및 상기 교통통계정보를 3D 그래픽으로 출력하지만, 이에 한정하지 아니하고, 사용자의 입력 설정에 따라 교통통계정보를 2D 그래픽으로 출력할 수 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 2D시뮬레이션(200) 상에 표시되는 차량의 위치좌표정보에 상응하는 위치에 해당 차량의 3D차량모델을 적용하여 3D 그래픽으로 출력할 수 있다.

상기 지리좌표정보는 실제 교차로의 지리정보에 상응하는데, 이는 T자형, 십(┼)자형 등 교차로의 유형 또는 형태 및 도로의 폭 등을 포함한다. 한편, 상기 지리좌표정보는 해당 교차로에 설치된 복수의 카메라를 통해서 얻은 상기 교차로지리정보로, 초기에 디지털트윈(300)에 상기 지리좌표정보를 입력한 이후로는 재입력하지 않는 것으로 컴퓨팅 리소스를 줄일 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 실시간으로 바뀌는 상기 교통객체정보와는 달리 교차로지리정보 및 지리좌표정보는 고정된 정보이므로 정보입력장치를 교차로에서 설치된 카메라에 한정하지 아니하고, 외부데이터베이스에 기저장된 정보를 편집, 가공하여 상기 시뮬레이터(1210)에 입력할 수도 있다.

한편, 실제 교차로에서 시시각각 변하는 차량객체들의 위치를 장시간동안 트래킹하고 디지털트윈(300)에 매번 매핑하면서 실제 교통상황을 구현하는 과정은 컴퓨팅 리소스의 요구가 너무 커진다는 문제점이 있다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예로, 먼저 상기 기설정된 제1주기로 구성된 상기 교통통계정보가 상기 시뮬레이터(1210)에 입력된다. 이후, 상기 시뮬레이터(1210)의 교통상황은 상기 교통객체정보에 포함된 차량들이 상기 시뮬레이터(1210)에 입력된 신호체계정보에 따라 움직이면서 구현된다. 이 때, 시뮬레이터(1210)에서 구현 중인 차량객체들의 위치좌표는 상기 기설정된 제1주기보다 짧은 시간마다 바뀌므로, 상기 시뮬레이터(1210)에서 출력되는 트윈기초정보는 짧은 시간마다 움직이는 차량객체들의 위치좌표를 포함하기 위해 상기 기설정된 제1주기보다 짧은 제2주기로 구성된다.

즉, 실제 교차로에서 움직이는 차량의 위치를 디지털트윈(300)에 매번 1:1 매핑하는 방법보다 기설정된 제1주기 동안 측정된 교통량을 시뮬레이터(1210)에 입력하여 이후 시뮬레이터(1210)에서 움직이는 차량의 위치좌표를 상기 제1주기보다 짧은 제2주기로 구성된 트윈기초정보에 포함시켜 디지털트윈(300)으로 입력하는 방법이 컴퓨팅 리소스를 줄이는 효과를 발휘할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털트윈구현단계(S300)를 수행하기 위한 과정을 개략적으로 도시한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 디지털트윈구현단계(S300)는, 실제 교차로의 상기 교통객체정보와 해당 교차로의 상기 실제의 신호체계정보를 포함하는 상기 교차로환경정보를 기초로 생성되는 상기 실제디지털트윈(311)을 생성하는 단계; 및 실제 교차로의 상기 교통객체정보와 해당 교차로의 상기 가상의 신호체계정보를 포함하는 상기 교차로환경정보를 기초로 생성되는 상기 가상디지털트윈(312)을 생성하는 단계;를 포함한다.

개략적으로, 도 7의 (a)는 실제디지털트윈(311)이 생성되는 과정을 도시하고, 도 7의 (b)는 가상디지털트윈(312)이 생성되는 과정을 도시한다.

구체적으로, 도 7의 (a)는 실제 교차로의 실시간 교통통계정보와 상기 실제의 신호체계정보를 상기 시뮬레이터(1210)에 입력하여 상기 트윈기초정보도출부(1200)를 통해 트윈기초정보를 도출하고, 상기 디지털트윈구현부(1300)가 디지털트윈(300)에 상기 트윈기초정보를 입력하여 상기 실제 교차로의 실시간 교통상황과 똑같은 환경을 구현하는 상기 실제디지털트윈(311)이 생성되는 과정을 도시한다. 전술하였듯이, 상기 시뮬레이터(1210)는 상기 트윈기초정보도출부(1200)에 포함된다.

도 7의 (b)는 실제 교차로의 실시간 교통통계정보와 사용자가 생성한 가상의 신호체계정보를 상기 시뮬레이터(1210)에 입력하여 상기 트윈기초정보도출부(1200)를 통해 트윈기초정보를 도출하고, 상기 디지털트윈구현부(1300)가 디지털트윈(300)에 상기 트윈기초정보를 입력하여 상기 가상의 신호체계정보에 대응하여 실시간으로 바뀌고 있는 교통상황 환경을 구현하는 상기 가상디지털트윈(312)이 생성되는 과정을 도시한다. 마찬가지로, 상기 시뮬레이터(1210)는 상기 트윈기초정보도출부(1200)에 포함된다.

상기 가상의 신호체계정보는 상기 실제의 신호체계정보에 포함되는 신호표시시간정보 및 신호표시순서정보가 사용자에 의해 변경된 정보를 포함하고, 상기 가상의 신호체계정보의 단위는 상기 기설정된 제1주기에 해당한다.

