KR102629110B1 - 이동수단과 경사각를 고려한 등시선 도형 생성장치 - Google Patents

이동수단과 경사각를 고려한 등시선 도형 생성장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공공데이터로 제공되는 교통망, 이동수단의 속도, 경사각, 코너정보를 고려하여 특정 지점으로부터 동시간에 도달가능지점을 산출하고, 산출된 지점들을 연결하여 공간적인 도형을 표시하는 이동수단과 경사각를 고려한 등시선 도형 생성장치에 관한 것으로, 출발지점, 이동수단, 이동시간을 포함하는 이동자정보를 입력받는 이동자정보입력부; 상기 이동수단에 따른 이동속도를 저장하도록 구성된 이동속도데이터베이스; 외부서버로부터 지도데이터를 입력받아 저장하도록 구성된 지도데이터베이스; 상기 지도데이터의 각 구간에 대응하는 경사각를 저장하는 경사각데이터베이스; 상기 지도데이터의 각 구간에 대응하는 교통망을 저장하는 교통망데이터베이스; 상기 경사각데이터베이스에 저장되는 상기 지도데이터의 각 구간에 대응하는 경사각와 상기 이동자정보입력부에서 입력받은 이동수단에 따라 상기 지도데이터의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리를 계산하는 인접지점거리계산부; 상기 인접지점거리계산부에서 계산한 상기 지도데이터의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리를 상기 지도데이터에 추가한 실거리지도데이터를 저장하도록 구성된 실거리데이터베이스; 상기 실거리데이터베이스에 저장된 상기 실거리지도데이터를 사용하여 상기 출발지점에서 상기 이동자정보입력부에서 입력받은 이동수단에 따른 이동속도를 통해 상기 이동시간 안에 도달가능한 최외각 지점들을 선으로 연결한 등시선을 산출하는 등시선산출부;를 포함하여 구성된다.

