KR102563147B1 - 교통 신호 제어 시스템 및 그에 관한 방법 - Google Patents

교통 신호 제어 시스템 및 그에 관한 방법 Download PDF

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KR102563147B1
KR102563147B1 KR1020220021721A KR20220021721A KR102563147B1 KR 102563147 B1 KR102563147 B1 KR 102563147B1 KR 1020220021721 A KR1020220021721 A KR 1020220021721A KR 20220021721 A KR20220021721 A KR 20220021721A KR 102563147 B1 KR102563147 B1 KR 102563147B1
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Abstract

본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템은 차로 영상을 기초로 객체를 검출하는 객체 검출부, 상기 차로 영상 중 대응 차로에 해당하는 제1 영상 및 제2 영상에 기반하여 상기 객체가 변환되는 템플릿을 생성하는 템플릿 생성부 및 상기 템플릿에 기반하여 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응되는 시간당 교통 용량을 산출하고, 상기 시간당 교통 용량이 최대가 되도록 하는 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응되는 컷라인을 설정하는 컷라인 설정부를 포함할 수 있다.

Description

교통 신호 제어 시스템 및 그에 관한 방법{SYSTEM FOR CONTROLLING TRAFFIC SIGNAL AND METHOD OF THE SAME}
본 문서에 개시된 실시예들은 교통 신호 제어 시스템 및 그에 관한 방법에 관한 것이다.
최근 카메라의 영상을 분석하여 활용하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히 교통 분야에서는 차로의 영상을 분석하여 교통 흐름을 최적화 및 효율화 하기 위한 많은 연구 및 시도가 이루어지고 있다.
기존에는, 최적의 교통 흐름을 위한 신호체계를 구성하기 위해 차로 영상에서 차량을 검출하고, 검출 정보를 차선 별로 데이터화하여 교통량을 산출하는 방식으로 최적의 신호 제어 방법을 구성하는 방식을 사용하였다. 하지만, 위와 같은 신호 제어 방법은 실시간으로 변화하는 교통 상황에 대한 대응이 신속하게 이루어질 수 없다. 즉, 실시간 교통 정보를 이용하여 교통 흐름을 최적화하기 위한 신호 체계를 구축하는 것이 필요하다.
본 문서에 개시된 실시예들의 일 목적은 차로 영상을 기초로 최대 교통 용량과 관련된 컷라인을 설정할 수 있는 교통 신호 제어 시스템 및 그에 관한 방법을 제공하는데 있다.
본 문서에 개시된 실시예들의 일 목적은 차로 영상을 분석하여 획득하는 실시간 교통 정보에 기초하여 교통 흐름을 최적화할 수 있는 교통 신호 제어 시스템 및 그에 관한 방법을 제공하는데 있다.
본 문서에 개시된 실시예들의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템은 차로 영상을 기초로 객체를 검출하는 객체 검출부, 상기 차로 영상 중 대응 차로에 해당하는 제1 영상 및 제2 영상에 기반하여 상기 객체가 변환되는 템플릿을 생성하는 템플릿 생성부 및 상기 템플릿에 기반하여 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응되는 시간당 교통 용량을 산출하고, 상기 시간당 교통 용량이 최대가 되도록 하는 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응되는 컷라인을 설정하는 컷라인 설정부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 템플릿은 제1 템플릿 및 제2 템플릿을 포함하고, 상기 템플릿 생성부는 상기 제1 영상에 기반하여 상기 제1 템플릿을 생성하고, 상기 제2 영상에 기반하여 상기 제2 템플릿을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 템플릿 생성부는, 상기 제1 템플릿 및 상기 제2 템플릿을 폭 방향을 따라 나란히 배열하여 상기 템플릿을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 템플릿 생성부는, 상기 제1 템플릿에 포함된 정지선 및 상기 제2 템플릿에 포함된 정지선이 일치하도록 보정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 템플릿 생성부는, 상기 객체를 상기 통행 정보에 기반하는 도형 형태로 변환하여 상기 템플릿을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 템플릿 생성부는, 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상과 상이한 제3 영상 및 상기 제3 영상에 대응되는 제4 영상에 기반하여 상기 객체가 변환되는 제3 템플릿을 생성하고, 상기 컷라인 설정부는, 상기 템플릿에 기반하여 제1 컷라인을 설정하고, 상기 제3 템플릿에 기반하여 제2 컷라인을 설정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컷라인 설정부는, 상기 정지선 통과 예상 소요 시간을 기준으로 차로 위치 별 또는 주행 방향 별 시간당 교통 용량을 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컷라인 설정부는, 상기 시간당 교통 용량이 최대가 되도록 하는 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응되는 차로 위치를 검출하고, 상기 차로 위치 또는 상기 차로 위치에 대응되는 적어도 하나의 객체에 기반하여 컷라인을 설정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컷라인 설정부는, 주행 방향 별로 차로 위치별 정지선과의 사이에 존재하는 상기 객체의 대수와 용량 보정 계수에 기반하여 상기 교통 용량을 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컷라인 설정부는, 객체 종류, 크기, 대기 순서 및 대기 분포 중 적어도 어느 하나에 기반하여 미리 학습된 객체 대기열 패턴을 기준으로 획득되는 가중치를 추가 합산하여 상기 교통 용량을 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컷라인 설정부는, 경사, 선형, 분기, 합류를 포함하는 미리 학습된 기하학적 도로 구조에 기반하여 획득되는 가중치를 추가 합산하여 상기 교통 용량을 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컷라인 설정부는, 정지선으로부터 일정 거리 또는 일정 객체 대수까지 적용되는 출발 지연 계수에 기반하여 획득되는 가중치를 추가 합산하여 상기 교통 용량을 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컷라인 설정부는, 최소 녹색 신호 시간에 대응되는 제1 라인 및 최대 녹색 신호 시간에 대응되는 제2 라인 사이에 상기 컷라인을 설정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컷라인 설정부는, 상기 시간당 교통 용량이 최대가 되도록 하는 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응하는 차로 위치가 복수인 경우, 상기 복수의 차로 위치 중 정지선으로부터 거리가 가장 먼 차로 위치에 대응되도록 컷라인을 설정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컷라인에 대응되는 차로 위치의 정지선 통과 예상 소요 시간을 기초로 녹색 신호 시간을 산출하고, 상기 녹색 신호 시간을 기초로 신호 제어기의 신호 시간을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 컷라인에 대응되는 객체가 정지선을 통과하는지 여부를 기초로 상기 신호 제어기의 신호 시간을 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 동일 교차로 상의 다른 대응 차로의 