상기 가상의 신호체계정보에 포함되는 상기 신호표시시간정보는 특정신호의 표시시간이 조작된 것으로, 사용자가 해당 차로의 교통체증이 심하다고 판단을 하면 상기 해당 차로의 진행신호 시간을 늘리고, 이에 대응하여 교통체증이 비교적 심하지 않은 차로의 정지신호 시간을 늘리는 것으로 교차로 전체의 교통체증을 완화시킬 수 있다.

또한, 상기 가상의 신호체계정보에 포함되는 신호표시순서정보는 상기 특정신호의 표시순서가 조작된 것으로, 사용자가 해당 차로의 교통체증이 심하다고 판단을 하면 상기 기설정된 제1주기 내에서 상기 해당 차로에 1 이상의 진행신호를 출력하는 방법 또는 선출력이 예정된 정지신호와 후출력이 예정된 진행신호의 순서를 바꿔서 해당 차로에 진행신호를 먼저 출력하는 방법으로 교통체증을 완화시킬 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털트윈비교단계(S400)를 수행한 결과가 사용자단말(2000) 상에 표시되는 화면을 도시한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 실제의 신호체계정보를 적용한 상기 실제디지털트윈(311) 및 사용자가 입력한 1 이상의 가상의 신호체계정보를 적용한 상기 가상디지털트윈(312)을 비교하는 상기 디지털트윈비교단계(S400);를 더 포함한다. 또한, 상기 디지털트윈비교단계(S400)는, 상기 실제디지털트윈(311)에서의 그래픽적 출력값을 출력하는 1개의 기존이미지레이어(410); 및 상기 1 이상의 가상디지털트윈(312)에서의 그래픽적 출력값을 출력하는 1 이상의 비교이미지레이어(421, 422, 423, 이하 420);를 포함하는 비교인터페이스를 사용자에게 제공하고, 상기 비교인터페이스는, 상기 기존이미지레이어(410) 및 상기 1 이상의 비교이미지레이어(420)를 동시에 디스플레이한다.

구체적으로, 사용자는 실시간으로 실제교통상황이 구현되고 있는 상기 기존이미지레이어(410)를 통해 교통체증을 인지하고, 이를 완화시킬 수 있을 만한 가상의 신호체계정보를 상기 시뮬레이터(1210)에 입력한다. 디지털트윈(300)에서 가상의 신호체계정보에 대응하여 예견되는 상황이 출력되는 상기 1 이상의 비교이미지레이어(420) 및 상기 기존이미지레이어(410)를 상기 사용자단말(2000)에서 동시에 출력함으로써 실제의 신호체계정보에 대비하여 가상의 신호체계정보가 얼마나 효과적인지 쉽게 인지할 수 있도록 한다. 이를 통해 사용자는 실시간 교통상황에 대응하는 최적의 신호체계정보를 찾아내는 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 기존이미지레이어(410)와 상기 1 이상의 비교이미지레이어(420)는 해당하는 디지털트윈(300)의 세부정보를 표시하는 세부정보레이어(430)를 포함한다. 상기 세부정보에 대한 자세한 설명은 도 9에서 후술하도록 한다.

한편, 상기 기존이미지레이어(410)와 상기 비교이미지레이어(420)는 상기 디지털트윈(300)의 설정에 따라 시점을 바꾸고 3D 그래픽으로 표시할 수 있지만, 도 8은 본 발명의 일 실시예로, 교차로를 위에서 내려보는 시점 및 2D 그래픽으로 도시한다. 이 때 본 발명은 사용자가 실시간으로 변화하는 교통상황을 용이하게 파악할 수 있도록 본인에 맞게 디지털트윈(300)의 시점과 그래픽을 바꿀 수 있는 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 상기 비교인터페이스를 통해 상기 사용자단말(2000)의 화면을 4분할하여 1개의 상기 기존이미지레이어(410) 및 상기 3개의 비교이미지레이어(420)들을 도시하였지만, 이에 한정되지 아니하고, 사용자가 입력한 상기 가상의 신호체계정보 수 또는 상기 디지털트윈(300)을 구현하는 상기 컴퓨팅시스템(1000)의 성능에 따라 상기 비교이미지레이어(420)의 수는 줄거나 늘어날 수 있다.

마찬가지로, 도 8에서 도시한 상기 기존이미지레이어(410), 상기 1 이상의 비교이미지레이어(420) 및 상기 세부정보레이어(430)의 레이아웃은 상기 기존이미지레이어(410), 상기 1 이상의 비교이미지레이어(420) 우측 하단에 상기 세부정보레이어(430)가 배치되는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 아니하고, 사용자가 상기 기존이미지레이어(410) 및 상기 1 이상의 비교이미지레이어(420)의 정보를 파악함에 있어서 방해되지 않는 선에서 상기 세부정보레이어(430)를 배치하는 다양한 형태의 레이아웃으로 구성될 수 있으며, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 세부정보레이어(430)에 표시되는 정보는 상기 비교인터페이스와 독립적인 인터페이스에서 제공될 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 해당 디지털트윈(300)의 신호체계정보 및 평가지표가 포함되는 사용자단말(2000) 상에 표시되는 화면을 도시한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 기존이미지레이어(410) 및 상기 1 이상의 비교이미지레이어(420)는, 해당하는 디지털트윈(300)에서의 상기 해당 교차로의 신호체계정보 및 상기 해당하는 디지털트윈(300)에서의 신호교차로에서 운전 중에 발생하는 지연시간과 관련된 평가지표를 표시하는 상기 세부정보레이어(430);를 포함한다.

구체적으로, 상기 기존이미지레이어(410) 상의 세부정보레이어(430)에 기재되는 신호체계는 상기 실제디지털트윈(311)의 실제의 신호체계정보를 지칭하는 명칭이 표시되고, 상기 비교이미지레이어(420) 상의 세부정보레이어(430)에 기재되는 신호체계는 상기 가상디지털트윈(312)의 가상의 신호체계정보를 지칭하는 명칭이 표시된다. 각각의 명칭은 도 9의 일 실시예에 한정되지 아니하고, 사용자가 직접 지을 수 있다. 또한, 해당 교차로의 실시간으로 일어나는 교통체증 정도를 산정하는 평가지표 값은 평가지표에 표시된다. 상기 평가지표는, 해당 교차로에서의 신호체계에 따라 발생되는 교통체증 정도를 기설정된 규칙에 따라 수치화한 지표에 해당하며, 상기 교통체증 정도는 각 도로의 차로별 및 방향별 지체량에 기초하여 도출된다. 상기 평가지표가 높을수록 교통체증이 심하다는 것을 의미하고, 상기 평가지표가 낮을수록 해당 교차로에서 교통체증이 심하지 않다는 것을 의미한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자는 도 9에 도시된 바와 같이, 기존이미지레이어(410) 및 비교이미지레이어(420) 각각에 도시되는 평가지표를 참고하여, 실제의 신호체계에 비해 교통체증을 덜 유발하는 가상의 신호체계를 선택하고, 이를 실제 해당 교차로의 신호체계에 반영함으로써, 기존보다 원활한 교통흐름을 유도할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

비교인터페이스에서 상기 기존이미지레이어(410) 및 상기 1 이상의 비교이미지레이어(420)의 좌측 상단에 일정한 규칙으로 기설정된 이름을 표시하고, 상기 세부정보레이어(430)에 기재되는 해당 디지털트윈(300)에 적용중인 신호체계의 이름 및 평가지표 값을 통해 실제디지털트윈(311) 및 1 이상의 가상디지털트윈(312)을 쉽게 구분할 수 해주고, 적용 중인 신호체계를 빠르게 알 수 있어 최적의 신호체계를 빠르게 찾을 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 교통상황을 메타버스로 구현하는 방법을 수행하기 위한 구성요소들을 개략적으로 도시한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 1 이상의 메모리 및 1 이상의 프로세서를 포함하는 컴퓨팅시스템(1000)에서 수행되는 실시간 교통상황을 메타버스로 구현하는 시스템으로서, 교차로의 각각의 도로를 바라보는 지점에서 설치된 카메라를 통해 실시간으로 영상정보를 입력 받아, 기설정된 제1주기로 해당 도로에서의 진행방향별교통량 및 차로별교통량을 포함하는 교통객체정보를 도출하고, 상기 교통객체정보 및 해당 교차로의 신호체계정보를 포함하는 교차로환경정보를 포함하는 교통통계정보를 생성하는 교통통계정보생성부(1100); 상기 기설정된 제1주기를 단위로 하여 생성된 상기 교통통계정보를 시뮬레이터에 입력하고, 상기 시뮬레이터로부터 상기 교차로의 메타버스를 실시간으로 구현하는데 사용되는 메타버스기초정보를 상기 제1주기보다 짧은 제2주기로 도출하는 메타버스기초정보도출부(3100); 및 상기 메타버스기초정보에 기초하여 상기 교차로의 교통상황을 그래픽화된 메타버스로 구현하는 메타버스구현부(3200);를 포함하고, 상기 메타버스구현부(3200)에 의하여 구현되는 메타버스에는 1 이상의 사용자가 접속하여, 해당 교통환경에서 가상적인 운전체험이 제공될 수 있고, 상기 기설정된 제1주기는 해당 교차로의 실제 신호체계 주기에 기초하여 설정된다.

도 10에 도시된 컴퓨팅시스템(1000)에 의하여 실시간 교통상황을 메타버스로 구현하는 방법이 수행될 수 있고, 상기 실시간 교통상황을 메타버스로 구현하는 방법은 실제의 신호체계정보를 적용한 실제메타버스 및 사용자가 입력한 1 이상의 가상의 신호체계정보를 적용한 가상메타버스를 비교하는 메타버스비교단계;를 더 포함한다.

구체적으로, 상기 메타버스기초정보도출부(3100)는 메타버스기초정보도출단계를 수행한다. 더 구체적으로, 상기 메타버스기초정보도출단계는, 상기 교통통계정보생성단계에서 생성된 상기 교통통계정보를 상기 시뮬레이터(1210)에 입력함으로써 메타버스기초정보를 도출한다. 상기 메타버스기초정보는 상기 시뮬레이터(1210)의 기설정된 좌표계를 기준으로 하는 해당 교차로 위를 이동하는 차량의 위치좌표정보; 차량특성정보; 및 해당 교차로의 교차로지리정보에 상응하는 지리좌표정보;를 포함한다.