컷라인 정보, 횡단 보도의 보행자 존재 여부, 직전 교차로의 차량군 통과 정보 중 적어도 어느 하나에 기반하여 상기 녹색 신호 시간을 보정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 생성된 템플릿을 디스플레이하고, 상기 템플릿 내에서 교통을 시뮬레이션하는 시뮬레이션부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 시뮬레이션부는, 상기 템플릿에 컷라인을 설정할 수 있는 유저 인터페이스를 포함하여 디스플레이할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 영상은 상기 제1 영상에 포함된 차로와 교차로를 사이에 두고 상기 교차로 동시 진입 신호에 통행 가능한 적어도 하나의 차로에 관한 영상일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 객체 검출부는, 상기 차로에 포함되는 차량 및 상기 차량의 특징을 검출할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 방법은, 차로 영상을 기초로 객체를 검출하는 단계, 상기 차로 영상 중 대응 차로에 해당하는 제1 영상 및 제2 영상에 기반하여 상기 객체가 변환되는 템플릿을 생성하는 단계 상기 템플릿에 기반하여 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응되는 시간당 교통 용량을 산출하는 단계 및 상기 시간당 교통 용량이 최대가 되도록 하는 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응되는 컷라인을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템 및 그에 관한 방법은 차로 영상을 기초로 차로의 최대 교통 용량과 관련된 컷라인을 설정할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템 및 그에 관한 방법은 설정된 컷라인을 기초로 객체의 신호 통과 예상 시간을 산출하고, 산출된 시간을 기초로 신호를 제어할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템 및 그에 관한 방법은 실시간으로 변화하는 차로의 교통 용량에 대하여 교통 흐름을 최적화하도록 실시간으로 대응할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템 및 그에 관한 방법은 차로 상에 존재하는 객체들의 정보를 포함한 통행 정보에 기반하여 차선 별로 컷라인을 설정 및 신호 통과 예상 시간을 산출할 수 있고, 설정된 컷라인 및 산출된 신호 통과 예상 시간을 학습하여 교통 흐름을 효율적으로 제어할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템의 환경을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템이 차로 영상을 획득하는 예시를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템이 획득한 차로 영상의 예시를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템에서 템플릿을 생성하는 예시를 보여주는 도면이다.
도 6 내지 도 11은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템에서 컷라인을 설정하는 예시를 보여주는 도면이다.
도 12는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 정보 관리 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 문서에 개시된 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 문서에 개시된 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 문서에 개시된 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 문서에 개시된 실시예의 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. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템의 환경을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템(100)은 네트워크(200)를 통해 운영 장치(300)와 통신할 수 있다.
실시예에 따르면, 교통 신호 제어 시스템(100)은 도 4에 도시되는 객체 검출부(110)에서 검출한 객체, 템플릿 생성부(120)에서 생성한 템플릿, 컷라인 설정부(130)에서 설정한 컷라인 및 제어부(140)에서 제어되는 신호 시간 중 적어도 어느 하나과 관련된 정보를 운영 장치(300)로 전송할 수 있다.
운영 장치(300)는 교통 신호 제어 시스템(100)으로부터 수신된 정보를 기초로 차로의 교통 흐름을 제어할 수 있다. 실시예에 따르면, 교통 신호 제어 시스템(100)은 운영 장치(300)에 포함될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 운영 장치(300)는 교통 신호 제어 시스템(100)의 적어도 하나의 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 운영 장치(300)는 교통 신호 제어 시스템(100)의 시뮬레이션부(150)를 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 운영 장치(300)는 UI(User Interface)를 통해 템플릿을 디스플레이할 수 있다. 사용자(운영자 또는 관리자)는 운영 장치(300)를 통해 디스플레이되는 템플릿을 기초로 차로의 대기열을 직관적으로 식별할 수 있다.
실시예에 따르면, 사용자(운영자 또는 관리자)는 운영 장치(300)의 UI를 통해 디스플레이된 템플릿에 블록 형태의 객체를 임의로 배치할 수 있다. 이 경우, 사용자는 운영 장치(300)를 통해 컷라인 설정 및 신호 제어를 시뮬레이션 할 수 있다.
도 2는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템이 차로 영상을 획득하는 예시를 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템(예: 도 4의 교통 신호 제어 시스템(100))은 차로 영상을 획득할 수 있다. 예를 들어, 차로는 교차로를 포함할 수 있고, 교통 신호 제어 시스템(예: 도 4의 교통 신호 제어 시스템(100))은 교차로 상에 존재하는 영상 촬영 장치(21, 22, 23, 24)로부터 차로 영상을 획득할 수 있다. 실시예에 따르면, 영상 촬영 장치(21, 22, 23, 24)는 카메라 또는 영상 센서를 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 영상 촬영 장치(21)는 동쪽 차로를 촬영할 수 있고, 제2 영상 촬영 장치(22)는 서쪽 차로를 촬영할 수 있고, 제3 영상 촬영 장치(23)는 남쪽 차로를 촬영할 수 있고, 제4 영상 촬영 장치(24)는 북쪽 차로를 촬영할 수 있다. 도 2의 경우 교차로(사거리)를 도시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 교차로는 교통 신호 체계가 도입된 2개 이상의 진출입 차로가 만나는 지점을 포함하는 차로를 의미할 수 있다. 예를 들어, 교차로는 비교적 흔한 3, 4, 5지 교차로뿐만 아니라 보행자 횡단 신호 체계 및 횡단로가 포함된 양방향 차로를 포함할 수 있다.
영상 촬영 장치(21, 22, 23, 24)는 차로의 객체(27, 28)를 촬영할 수 있다. 예를 들어, 차로의 객체는 보행자(27) 및 차량(28)을 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 교통 신호 제어 시스템(예: 도 4의 교통 신호 제어 시스템(100))은 신호등(25), 신호 제어기(26), 영상 촬영 장치(21, 22, 23, 24) 및 운영 장치 중 적어도 어느 하나에 포함될 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고, 교통 신호 제어 시스템(예: 도 4의 교통 신호 제어 시스템(100))은 외부 서버에 포함될 수도 있고, 별개의 장치로 구성될 수도 있다.
도 3은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템이 획득하는 차로 영상의 예시를 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템(예: 도 4의 교통 신호 제어 시스템(100))은 도 2의 영상 촬영 장치에서 촬영한 영상(31, 32, 33, 34)을 획득할 수 있다. 예를 들어, 교통 신호 제어 시스템(예: 도 4의 교통 신호 제어 시스템(100))은 제1 영상 촬영 장치(예: 도 2의 제1 영상 촬영 장치(21))로부터 차로의 동쪽을 촬영한 제1 영상(31)을 획득할 수 있고, 제2 영상 촬영 장치(예: 도 2의 제2 영상 촬영 장치(22))로부터 차로의 서쪽을 촬영한 제2 영상(32)을 획득할 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 영상(31)과 제2 영상(32)은 서로 대응되는 대응 차로의 영상일 수 있다. 예를 들어, 제1 영상(31)이 차로의 동쪽 영상인 경우, 제2 영상(32)은 제1 영상(31)의 차로와 대응되는 차로에 관한 영상일 수 있다. 예를 들어, 제2 영상(32)은 차로의 서쪽 영상일 수 있다. 또한, 제3 영상(33) 및 제4 영상(34)은 서로 대응되는 영상일 수 있다. 실시예에 따르면, 대응 차로는 상충과 반대되는 개념으로 교차로를 사이에 두고 교차로 동시 진입 신호에 통행 가능한 적어도 하나의 차로를 의미할 수 있다.
교통 신호 제어 시스템(예: 도 4의 교통 신호 제어 시스템(100))은 촬영 장치에서 촬영한 영상(31, 32, 33, 34)을 기초로 객체를 검출하고, 템플릿을 생성하고, 컷라인을 설정하여 교통 신호를 제어할 수 있다.
도 4는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템(100)은 객체 검출부(110), 템플릿 생성부(120) 및 컷라인 설정부(130)를 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 교통 신호 제어 시스템(100)은 제어부(140)를 더 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 교통 신호 제어 시스템(100)은 시뮬레이션부(150)를 더 포함할 수 있다.
객체 검출부(110)는 차로 영상을 기초로 객체를 검출할 수 있다. 예를 들어, 객체 검출부(110)는 차로 영상을 기초로 차로에 포함되는 객체 및 통행 정보를 검출할 수 있다. 다른 예를 들어, 객체 검출부(110)는 차로 영상을 기초로 차량 및 통행 정보를 검출할 수 있다. 실시예에 따르면, 통행 정보는 객체가 차량인 경우 각 차로별 객체 정보(예: 승용, 승합, 버스, 화물, 트럭 등 차량 종류와 소형, 중형, 대형 등 차량 크기를 포함), 대수 및 대기 순서를 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 통행 정보는 차량간 거리, 차량 번호, 색상, 정차 여부 및 주행 여부 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 객체는 차량, 보행자 및 교통 시설물 등을 포함할 수 있다. 다만 본 발명의 일 실시예에서 객체는 차량일 수 있다.
실시예에 따르면, 차로 영상은 교차로의 각 진입 차로 영상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 객체 검출부(110)는 차로 영상을 교차로에 설치된 영상 촬영 장치(21, 22, 23, 24)로부터 획득할 수 있다. 다른 예를 들어, 객체 검출부(110)는 차로의 복수의 차선 상의 객체를 검출할 수 있다. 다른 예를 들어, 객체 검출부(110)는 교차로 진입 방향에 존재하는 차량의 전방을 촬영한 교차로 진입 차로 영상을 기초로 차량을 검출할 수 있다. 실시예에 따르면, 객체 검출부(110)는 교차로 진입 방향에 존재하는 차량 이외에 교차로 진출 방향으로 진행하는 교차로 진출 차로 영상을 기초로 차량의 후방을 검출할 수 있다.
객체 검출부(110)는 차로 영상에서 검출된 통행 정보를 차량 주행 방향의 다음 또는 인접 교차로에 설치된 객체 검출부로 제공할 수 있다. 실시예에 따르면, 교통 신호 제어 시스템(100)에 포함된 다른 구성이, 객체 검출부(110)에서 검출된 통행 정보를 차량 주행 방향의 다음 또는 인접 교차로에 설치된 교통 신호 제어 시스템으로 제공할 수 있다.
템플릿 생성부(120)는 차로 영상 중 제1 영상 및 제1 영상에 대응되는 제2 영상에 기반하여 템플릿을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 영상은 제1 교차로 진입 차로의 영상일 수 있고, 제2 영상은 제1 교차로 진입 차로의 대응 차로인 제2 교차로 진입 차로의 영상일 수 있다. 이 경우, 템플릿 생성부(120)는 제1 교차로 진입 차로의 영상 및 제2 교차로 진입 차로의 영상을 수직 시점으로 변환하고, 제1 교차로 진입 차로의 영상 및 제2 교차로 진입 차로의 영상에서 검출된 객체를 정규화하여 일정 간격에 따라 재배열하여 가상 대응 차로를 나타내는 템플릿을 생성할 수 있다.
예를 들어, 템플릿은 제1 템플릿 및 제2 템플릿을 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 템플릿 생성부(120)는 제1 영상에 기반하여 제1 템플릿을 생성할 수 있고, 제2 영상에 기반하여 제2 템플릿을 생성할 수 있다. 다른 예를 들어, 템플릿 생성부(120)는 제1 템플릿 및 제2 템플릿을 폭 방향을 따라 나란히 배열하여 템플릿을 생성할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 템플릿 생성부(120)는 제1 템플릿 및 제2 템플릿을 상하 또는 좌우로 인접하게 배치하여 템플릿을 생성할 수 있다. 실시예에 따르면, 폭방향은 차로 폭 방향 또는 객체의 주행 방향에 수직인 방향을 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 템플릿 생성부(120)는 제1 템플릿에 포함된 정지선 및 제2 템플릿에 포함된 정지선의 위치가 서로 상이한 경우, 제1 템플릿에 포함된 정지선 및 제2 템플릿에 포함된 정지선이 일치하도록 보정하여 템플릿을 생성할 수 있다.
실시예에 따르면, 템플릿 생성부(120)는 제1 템플릿 및 제2 템플릿의 시작점 및 끝점이 일치하도록 보정하여 템플릿을 생성할 수 있다. 따라서, 사용자(운영자)는 시뮬레이션부(150)를 통해 디스플레이 되는 템플릿을 기초로 객체의 대기열의 길이를 직관적으로 용이하게 비교하고 확인할 수 있다.