상기 메타버스구현부(3200)는 메타버스구현단계를 수행한다. 구체적으로, 상기 메타버스구현단계는, 상기 시뮬레이터(1210)에서 생성된 메타버스기초정보에 기초하여 메타버스를 구현한다. 상기 메타버스구현단계를 통해, 상기 메타버스는 종래의 교통 시뮬레이션과 다르게 실시간으로 입력된 교통통계정보를 반영하므로 실제 교차로의 교통상황과 일치하는 교통상황을 구현한다.

상기 메타버스구현단계는 실제 교차로에 있는 차량들의 움직임과 동일한 교통상황에서 실제의 신호체계정보를 적용하는 실제메타버스 및 상기 동일한 교통상황에서 가상의 신호체계정보를 적용하는 가상메타버스를 생성한다. 구체적으로, 상기 메타버스에 접속하는 상기 1 이상의 사용자는 상기 실제메타버스에서 운전을 체험해보고, 사용자가 교통체증을 느꼈다면 상기 교통체증을 해결할 수 있는 1 이상의 가상의 신호체계정보를 생성한다. 상기 1 이상의 사용자들은 자신이 만든 가상의 신호체계정보가 적용된 가상메타버스 뿐 아니라 자신을 제외한 다른 사용자가 생성한 가상메타버스를 체험할 수 있다.

상기 메타버스비교단계는 상기 메타버스를 구현하는 시스템이 포함하는 메타버스비교부(3300)에 의해 수행된다. 구체적으로, 상기 메타버스비교단계는, 1 이상의 사용자가 상기 실제메타버스 및 상기 가상메타버스에서 직접 차량을 운전해보거나 체험 후기를 공유하며 서로가 만든 가상의 신호체계정보를 비교한다. 즉, 서로가 만든 가상의 신호체계정보를 비교함으로써 실제메타버스에서 유발되는 교통체증을 가장 효율적으로 해소해 줄 수 있는 최적의 신호체계정보를 찾아낼 수 있고, 사용자가 상기 최적의 신호체계정보를 실제 교차로에 적용시킴으로써 교통체증 정도를 최소화할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 10에 도시된 메타버스기초정보도출부(3100) 및 메타버스구현부(3200)는 도 1에 도시된 트윈기초정보도출부(1200), 디지털트윈구현부(1300) 및 디지털트윈비교부(1400)와 물리적으로 같은 공간에 위치할 수 있으나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 메타버스기초정보도출부(3100) 및 상기 메타버스구현부(3200)는 상기 트윈기초정보도출부(1200), 상기 디지털트윈구현부(1300) 및 상기 디지털트윈비교부(1400)와 물리적으로 구분되어 있는 공간에 위치하되, 서로 유선 혹은 무선통신을 통해 정보를 주고받을 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 메타버스구현단계를 수행하기 위한 과정을 개략적으로 도시한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 상기 메타버스구현단계는, 실제 교차로의 교통객체정보와 해당 교차로의 실제의 신호체계정보를 포함하는 교차로환경정보를 기초로 생성되는 실제메타버스를 생성하는 단계; 및 실제 교차로의 상기 교통객체정보와 해당 교차로의 가상의 신호체계정보를 포함하는 교차로환경정보를 기초로 생성되는 1 이상의 가상메타버스를 생성하는 단계;를 포함하고, 사용자는 교통환경이 구현된 메타버스에서 가상적인 운전체험을 수행해보고, 상기 가상의 신호체계정보를 변경하여 컴퓨팅 시스템에 입력함으로써 상기 가상메타버스가 변경된다.

상기 메타버스구현단계는 상기 메타버스구현부(3200)에 의해 수행된다. 개략적으로, 도 11의 (a)는 실제메타버스가 생성되는 과정을 도시하고, 도 11의 (b)는 가상메타버스가 생성되는 과정을 도시한다.

구체적으로, 도 11의 (a)는 실제 교차로의 실시간 교통통계정보와 상기 실제의 신호체계정보를 상기 시뮬레이터(1210)에 입력하여 메타버스기초정보도출부(3100)를 통해 메타버스기초정보를 도출하고, 상기 메타버스구현부(3200)가 메타버스에 상기 메타버스기초정보를 입력하여 상기 실제 교차로의 실시간 교통상황과 똑같은 환경을 구현하는 상기 실제메타버스가 생성되는 과정을 도시한다. 상기 메타버스기초정보도출부(3100)는 상기 시뮬레이터(1210)를 포함한다.

도 11의 (b)는 실제 교차로의 실시간 교통통계정보와 메타버스 사용자가 생성한 가상의 신호체계정보를 상기 시뮬레이터(1210)에 입력하여 상기 메타버스기초정보도출부(3100)를 통해 메타버스기초정보를 도출하고, 상기 메타버스구현부(3200)가 메타버스에 상기 메타버스기초정보를 입력하여 상기 가상의 신호체계정보에 따라 변화하는 교통상황을 구현하는 상기 가상메타버스가 생성되는 과정을 도시한다. 상기 메타버스기초정보도출부(3100)는 상기 시뮬레이터(1210)를 포함한다.