실시예에 따르면, 템플릿 생성부(120)는 객체 검출부(110)에서 검출한 객체를 통행 정보에 기반한 도형 형태로 정규화 변환하여 템플릿을 생성할 수 있다. 예를 들어, 도형 형태는 블록 형태를 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 템플릿 생성부(120)는 객체 정보에 대응하는 크기를 가지는 블록 형태로 객체를 변환할 수 있다. 일 실시예에서, 템플릿 생성부(120)는 버스 또는 화물차와 같은 객체는 상대적으로 크기가 작은 승용차보다 큰 블록 형태로 변환할 수 있다. 일 실시예에서, 템플릿 생성부(120)는 객체 정보에 기반하여 정해진 크기의 블록 형태로 객체를 변환할 수 있다. 실시예에 따르면, 템플릿 생성부(120)는 객체 외 차로, 차선 및 각종 교통 시설물, 기하학적 도로 구조(예: 경사, 선형, 분기, 합류 등) 등 환경성 객체를 3D 모델링하여 디지털 트윈 변환 할 수 있다. 이 경우, 템플릿 생성부(120)는 환경성 객체를 도형 형태로 간소화 변환하여 프로세스 리소스를 감소시킬 수도 있다.
도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템에서 템플릿을 생성하는 예시를 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템(100)의 객체 검출부(110)는 차로 영상(41, 42)으로부터 객체를 검출할 수 있다. 예를 들어, 객체 검출부(110)는 제1 영상(41) 및 제2 영상(42)으로부터 객체를 검출할 수 있다. 실시예에 따르면, 제1 영상(41)은 도 3의 제1 영상(31)과 실질적으로 동일할 수 있고, 제2 영상(42)은 도 3의 제2 영상(32)과 실질적으로 동일할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제1 영상(41)은 도 3의 제3 영상(33)과 실질적으로 동일할 수 있고, 제2 영상(42)은 도 3의 제4 영상(34)과 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 교통 신호 제어 시스템(100)은 대응되는 차로에 관한 영상에서 객체를 검출할 수 있다.
교통 신호 제어 시스템(100)의 템플릿 생성부(120)는 제1 영상(41) 및 제2 영상(42)을 기초로 템플릿을 생성할 수 있다. 예를 들어, 템플릿 생성부(120)는 제1 영상(41)을 기초로 제1 템플릿(43)을 생성할 수 있고, 제2 영상(42)을 기초로 제2 템플릿(44)을 생성할 수 있다. 이 경우, 템플릿 생성부(120)는 제1 템플릿(43) 및 제2 템플릿(44)을 폭 방향을 따라 나란히 배열하여 템플릿을 생성할 수 있다.
실시예에 따르면, 템플릿 생성부(120)는 제1 템플릿(43) 및 제2 템플릿(44)의 정지선을 일치시켜 템플릿을 생성할 수 있다. 예를 들어, 템플릿 생성부(120)는 제1 템플릿(43) 및 제2 템플릿(44)의 시작점(45) 및 끝점(46)을 일치시킬 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 컷라인 설정부(130)는 템플릿 상의 통행 정보와 차로 위치 별 정지선 통과 예상 소요 시간을 기준으로 차로의 시간당 교통 용량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 컷라인 설정부(130)는 차로의 시간당 교통 용량을 차로 위치 별, 주행 방향(예: 직진, 좌회전/유턴, 우회전 등) 별로 산출할 수 있다.
컷라인 설정부(130)는 산출된 시간당 교통 용량에 기반하여, 주행 방향 별로 시간당 최대 교통 용량에 해당하는 정지선 통과 예상 소요 시간을 갖는 차로 위치를 검출할 수 있다. 이 경우, 컷라인 설정부(130)는 검출된 차로 위치 또는 검출된 차로 위치에 해당하는 적어도 하나의 객체를 기준으로 컷라인을 생성 또는 설정할 수 있다.
실시예에 따르면, 차로 위치 별 통과 소요 시간은 템플릿 상의 일정 간격 또는 임의의 간격만큼 이격된 차로 위치 별로 정지선으로부터의 거리차와 기 설정된 객체 이동 속도(예: 교차로 통과 평균 속도 등)에 기반하여 산출될 수 있다. 예를 들어, 차로 위치별 통과 소요 시간은 차로 위치 별로 정지선과의 거리차를 기 설정된 객체 이동 속도로 나누어 산출될 수 있다. 실시예에 따르면, 차로 위치별 통과 소요 시간은 차로 위치 별로 출발이 지연되는 시간을 고려하여 산출될 수 있다. 예를 들어, 출발 지연 시간은 2.3초가 적용될 수 있다.
실시예에 따르면, 교통 용량은 템플릿 상의 통행 정보에 기반하여 차로 위치별, 주행 방향 별로 산출될 수 있다. 예를 들어, 교통 용량은 주행 방향 별로 차로 위치별 정지선과의 사이에 존재하는 객체의 개수와 용량 보정 계수에 기반하여 산출될 수 있다. 여기서, 용량 보정 계수는 객체의 종류에 따른 승용차 환산 계수 또는 객체의 크기에 따른 중차량 보정 계수 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 교통 용량은 정지선으로부터 일정 거리 또는 일정 객체 대수(예: 정지선 기준 5~6대)까지 적용되는 출발 지연 계수에 기반하여 획득된 가중치를 추가 합산하여 산출될 수 있다. 실시예에 따르면, 교통 용량은 객체 종류, 크기, 대기 순서 및 대기 분포별로 미리 학습된 객체 대기열 패턴을 기준으로 획득된 가중치를 추가 합산하여 산출될 수도 있다. 실시예에 따르면, 교통 용량은 미리 학습된 기하학적 도로 구조(경사, 선형, 분기, 합류 등)를 기초로 획득된 가중치를 추가 합산하여 산출될 수도 있다.
실시예에 따르면, 컷라인 설정부(130)는 최대 교통 용량에 해당하는 정지선 통과 예상 소요 시간을 갖는 차로 위치가 복수인 경우, 복수의 차로 위치 중 정지선으로부터 가장 먼 차로 위치에 컷라인을 설정 또는 생성할 수 있다.
실시예에 따르면, 컷라인 설정부(130)는 템플릿에 기반하여 컷라인을 자동으로 생성하여 설정할 수 있다.
실시예에 따르면, 컷라인 설정부(130)는 주행 방향 별로 컷라인을 각각 생성 또는 설정할 수 있다. 예를 들어, 제1 차선이 좌회전 차선이고, 제2 차선이 직진 차선인 경우, 컷라인 설정부(130)는 제1 차선의 컷라인과 제2 차선의 컷라인을 각각 설정할 수 있다.