메타버스는 현실 세계와 같은 3차원의 가상세계를 의미하고, 상기 메타버스의 사용자가 자신의 아바타를 활용해 상기 메타버스 내에서 실제 현실과 같은 활동을 할 수 있다. 본 발명의 실시예로, 상기 실제메타버스 및 상기 가상메타버스를 이용하는 1 이상의 사용자는 자신의 아바타를 활용하여 메타버스 내에서 차량을 운전할 수 있다. 상기 1 이상의 사용자는 상기 실제메타버스 내의 교차로에서 상기 실제의 신호체계정보에 따라 자신의 차량을 운전해보며, 자신이 겪은 교통체증을 해결할 수 있을 만한 가상의 신호체계정보를 생성하여 새로운 가상메타버스에 적용시킬 수 있고, 상기 1 이상의 사용자들은 서로가 만든 가상메타버스에 참여하여 다양한 가상의 신호체계정보를 체험해볼 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 메타버스비교단계를 수행하기 위한 구성요소들을 개략적으로 도시한다.

도 12에 도시된 바와 같이, 상기 메타버스를 구현하는 방법은, 실제의 신호체계정보를 적용한 실제메타버스 및 사용자가 입력한 1 이상의 가상의 신호체계정보를 적용한 가상메타버스를 비교하는 메타버스비교단계;를 더 포함한다.

구체적으로, 메타버스구현부(3200)는 실제메타버스구현부(3210) 및 가상메타버스구현부(3220)를 포함하고, 상기 실제메타버스구현부(3210)는 상기 실제메타버스를 생성하고, 상기 가상메타버스구현부(3220)는 1 이상의 가상메타버스를 생성한다. 1 이상의 사용자는 사용자단말(2000.1 내지 2000.N, 이하 2000)을 통해 상기 실제메타버스 및 상기 1 이상의 가상메타버스에 접속을 한다. 메타버스 내에서는 상기 1 이상의 사용자들이 자신 고유의 아바타를 활용해 상기 실제메타버스 및 상기 1 이상의 가상메타버스의 교차로 내에서 운전을 하며 교통흐름을 체험한다.

상기 메타버스비교단계는, 1 이상의 사용자들이 상기 실제메타버스에서 겪은 교통체증과 서로가 만든 상기 1 이상의 가상메타버스에서 겪은 교통체증의 정도를 서로 비교해보고, 가장 교통흐름이 원활해진 가상메타버스에 적용 중인 최적의 신호체계정보를 찾는다. 상기 메타버스에 참여하는 사용자의 수가 많을수록 도출되는 가상의 신호체계정보는 다양해지므로, 최적의 신호체계정보를 더욱 용이하게 찾는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예로, 상기 사용자 외에 해당 메타버스에 참여하는 1 이상의 참여 유저들도 새로운 가상의 신호체계정보를 생성하여 메타버스를 운영하는 1 이상의 사용자와 소통하여 새로운 가상메타버스를 만들고, 상기 1 이상의 사용자 및 상기 1 이상의 참여 유저들 또한 해당 가상메타버스에 참여하여 해당 가상의 신호체계를 체험할 수 있다. 또한, 상기 메타버스 사용자는 참여 유저가 체험 중인 교통흐름을 보면서, 참여 유저와의 소통에 기초하여 교통체증을 해결할 수 있는 최적의 신호체계정보를 용이하게 찾는 효과를 발휘할 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅장치(11000)의 내부 구성을 예시적으로 도시한다.

도 13에 도시된 바와 같이, 컴퓨팅장치(11000)는 적어도 하나의 프로세서(processor)(11100), 메모리(memory)(11200), 주변장치 인터페이스(peripheral interface)(11300), 입/출력 서브시스템(I/O subsystem)(11400), 전력 회로(11500) 및 통신 회로(11600)를 적어도 포함할 수 있다. 이때, 컴퓨팅장치(11000)의 내부 구성은 도 2에 도시된 컴퓨팅시스템(1000)이 포함할 수 있고, 혹은 컴퓨팅장치(11000)은 도 2에 도시된 컴퓨팅시스템(1000)의 일 실시예에 해당할 수 있으며, 상기 입/출력 서브시스템(11400)에 의하여 상기 교통통계정보생성부(1100), 상기 트윈기초정보도출부(1200), 상기 디지털트윈구현부(1300), 상기 디지털트윈비교부(1400), 상기 메타버스기초정보도출부(3100), 상기 메타버스구현부(3200) 및 상기 메타버스비교부(3300)에 연결될 수 있다. 상기 프로세서(11100)은 복수로 구성될 수 있고, 전술한 제1프로세서모듈 및 제2프로세서모듈을 포함할 수 있다.

메모리(11200)는 일례로 고속 랜덤 액세스 메모리(high-speed random access memory), 자기 디스크, 에스램(SRAM), 디램(DRAM), 롬(ROM), 플래시 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(11200)는 컴퓨팅장치(11000)의 동작에 필요한 소프트웨어 모듈, 명령어 집합 또는 그 밖에 다양한 데이터를 포함할 수 있다.

이때, 프로세서(11100)나 주변장치 인터페이스(11300) 등의 다른 컴포넌트에서 메모리(11200)에 액세스하는 것은 프로세서(11100)에 의해 제어될 수 있다.

주변장치 인터페이스(11300)는 컴퓨팅장치(11000)의 입력 및/또는 출력 주변장치를 프로세서(11100) 및 메모리 (11200)에 결합시킬 수 있다. 프로세서(11100)는 메모리(11200)에 저장된 소프트웨어 모듈 또는 명령어 집합을 실행하여 컴퓨팅장치(11000)을 위한 다양한 기능을 수행하고 데이터를 처리할 수 있다.