실시예에 따르면, 컷라인 설정부(130)는 최소 녹색 신호 시간에 대응되는 제1 라인 및 최대 녹색 신호 시간에 대응되는 제2 라인 사이에 컷라인을 설정할 수 있다. 예를 들어, 시간당 최대 교통 용량에 해당하는 정지선 통과 예상 소요 시간이 최소 녹색 신호 시간 이하인 경우, 컷라인 생성부(130)는 최소 녹색 신호 시간에 대응되는 제1 라인을 컷라인으로 설정할 수 있다. 다른 예를 들어, 시간당 최대 교통 용량에 해당하는 정지선 통과 예상 소요 시간이 최대 녹색 신호 시간 이상인 경우, 컷라인 생성부(130)는 최대 녹색 신호 시간에 대응되는 제2 라인을 컷라인으로 설정할 수 있다. 최소 녹색 신호 시간에 대응되는 제1 라인 및 최대 녹색 신호 시간에 대응되는 제2 라인 사이에 컷라인을 설정하는 경우, 교통 신호 제어 시스템(100)은 실제 교통법 상 적용이 가능할 수 있다.
이하에서 도 6 내지 도 11을 참조하여, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템(100)에서 컷라인을 설정하는 예시를 설명한다.
도 6 내지 도 11은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템에서 컷라인을 설정하는 예시를 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템(100)의 컷라인 설정부(130)는 템플릿(51, 52)에 기반하여 컷라인(55)을 설정할 수 있다. 실시예에 따르면, 템플릿(51, 52)은 교통 신호 제어 시스템(100)의 템플릿 생성부(120)로부터 생성될 수 있다.
컷라인 설정부(130)는 제1 영상을 기초로 생성된 제1 템플릿(51) 및 제2 영상을 기초로 생성된 제2 템플릿(52)에 기반하여 컷라인(55)을 설정할 수 있다.
컷라인 설정부(130)는 템플릿(51, 52)에 기반하여 차로의 시간당 교통 용량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 차로 위치(56)의 정지선 통과 예상 소요 시간이 9인 경우, 컷라인 설정부(130)는 정지선 통과 예상 소요 시간 내에 정지선을 통과하는 것이 가능한 교통 용량을 객체의 대수 및 용량보정계수에 기반하여 48로 산출할 수 있다. 예를 들어, 컷라인 설정부(130)는 대형 차량 1대가 몇 대의 승용차에 상당하느냐 하는 값을 나타내는 승용차 환산 계수를 용량 보정 계수로 사용할 경우, 승용차 1대에 교통 용량 1, 대형차 1대에 교통 용량 2를 적용할 수 있다. 이 경우, 컷라인 설정부(130)는 정지선 통과 예상 소요 시간 내에 정지선을 통과하는 것이 가능한 객체의 교통 용량을 합산하여 차로 위치(56)에 대응하는 교통 용량을 산출할 수 있다. 실시예에 따르면, 정지선 통과 예상 소요 시간의 단위는 10초, 1초, 10분의 1초, 100분의 1초 등일 수 있다.
또한, 차로 위치(55)의 정지선 통과 예상 소요 시간이 10인 경우, 컷라인 설정부(130)는 정지선 통과 예상 소요 시간 내에 정지선을 통과하는 것이 가능한 교통 용량을 객체의 대수 및 용량 보정 계수에 기반하여 55로 산출할 수 있다. 또한, 차로 위치(57)의 정지선 통과 시간이 11인 경우, 컷라인 설정부(130)는 정지선 통과 예상 소요 시간 내에 정지선을 통과하는 것이 가능한 교통 용량을 객체의 대수 및 용량 보정 계수에 기반하여 56으로 산출할 수 있다.
컷라인 설정부(130)는 교통 용량을 정지선 통과 예상 소요 시간으로 나누어 시간당 교통 용량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 차로 위치(56)의 정지선 통과 예상 소요 시간이 9인 경우, 컷라인 설정부(130)는 48을 9로 나누어 5.33으로 시간당 교통 용량을 산출할 수 있다. 다른 예를 들어, 차로 위치(55)의 정지선 통과 예상 소요 시간이 10인 경우, 컷라인 설정부(130)는 55를 10으로 나누어 5.5로 시간당 교통 용량을 산출할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 차로 위치(57)의 정지선 통과 예상 소요 시간이 11인 경우, 컷라인 설정부(130)는 56을 11로 나누어 5.1로 시간당 교통 용량을 산출할 수 있다.
컷라인 설정부(130)는 시간당 교통 용량이 최대가 되도록 하는 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응되는 컷라인을 생성 또는 설정할 수 있다. 예를 들어, 차로 위치(56)의 정지선 통과 예상 소요 시간이 9인 경우 및 차로 위치(57)의 정지선 통과 예상 소요 시간이 11인 경우보다 차로 위치(55)의 정지선 통과 예상 소요 시간이 10인 경우 시간당 교통 용량이 더 크기 때문에, 컷라인 설정부(130)는 차로 위치(55)의 정지선 통과 예상 소요 시간이 10인 경우 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응되는 차로 위치를 검출하여, 검출된 차로 위치를 컷라인(55)으로 설정할 수 있다.
실시예에 따르면, 컷라인 설정부(130)는 최소 녹색 신호 시간에 대응되는 제1 라인(53) 및 최대 녹색 신호 시간에 대응되는 제2 라인(54) 사이에 컷라인을 설정할 수 있다. 도 6의 경우, 설정된 컷라인(55)이 제1 라인(53) 및 제2 라인(54) 사이에 존재하므로, 컷라인 설정부(130)는 설정된 컷라인(55)을 변경하지 않을 수 있다.
실시예에 따르면, 컷라인 설정부(130)는 시간당 교통 용량이 최대가 되도록 하는 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응되는 차로 위치를 검출할 수 있고, 검출된 차로 위치에 대응되는 적어도 하나의 객체를 선택할 수 있고, 선택된 적어도 하나의 객체에 기반하여 컷라인을 설정할 수 있다. 예를 들어, 시간당 교통 용량이 최대가 되도록 하는 차로 위치(55)의 정지선 통과 예상 소요 시간을 기준으로, 컷라인 설정부(130)는 적어도 하나의 객체(58)를 선택할 수 있고, 적어도 하나의 객체(58)를 기초로 컷라인을 설정할 수도 있다.
도 7을 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 제어 시스템(100)의 컷라인 설정부(130)는 제1 영상을 기초로 생성된 제1 템플릿(61) 및 제2 영상을 기초로 생성된 제2 템플릿(62)에 기반하여 컷라인(66)을 설정할 수 있다.