입/출력 서브시스템은 다양한 입/출력 주변장치들을 주변장치 인터페이스(11300)에 결합시킬 수 있다. 예를 들어, 입/출력 서브시스템은 모니터나 키보드, 마우스, 프린터 또는 필요에 따라 터치스크린이나 센서 등의 주변장치를 주변장치 인터페이스(11300)에 결합시키기 위한 컨트롤러를 포함할 수 있다. 다른 측면에 따르면, 입/출력 주변장치들은 입/출력 서브시스템을 거치지 않고 주변장치 인터페이스(11300)에 결합될 수도 있다.

전력 회로(11500)는 단말기의 컴포넌트의 전부 또는 일부로 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어 전력 회로(11500)는 전력 관리 시스템, 배터리나 교류(AC) 등과 같은 하나 이상의 전원, 충전 시스템, 전력 실패 감지 회로(power failure detection circuit), 전력 변환기나 인버터, 전력 상태 표시자 또는 전력 생성, 관리, 분배를 위한 임의의 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다.

통신 회로(11600)는 적어도 하나의 외부 포트를 이용하여 다른 컴퓨팅장치와 통신을 가능하게 할 수 있다.

또는 상술한 바와 같이 필요에 따라 통신 회로(11600)는 RF 회로를 포함하여 전자기 신호(electromagnetic signal)라고도 알려진 RF 신호를 송수신함으로써, 다른 컴퓨팅장치와 통신을 가능하게 할 수도 있다.

이러한 도 13의 실시예는, 컴퓨팅장치(11000)의 일례일 뿐이고, 컴퓨팅장치(11000)는 도 13에 도시된 일부 컴포넌트가 생략되거나, 도 13에 도시되지 않은 추가의 컴포넌트를 더 구비하거나, 2개 이상의 컴포넌트를 결합시키는 구성 또는 배치를 가질 수 있다. 예를 들어, 모바일 환경의 통신 단말을 위한 컴퓨팅장치는 도 13에 도시된 컴포넌트들 외에도, 터치스크린이나 센서 등을 더 포함할 수도 있으며, 통신 회로(11600)에 다양한 통신방식(WiFi, 3G, LTE, Bluetooth, NFC, Zigbee 등)의 RF 통신을 위한 회로가 포함될 수도 있다. 컴퓨팅장치(11000)에 포함 가능한 컴포넌트들은 하나 이상의 신호 처리 또는 어플리케이션에 특화된 집적 회로를 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어 양자의 조합으로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨팅장치를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령(instruction) 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 특히, 본 실시예에 따른 프로그램은 PC 기반의 프로그램 또는 모바일 단말 전용의 어플리케이션으로 구성될 수 있다. 본 발명이 적용되는 어플리케이션은 파일 배포 시스템이 제공하는 파일을 통해 컴퓨팅장치(11000)에 설치될 수 있다. 일 예로, 파일 배포 시스템은 컴퓨팅장치(11000)의 요청에 따라 상기 파일을 전송하는 파일 전송부(미도시)를 포함할 수 있다.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로 (collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨팅장치 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

본 발명의 일 실시예에서는, 실제 교차로에서 매순간 바뀌는 차량의 위치를 디지털트윈 및 메타버스에 매번 1:1 매핑하지 않고, 실제 교차로에서 기설정된 주기동안 교통정보를 획득하고, 상기 교통정보를 시뮬레이터에 입력하여 예측되는 교통상황을 구현하고, 구현되는 교통상황의 정보를 디지털트윈 및 메타버스에 입력하는 과정으로 컴퓨팅 리소스의 양을 최소화하는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 과거의 교통정보를 수집하여 구현하는 종래 교통 시뮬레이션에 비해 실시간으로 교통영상정보를 입력 받아 시시각각 변하는 실제 교차로의 교통 환경과 거의 일치하는 시뮬레이션을 구현하여 교통통계정보의 정확성을 높이는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 실시간 교통상황을 디지털트윈과 메타버스로 구현하고, 가상의 신호체계정보를 리스크 없이 입력하여 실제 교통상황의 예견되는 상황을 알 수 있어 최적의 신호체계를 안전하고 빠르게 발견할 수 있어 실제 교통상황의 문제점을 실시간으로 해결하게 해주는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 메타버스 내에서 1 이상의 사용자가 자신의 차량을 운전하며 실제 교차로와 같은 교통상황을 체험해보고, 새로운 신호체계를 생성해보며 서로 다른 가상의 신호체계에 따라 변화하는 교통흐름도 체험해보며 해당 교통상황에 맞는 최적의 신호체계를 빠르게 찾을 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (13)

1 이상의 메모리 및 1 이상의 프로세서를 포함하는 컴퓨팅시스템에서 수행되는 실시간 교통상황을 디지털트윈으로 구현하는 방법으로서,
교차로의 각각의 도로를 바라보는 지점에서 설치된 카메라를 통해 실시간으로 영상정보를 입력 받아, 기설정된 제1주기로 해당 도로에서의 진행방향별교통량 및 차로별교통량을 포함하는 교통객체정보를 도출하고, 상기 교통객체정보 및 해당 교차로의 신호체계정보를 포함하는 교차로환경정보를 포함하는 교통통계정보를 생성하는 교통통계정보생성단계;
상기 기설정된 제1주기를 단위로 하여 생성된 상기 교통통계정보를 시뮬레이터에 입력하고, 상기 시뮬레이터로부터 상기 교차로의 디지털트윈을 실시간으로 구현하는데 사용되는 트윈기초정보를 상기 제1주기보다 짧은 제2주기로 도출하는 트윈기초정보도출단계;
상기 트윈기초정보에 기초하여 상기 교차로의 교통상황을 그래픽화된 디지털트윈으로 구현하는 디지털트윈구현단계; 및
실제의 신호체계정보를 적용한 실제디지털트윈 및 사용자가 입력한 1 이상의 가상의 신호체계정보를 적용한 가상디지털트윈을 비교하는 디지털트윈비교단계;를 포함하고,
상기 기설정된 제1주기는 해당 교차로의 실제 신호체계 주기에 기초하여 설정되는, 실시간 교통상황을 디지털트윈으로 구현하는 방법.

삭제

청구항 1에 있어서,
상기 진행방향별교통량은, 해당 차로에 있는 차량이 상기 기설정된 제1주기동안 다른 도로의 차로로 이동한 차량의 수에 해당하며, 차량의 이동방향은 해당 교차로의 각 차로별 기준선을 통과하는 것을 기준으로 판단하고,
상기 차로별교통량은, 상기 기설정된 제1주기동안 해당 교차로를 통과한 차량의 수를 포함하고,
상기 교통객체정보는, 해당 차로에서 대기하고 있는 차량 대기행렬의 길이 또는 차량의 수를 포함하고, 진행신호로 바뀌기 직전에 각 차로의 대기행렬이 측정되는 차로별대기행렬정보를 더 포함하는, 실시간 교통상황을 디지털트윈으로 구현하는 방법.

청구항 1에 있어서,
상기 트윈기초정보는,
기설정된 좌표계를 기준으로 이동하는 복수의 차량의 위치좌표정보, 차량특성정보 및 교차로지리정보에 상응하는 지리좌표정보를 포함하고,
상기 디지털트윈구현단계는,
상기 트윈기초정보에서의 각각의 차량에 대해 상기 차량특성정보가 반영되어 기설정된 규칙에 의하여 매핑된 3D차량모델이 적용되어, 해당 차량의 위치좌표정보에 상응하는 위치에 해당 3D차량모델이 디스플레이되어 3D디지털트윈(310)이 구현되는, 실시간 교통상황을 디지털트윈으로 구현하는 방법.

청구항 1에 있어서,
상기 가상의 신호체계정보는 상기 실제의 신호체계정보에 포함되는 신호표시시간정보 및 신호표시순서정보가 사용자에 의해 변경된 정보를 포함하고,
상기 가상의 신호체계정보의 단위는 상기 기설정된 제1주기에 해당하는, 실시간 교통상황을 디지털트윈으로 구현하는 방법.

청구항 1에 있어서,
상기 디지털트윈구현단계는,
실제 교차로의 상기 교통객체정보와 해당 교차로의 상기 실제의 신호체계정보를 포함하는 상기 교차로환경정보를 기초로 생성되는 상기 실제디지털트윈을 생성하는 단계; 및
실제 교차로의 상기 교통객체정보와 해당 교차로의 상기 가상의 신호체계정보를 포함하는 상기 교차로환경정보를 기초로 생성되는 상기 1 이상의 가상디지털트윈을 생성하는 단계;를 포함하는, 실시간 교통상황을 디지털트윈으로 구현하는 방법.

청구항 6에 있어서,
상기 디지털트윈비교단계는,
상기 실제디지털트윈에서의 그래픽적 출력값을 출력하는 1개의 기존이미지레이어; 및 상기 1 이상의 가상디지털트윈에서의 그래픽적 출력값을 출력하는 1 이상의 비교이미지레이어;를 포함하는 비교인터페이스를 사용자에게 제공하고,
상기 비교인터페이스는,
상기 기존이미지레이어 및 상기 1 이상의 비교이미지레이어를 동시에 디스플레이하는, 실시간 교통상황을 디지털트윈으로 구현하는 방법.

청구항 7에 있어서,
상기 기존이미지레이어 및 상기 1 이상의 비교이미지레이어는,
해당하는 디지털트윈에서의 상기 해당 교차로의 신호체계정보 및
해당하는 디지털트윈에서의 신호교차로에서 운전 중에 발생하는 지연시간과 관련된 평가지표를 표시하는 세부정보레이어;를 포함하는, 실시간 교통상황을 디지털트윈으로 구현하는 방법.