실시예에 따르면, 컷라인 설정부(130)는 시간당 교통 용량이 최대가 되도록 하는 차로 위치(65)의 정지선 통과 예상 소요 시간을 산출할 수 있고, 산출된 차로 위치(65)의 정지선 통과 예상 소요 시간에 기반하여 컷라인(66)을 설정할 수 있다. 예를 들어, 컷라인 설정부(130)는 산출된 차로 위치(65)의 정지선 통과 예상 소요 시간에 기반하여 차선별로 컷라인(66)을 설정할 수 있다. 다른 예를 들어, 컷라인 설정부(130)는 산출된 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응되는 차로 위치(65) 상에 존재하는 객체들을 추가하여 컷라인(66)을 설정할 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 제어 시스템(100)의 컷라인 설정부(130)는 제1 영상을 기초로 생성된 제1 템플릿(71) 및 제2 영상을 기초로 생성된 제2 템플릿(72)에 기반하여 컷라인(73)을 설정할 수 있다.
실시예에 따르면, 컷라인 설정부(130)는 최소 녹색 신호 시간에 대응되는 제1 라인(73) 및 최대 녹색 신호 시간에 대응되는 제2 라인(74) 사이에 컷라인을 설정할 수 있다. 예를 들어, 시간당 교통 용량이 최대가 되도록 하는 정지선 통과 예상 소요 시간이 5인 경우, 컷라인 설정부(130)는 최소 녹색 신호 시간이 6이기 때문에, 최소 녹색 신호 시간에 대응되는 제1 라인(73)을 컷라인으로 설정할 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 제어 시스템(100)의 컷라인 설정부(130)는 제1 영상을 기초로 생성된 제1 템플릿(81) 및 제2 영상을 기초로 생성된 제2 템플릿(82)에 기반하여 컷라인(84)을 생성할 수 있다.
실시예에 따르면, 컷라인 설정부(130)는 최소 녹색 신호 시간에 대응되는 제1 라인(83) 및 최대 녹색 신호 시간에 대응되는 제2 라인(84) 사이에 컷라인을 설정할 수 있다. 예를 들어, 시간당 교통 용량이 최대가 되도록 하는 정지선 통과 예상 소요 시간이 14인 경우, 컷라인 설정부(130)는 최대 녹색 신호 시간이 13이기 때문에, 최대 녹색 신호 시간에 대응되는 제2 라인(84)을 컷라인으로 설정할 수 있다.
도 10을 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템(100)의 컷라인 설정부(130)는 제1 템플릿(91) 및 제2 템플릿(92)에 기반하여 컷라인(95, 96)을 설정할 수 있다.
실시예에 따르면, 컷라인 설정부(130)는 직진 차선의 경우 제1 컷라인(95)으로 설정하고, 좌회전 차선의 경우 제2 컷라인(96)으로 설정할 수 있다. 다른 예를 들어, 대응되는 차로는 동시에 직진 신호가 발생하고, 동시에 좌회전 신호가 발생할 수 있기 때문에, 컷라인 설정부(130)는 좌회전 차선과 직진 차선의 컷라인을 서로 다르게 설정할 수 있다.
도 11을 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 시스템(100)의 템플릿 생성부(120)는 동쪽 차로에 대한 제1 영상(101)을 기초로 제1 템플릿(103)을 생성하고, 서쪽 차로에 대한 제2 영상(102)을 기초로 제2 템플릿(104)을 생성하고, 제1 템플릿(103) 및 제2 템플릿(104)을 폭 방향을 따라 나란히 배열하여 동서방향 차로에 대한 템플릿을 생성할 수 있다. 또한, 템플릿 생성부(120)는 남쪽 차로에 대한 제3 영상(111)을 기초로 제3 템플릿(113)을 생성하고, 북쪽 차로에 대한 제4 영상(112)을 기초로 제4 템플릿(114)을 생성하고, 제3 템플릿(113) 및 제4 템플릿(114)을 폭 방향을 따라 나란히 배열하여 남북방향 차로에 대한 템플릿을 생성할 수 있다.
컷라인 설정부(130)는 동서 방향 차로에 대한 템플릿을 기초로 제1 컷라인(105)을 설정할 수 있고, 남북 방향 차로에 대한 템플릿을 기초로 제2 컷라인(115)을 설정할 수 있다. 실시예에 따르면 컷라인 설정부(130)는 제1 컷라인(105)을 설정하는 경우에도 남북방향 차로에 대한 템플릿을 고려할 수 있다. 실시예에 따르면, 컷라인 설정부(130)는 제2 컷라인(115)을 설정하는 경우에도 동서방향 차로에 대한 템플릿을 고려할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 제어부(140)는 컷라인에 대응되는 객체의 신호 통과 예상 시간을 산출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 컷라인 설정부(130)를 통해 설정된 컷라인에 대응되는 차로 위치의 정지선 통과 예상 소요 시간을 기초로 녹색 신호 시간을 산출할 수 있다.
제어부(140)는 산출된 녹색 신호 시간을 기초로 신호 제어기의 신호 시간을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 녹색 신호 시간을 기초로 신호 시간을 제어하기 위한 정보를 신호 제어기에게 전송할 수 있다.
실시예에 따르면, 제어부(140)는 컷라인에 대응되는 객체가 정지선을 통과하는지 여부를 기초로 신호 제어기의 신호 시간을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 컷라인 안쪽에 존재하는 객체가 정지선을 통과하는지 여부를 기초로 신호 제어기의 신호 시간을 제어할 수 있다.
실시예에 따르면, 제어부(140)는 산출된 녹색 신호 시간을 동일 교차로 상의 다른 대응 차로의 컷라인 정보, 횡단 보도의 보행자 존재 여부, 직전 교차로의 차량군 통과 정보 중 적어도 어느 하나에 기반하여 증감(또는 보정)할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어부(140)는 컷라인 설정부(130)와 연동하여 설정된 컷라인을 증감하는 보정을 수행할 수 있다.
실시예에 따르면, 제어부(140)는 차로 영상 중 제1 영상 및 제2 영상 이외의 영상에서 검출되는 객체 및 대기하는 보행자 정보 중 적어도 어느 하나에 기반하여 신호 시간을 제어할 수 있다. 예를 들어, 다른 대응 차로 영상(예: 제1 교차로 차로 영상 및 제2 교차로 차로 영상과 상이한 제3 교차로 차로 영상 및 제4 교차로 차로 영상)에서 객체가 제1 영상 및 제2 영상보다 더 많이 검출되는 경우, 제어부(140)는 산출된 녹색 신호 시간이 더 짧아지도록 제어할 수 있다. 다른 예를 들어, 다른 영상에서 객체가 제1 영상 및 제2 영상보다 적게 검출되는 경우, 제어부(140)는 컷라인에 대응되는 차로 위치의 정지선 통과 예상 소요 시간을 기초로 산출된 녹색 신호 시간을 더 길어지도록 제어할 수 있다.