1 이상의 메모리 및 1 이상의 프로세서를 포함하는 컴퓨팅시스템으로 구현되는 실시간 교통상황을 디지털트윈으로 구현하는 시스템으로서,
교차로의 각각의 도로를 바라보는 지점에서 설치된 카메라를 통해 실시간으로 영상정보를 입력 받아, 기설정된 제1주기로 해당 도로에서의 진행방향별교통량 및 차로별교통량을 포함하는 교통객체정보를 도출하고, 상기 교통객체정보 및 해당 교차로의 신호체계정보를 포함하는 교차로환경정보를 포함하는 교통통계정보를 생성하는 교통통계정보생성부;
상기 기설정된 제1주기를 단위로 하여 생성된 상기 교통통계정보를 시뮬레이터에 입력하고, 상기 시뮬레이터로부터 상기 교차로의 디지털트윈을 실시간으로 구현하는데 사용되는 트윈기초정보를 상기 제1주기보다 짧은 제2주기로 도출하는 트윈기초정보도출부;
상기 트윈기초정보에 기초하여 상기 교차로의 교통상황을 그래픽화된 디지털트윈으로 구현하는 디지털트윈구현부; 및
실제의 신호체계정보를 적용한 실제디지털트윈 및 사용자가 입력한 1 이상의 가상의 신호체계정보를 적용한 가상디지털트윈을 비교하는 디지털트윈비교부;를 포함하고,
상기 기설정된 제1주기는 해당 교차로의 실제 신호체계 주기에 기초하여 설정되는, 실시간 교통상황을 디지털트윈으로 구현하는 시스템.

1 이상의 메모리 및 1 이상의 프로세서를 포함하는 컴퓨팅시스템에서 수행되는 실시간 교통상황을 메타버스로 구현하는 방법으로서,
교차로의 각각의 도로를 바라보는 지점에서 설치된 카메라를 통해 실시간으로 영상정보를 입력 받아, 기설정된 제1주기로 해당 도로에서의 진행방향별교통량 및 차로별교통량을 포함하는 교통객체정보를 도출하고, 상기 교통객체정보 및 해당 교차로의 신호체계정보를 포함하는 교차로환경정보를 포함하는 교통통계정보를 생성하는 교통통계정보생성단계;
상기 기설정된 제1주기를 단위로 하여 생성된 상기 교통통계정보를 시뮬레이터에 입력하고, 상기 시뮬레이터로부터 상기 교차로의 메타버스를 실시간으로 구현하는데 사용되는 메타버스기초정보를 상기 제1주기보다 짧은 제2주기로 도출하는 메타버스기초정보도출단계;
상기 메타버스기초정보에 기초하여 상기 교차로의 교통상황을 그래픽화된 메타버스로 구현하는 메타버스구현단계; 및
실제의 신호체계정보를 적용한 실제메타버스 및 사용자가 입력한 1 이상의 가상의 신호체계정보를 적용한 가상메타버스를 비교하는 메타버스비교단계;를 포함하고,
상기 메타버스구현단계에 의하여 구현되는 메타버스에는 1 이상의 사용자가 접속하여, 해당 교통환경에서 가상적인 운전체험이 제공될 수 있고,
상기 기설정된 제1주기는 해당 교차로의 실제 신호체계 주기에 기초하여 설정되는, 실시간 교통상황을 메타버스로 구현하는 방법.

삭제

청구항 10에 있어서,
상기 메타버스구현단계는,
실제 교차로의 상기 교통객체정보와 해당 교차로의 상기 실제의 신호체계정보를 포함하는 상기 교차로환경정보를 기초로 생성되는 상기 실제메타버스를 생성하는 단계; 및
실제 교차로의 상기 교통객체정보와 해당 교차로의 상기 가상의 신호체계정보를 포함하는 상기 교차로환경정보를 기초로 생성되는 상기 1 이상의 가상메타버스를 생성하는 단계;를 포함하고,
상기 사용자는 교통환경이 구현된 메타버스에서 상기 가상적인 운전체험을 수행해보고, 상기 가상의 신호체계정보를 변경하여 상기 컴퓨팅 시스템에 입력함으로써 상기 가상메타버스가 변경되는, 실시간 교통상황을 메타버스로 구현하는 방법.

1 이상의 메모리 및 1 이상의 프로세서를 포함하는 컴퓨팅시스템에서 수행되는 실시간 교통상황을 메타버스로 구현하는 시스템으로서,
교차로의 각각의 도로를 바라보는 지점에서 설치된 카메라를 통해 실시간으로 영상정보를 입력 받아, 기설정된 제1주기로 해당 도로에서의 진행방향별교통량 및 차로별교통량을 포함하는 교통객체정보를 도출하고, 상기 교통객체정보 및 해당 교차로의 신호체계정보를 포함하는 교차로환경정보를 포함하는 교통통계정보를 생성하는 교통통계정보생성부;
상기 기설정된 제1주기를 단위로 하여 생성된 상기 교통통계정보를 시뮬레이터에 입력하고, 상기 시뮬레이터로부터 상기 교차로의 메타버스를 실시간으로 구현하는데 사용되는 메타버스기초정보를 상기 제1주기보다 짧은 제2주기로 도출하는 메타버스기초정보도출부;
상기 메타버스기초정보에 기초하여 상기 교차로의 교통상황을 그래픽화된 메타버스로 구현하는 메타버스구현부; 및
실제의 신호체계정보를 적용한 실제메타버스 및 사용자가 입력한 1 이상의 가상의 신호체계정보를 적용한 가상메타버스를 비교하는 메타버스비교부;를 포함하고,
상기 메타버스구현부에 의하여 구현되는 메타버스에는 1 이상의 사용자가 접속하여, 해당 교통환경에서 가상적인 운전체험이 제공될 수 있고,
상기 기설정된 제1주기는 해당 교차로의 실제 신호체계 주기에 기초하여 설정되는, 실시간 교통상황을 메타버스로 구현하는 시스템.

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