실시예에 따르면, 제어부(140)는 컷라인에 대응되는 객체가 진행하는 중에, 컷라인에 대응되는 객체의 후방에서 인접하여 진행하는 객체 또는 객체 군이 존재하는 경우, 컷라인에 대응되는 차로 위치의 정지선 통과 예상 소요 시간을 기초로 산출된 녹색 신호 시간을 더 길어지도록 제어할 수 있다.
실시예에 따르면, 제어부(140)는 컷라인 안쪽의 객체들에게 신호 통과가 가능하다는 정보를 전송할 수 있다.
시뮬레이션부(150)는 디지털 트윈 기반으로, 템플릿 생성부(120)를 통해 생성된 템플릿을 디스플레이할 수 있고, 템플릿 내 객체의 주행 등 교통 시뮬레이션을 제공할 수 있으며, 사용자 조작에 따라 컷라인 설정부와 연동하여 템플릿에 컷라인을 생성 및 설정할 수 있는 UI를 포함하여 교통 신호 제어 시뮬레이션 기능을 제공할 수 있다. 실시예에 따르면, 시뮬레이션부(150)는 교통 신호 제어 시스템(100)에 포함되지 않고, 도 12의 운영 장치(300)에 포함될 수도 있다. 예를 들어, 시뮬레이션부(150)는 교통 신호 제어 시뮬레이션 화면 표출 시, 대응 차로에 해당하는 제1 영상 및 제2 영상을 상하 또는 좌우로 배치할 수 있고, 제1 템플릿 및 제2 템플릿을 각각 대응하는 제1영상 및 제2 영상의 상, 하, 좌, 우 중 선택적으로 배치하여 표출할 수 있다. 이 경우, 각 템플릿의 객체(예: 차량)의 진행 방향은 각 템플릿의 배치 위치에 따라 오른쪽에서 왼쪽으로, 왼쪽에서 오른쪽으로, 위에서 아래로 또는 아래서 위로 중 선택적으로 표출될 수 있다.
도 12는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 교통 신호 제어 방법은 차로 영상을 기초로 객체를 검출하는 단계(S110), 차로 영상 중 제1 영상 및 제1 영상에 대응되는 제2 영상에 기반하여 객체가 변환되는 템플릿을 생성하는 단계(S120), 템플릿에 기반하여 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응되는 시간당 교통 용량을 산출 하는 단계(S130) 및 시간당 교통 용량이 최대가 되도록 하는 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응되는 컷라인을 설정하는 단계(S140)를 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 도 12에 도시된 동작은 도 4의 교통 신호 제어 시스템(100)을 통해 수행될 수 있다.
차로 영상을 기초로 객체를 검출하는 단계(S110)에서, 객체 검출부(110)는 차로 영상을 기초로 객체를 검출할 수 있다. 예를 들어, 객체 검출부(110)는 차로 영상을 기초로 객체 및 통행 정보를 검출할 수 있다. 실시예에 따르면, 통행 정보는 객체가 차량인 경우 각 차로별 객체 정보(예: 승용, 승합, 버스, 화물, 트럭 등 차량 종류와 소형, 중형, 대형 등 차량 크기를 포함), 대수 및 대기 순서를 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 통행 정보는 차량간 거리, 차량 번호, 색상, 정차 여부 및 주행 여부 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 객체는 차량, 보행자 및 교통 시설물 등을 포함할 수 있다. 차로 영상 중 제1 영상 및 제1 영상에 대응되는 제2 영상에 기반하여 객체가 변환되는 템플릿을 생성하는 단계(S120)에서 템플릿 생성부(120)는 차로 영상 중 제1 영상 및 제1 영상에 대응되는 제2 영상에 기반하여 객체가 변환되는 템플릿을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 영상은 제1 교차로 진입 차로의 영상일 수 있고, 제2 영상은 제1 교차로의 대응 차로인 제2 교차로 진입 차로의 영상일 수 있다. 이 경우, 템플릿 생성부(120)는 제1 교차로 진입 차로의 영상 및 제2 교차로 진입 차로의 영상을 수직 시점으로 변환하고, 제1 교차로 진입 차로의 영상 및 제2 교차로 진입 차로의 영상에서 검출된 객체를 정규화하여 일정 간격에 따라 재배열하여 가상 대응 차로를 나타내는 템플릿을 생성할 수 있다.
템플릿 생성부(120)는 템플릿을 생성할 수 있다. 예를 들어, 템플릿은 제1 템플릿 및 제2 템플릿을 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 템플릿 생성부(120)는 제1 영상에 기반하여 제1 템플릿을 생성할 수 있고, 제2 영상에 기반하여 제2 템플릿을 생성할 수 있다. 다른 예를 들어, 템플릿 생성부(120)는 제1 템플릿 및 제2 템플릿을 폭 방향을 따라 나란히 배열하여 템플릿을 생성할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 템플릿 생성부(120)는 제1 템플릿 및 제2 템플릿을 상하 또는 좌우로 인접하게 배치하여 템플릿을 생성할 수 있다. 실시예에 따르면, 폭방향은 차로 또는 객체의 주행 방향을 포함할 수 있다.
템플릿에 기반하여 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응되는 시간당 교통 용량을 산출 하는 단계(S130)에서 컷라인 설정부(130)는 템플릿 상의 통행 정보와 차로 위치별 정지선 통과 예상 소요 시간을 기준으로 차로의 시간당 교통 용량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 컷라인 설정부(130)는 차로의 시간당 교통 용량을 차로 위치 별, 주행 방향(예: 직진, 좌회전/유턴, 우회전 등) 별로 산출할 수 있다.
시간당 교통 용량이 최대가 되도록 하는 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응되는 컷라인을 설정하는 단계(S140)에서 컷라인 설정부(130)는 시간당 교통 용량이 최대가 되도록 하는 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응되는 컷라인을 설정할 수 있다. 예를 들어, 컷라인 설정부(130)는 산출된 시간당 교통 용량에 기반하여, 주행 방향 별로 시간당 최대 교통 용량에 해당하는 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응하는 차로 위치를 검출할 수 있다. 이 경우, 컷라인 설정부(130)는 검출된 차로 위치 또는 검출된 차로 위치에 해당하는 적어도 하나의 객체를 기준으로 컷라인을 생성 또는 설정할 수 있다.
이상의 설명은 본 문서에 개시된 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 문서에 개시된 실시예들의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 문서에 개시된 실시예들은 본 문서에 개시된 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 문서에 개시된 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 문서에 개시된 기술 사상의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 문서의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (22)

  1. 차로 영상을 기초로 객체를 검출하는 객체 검출부;
    상기 차로 영상 중 대응 차로에 해당하는 제1 영상 및 제2 영상에 기반하여 상기 객체가 변환되는 템플릿을 생성하는 템플릿 생성부; 및
    상기 템플릿에 기반하여 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응되는 시간당 교통 용량을 산출하고,
    상기 시간당 교통 용량이 최대가 되도록 하는 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응되는 컷라인을 설정하는 컷라인 설정부; 를 포함하고,
    상기 컷라인 설정부는,
    상기 시간당 교통 용량이 최대가 되도록 하는 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응되는 차로 위치를 검출하고, 상기 차로 위치 또는 상기 차로 위치에 대응되는 적어도 하나의 객체에 기반하여 컷라인을 설정하는 교통 신호 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 템플릿은 제1 템플릿 및 제2 템플릿을 포함하고,
    상기 템플릿 생성부는 상기 제1 영상에 기반하여 상기 제1 템플릿을 생성하고,
    상기 제2 영상에 기반하여 상기 제2 템플릿을 생성하는 교통 신호 제어 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 템플릿 생성부는,
    상기 제1 템플릿 및 상기 제2 템플릿을 폭 방향을 따라 나란히 배열하여 상기 템플릿을 생성하는 교통 신호 제어 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 템플릿 생성부는,
    상기 제1 템플릿에 포함된 정지선 및 상기 제2 템플릿에 포함된 정지선이 일치하도록 보정하는 교통 신호 제어 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 템플릿 생성부는,
    상기 객체를 통행 정보에 기반하는 도형 형태로 변환하여 상기 템플릿을 생성하는 교통 신호 제어 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 템플릿 생성부는,
    상기 제1 영상 및 상기 제2 영상과 상이한 제3 영상 및 상기 제3 영상에 대응되는 제4 영상에 기반하여 상기 객체가 변환되는 제3 템플릿을 생성하고,
    상기 컷라인 설정부는,
    상기 템플릿에 기반하여 제1 컷라인을 설정하고, 상기 제3 템플릿에 기반하여 제2 컷라인을 설정하는 교통 신호 제어 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 컷라인 설정부는,
    상기 정지선 통과 예상 소요 시간을 기준으로 차로 위치별 또는 주행 방향 별 시간당 교통 용량을 산출하는 교통 신호 제어 시스템.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 컷라인 설정부는,
    주행 방향 별로 차로 위치별 정지선과의 사이에 존재하는 상기 객체의 대수와 용량 보정 계수에 기반하여 상기 교통 용량을 산출하는, 교통 신호 제어 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 컷라인 설정부는,
    객체 종류, 크기, 대기 순서 및 대기 분포 중 적어도 어느 하나에 기반하여 미리 학습된 객체 대기열 패턴을 기준으로 획득되는 가중치를 추가 합산하여 상기 교통 용량을 산출하는, 교통 신호 제어 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 컷라인 설정부는,
    미리 학습된 기하학적 도로 구조에 기반하여 획득되는 가중치를 추가 합산하여 상기 교통 용량을 산출하는, 교통 신호 제어 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 컷라인 설정부는,
    정지선으로부터 일정 거리 또는 일정 객체 대수까지 적용되는 출발 지연 계수에 기반하여 획득되는 가중치를 추가 합산하여 상기 교통 용량을 산출하는, 교통 신호 제어 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 컷라인 설정부는,
    최소 녹색 신호 시간에 대응되는 제1 라인 및 최대 녹색 신호 시간에 대응되는 제2 라인 사이에 상기 컷라인을 설정하는 교통 신호 제어 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 컷라인 설정부는,
    상기 시간당 교통 용량이 최대가 되도록 하는 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응하는 차로 위치가 복수인 경우,
    상기 복수의 차로 위치 중 정지선으로부터 거리가 가장 먼 차로 위치에 대응되도록 상기 컷라인을 설정하는, 교통 신호 제어 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 컷라인에 대응되는 차로 위치의 정지선 통과 예상 소요 시간을 기초로 녹색 신호 시간을 산출하고, 상기 녹색 신호 시간을 기초로 신호 제어기의 신호 시간을 제어하는 제어부를 더 포함하는 교통 신호 제어 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    동일 교차로 상의 다른 대응 차로의 컷라인 정보, 횡단 보도의 보행자 존재 여부, 직전 교차로의 차량군 통과 정보 중 적어도 어느 하나에 기반하여 상기 녹색 신호 시간을 보정하는, 교통 신호 제어 시스템.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 컷라인에 대응되는 객체가 정지선을 통과하는지 여부를 기초로 상기 신호 제어기의 신호 시간을 제어하는, 교통 신호 제어 시스템.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 생성된 템플릿을 디스플레이하고, 상기 템플릿 내에서 교통을 시뮬레이션하는 시뮬레이션부를 더 포함하는 교통 신호 제어 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 시뮬레이션부는,
    상기 템플릿에 컷라인을 설정할 수 있는 유저 인터페이스를 포함하여 디스플레이하는, 교통 신호 제어 시스템.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 영상은 상기 제1 영상에 포함된 차로와 교차로를 사이에 두고 상기 교차로 동시 진입 신호에 통행 가능한 적어도 하나의 차로에 관한 영상인 교통 신호 제어 시스템.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 객체 검출부는,
    상기 차로에 포함되는 차량 및 통행 정보를 검출하는 교통 신호 제어 시스템.
  22. 차로 영상을 기초로 객체를 검출하는 단계;
    상기 차로 영상 중 대응 차로에 해당하는 제1 영상 및 제2 영상에 기반하여 상기 객체가 변환되는 템플릿을 생성하는 단계;
    상기 템플릿에 기반하여 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응되는 시간당 교통 용량을 산출하는 단계; 및
    상기 시간당 교통 용량이 최대가 되도록 하는 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응되는 컷라인을 설정하는 단계; 를 포함하고,
    상기 시간당 교통 용량이 최대가 되도록 하는 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응되는 컷라인을 설정하는 단계는,
    상기 시간당 교통 용량이 최대가 되도록 하는 정지선 통과 예상 소요 시간에 대응되는 차로 위치를 검출하고, 상기 차로 위치 또는 상기 차로 위치에 대응되는 적어도 하나의 객체에 기반하여 컷라인을 설정하는, 교통 신호 제어 방법.
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