Description

이동수단과 경사각를 고려한 등시선 도형 생성장치{A device for generating an isoline shape considering the means of transportation and the inclination.}
본 발명은 이동수단과 경사각를 고려한 등시선 도형 생성장치에 관한 것이다.
최근 형성되고 있는 신도시와 달리 구도심의 기초생활인프라 공급상황은 상당히 열악한 수준이다. 그래서 노후화된 구도심을 품고 있는 지방자치단체들이 도시계획을 수립함에 있어 도시재생에 높은 관심을 보이고 있다. 그에 따라 생활인프라에 대한 관심과 재정 투자 또한 점점 증가하고 있다. 기초생활인프라는 유치원, 초등학교, 도서관, 어린이집, 노인복지시설, 생활체육시설, 공원과 같이 시민의 기초적인 삶에 필요한 시설들을 의미한다. 현재 기초생활인프라는 인구를 기반으로 공급 여부와 수용용량이 결정된다. 이를테면 인구 몇 명 당 도서관 1개를 공급한다는 식이었다.
하지만 이런 방식은 실질적으로 수요자의 편의나 만족도를 증가시키지 못했고, 생활인프라 공급의 지역 간 불균형을 유발하기도 하였다.
이에 정부에서는 기존의 방식에서 벗어난 수요자 중심형, 주민 체감형 국가적 최저기준을 제시하기도 하였다.
정부가 제시한 최저기준은 도보 또는 차량으로 해당 시설까지 이동하는 시간이다. 아무리 좋은 생활인프라 시설물이라 하더라도 멀리 있어 접근이 어려우면 실질적으로 시민들의 만족도를 올릴 수 없기 때문이다. 이렇게 정부는 시민의 '생활인프라에 대한 접근성'을 공급의 새로운 기준으로 제시하였다.
이러한 '생활인프라에 대한 접근성'에 대한 판단은 주거지에서 생활인프라 시설물 사이의 직선거리를 통해 수행되고 있으나, 주거지에서 생활인프라시설물 사이의 경로 및 지형 등을 적극적으로 고려하지 않지 않아 현실성이 결여되는 것이 사실이다.
한편, 등시선이란, 한 지점으로부터 도달시간이 같은 지점들을 연속적으로 선으로 이어서 표현한 것으로, 등시선도는 등시선을 표현한 지도이다.
등시선 및 등시선도를 활용하면 주거지 또는 출발지점에서 일정 시간에 도달가능한 범위를 도시계획 수립자 등이 한 눈에 파악할 수 있는데, 도시계획 수립 단계에서 실제 지형 등을 반영한 특정 주거지 또는 출발지점로부터 생활인프라에 대한 접근성을 등시선 또는 등시선도를 통해 확인가능한 장치의 개발이 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-2236869호
본 발명은 공공데이터로 제공되는 교통망, 이동수단의 속도, 경사각, 코너각을 고려하여 특정 지점으로부터 동시간에 도달가능지점을 산출하고, 산출된 지점들을 연결하여 공간적인 도형을 표시하는 이동수단과 경사각를 고려한 등시선 도형 생성장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 이동수단과 경사각를 고려한 등시선 도형 생성장치는 출발지점, 이동수단, 이동시간을 포함하는 이동자정보를 입력받는 이동자정보입력부; 상기 이동수단에 따른 이동속도를 저장하도록 구성된 이동속도데이터베이스; 외부서버로부터 지도데이터를 입력받아 저장하도록 구성된 지도데이터베이스; 상기 지도데이터의 각 구간에 대응하는 경사각를 저장하는 경사각데이터베이스; 상기 지도데이터의 각 구간에 대응하는 교통망을 저장하는 교통망데이터베이스; 상기 경사각데이터베이스에 저장되는 상기 지도데이터의 각 구간에 대응하는 경사각와 상기 이동자정보입력부에서 입력받은 이동수단에 따라 상기 지도데이터의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리를 계산하는 인접지점거리계산부; 상기 인접지점거리계산부에서 계산한 상기 지도데이터의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리를 상기 지도데이터에 추가한 실거리지도데이터를 저장하도록 구성된 실거리데이터베이스; 및 상기 실거리데이터베이스에 저장된 상기 실거리지도데이터를 사용하여 상기 출발지점에서 상기 이동자정보입력부에서 입력받은 이동수단에 따른 이동속도를 통해 상기 이동시간 안에 도달가능한 최외각 지점들을 선으로 연결한 등시선을 산출하는 등시선산출부;를 포함한다.
또한, 상기 등시선산출부는 상기 이동자정보입력부에서 입력된 이동수단에 대응되는 상기 이동속도데이터베이스에 저장된 이동속도로 상기 이동자정보입력부에서 입력된 이동시간 안에 이동가능한 거리를 계산하는 이동거리계산부; 상기 실거리데이터베이스에 저장된 실거리지도데이터를 활용하여 다익스트라(Dihkstra) 알고리즘을 통해 상기 출발지점으로부터 상기 이동거리계산부에서 계산한 이동가능한 거리 안에 존재하는 모든 지점인 도달가능지점들을 출력하는 도달가능지점출력부; 상기 도달가능지점출력부에서 출력된 상기 도달가능지점들을 컨벡스헐(Convex hull) 알고리즘 또는 컨케이브헐(Concave hull) 알고리즘을 사용하여 공간적인 도형인 등시선으로 출력하는 등시선표현부;를 포함한다.
또한, 상기 인접지점거리계산부는 아래 [수학식 1]에 따라 경사각에 따라 상기 지도데이터의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리를 계산한다.
[수학식 1]
Figure 112022049989737-pat00001
A : 어느 한 지점, B : 다른 지점, D(A,B) : 경사각를 고려한 A지점에서 B지점까지의 실제 거리, n : A지점에서 B지점 사이에 경로상에 존재하는 경사로의 총 개수, L(k) : k번째 경사로의 시작 지점과 끝 지점 사이의 직선 거리, X(k) : k번째 경사로의 경사각
또한, 상기 인접지점거리계산부에서 [수학식 2]에 따라 경사로가 오르막인지, 내리막인지 여부에 따라 제1가중치를 반영하여 상기 지도데이터의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리를 계산함에 있어, 상기 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 경로 상에 존재하는 경사로 중에 오르막인 경사로의 경우 상기 제1가중치는 양의 값이 되고, 상기 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 경로 상에 존재하는 경사로 중에 내리막인 경사로의 경우 상기 제1가중치는 음의 값이 된다.
[수학식 2]
Figure 112022049989737-pat00002
A : 어느 한 지점, B : 다른 지점, D(A,B) : 경사각를 고려한 A지점에서 B지점까지의 실제 거리, n : A지점에서 B지점 사이에 경로상에 존재하는 경사로의 총 개수, L(k) : k번째 경사로의 시작 지점과 끝 지점 사이의 직선 거리, X(k) : k번째 경사로의 경사각 , Z(k) : k번째 경사로의 경사각에 따른 제1가중치
또한, 상기 제1가중치는 상기 이동자정보입력부에서 입력된 상기 이동수단에 따라 다르게 설정된다.
또한, 상기 이동자정보입력부에서 입력된 상기 이동수단이 자전거, 휠체어 중 어느 하나인 경우 상기 이동자정보입력부에서 입력된 상기 이동수단이 도보, 버스, 지하철, 자동차, 오토바이, 퀵보드 중 어느 하나인 경우에 비하여 상기 경사로에 따른 상기 제1가중치 사이의 편차가 크게 설정된다.
또한, 상기 지도데이터의 각 구간에 대응하는 코너정보를 저장하는 코너데이터베이스;를 더 포함하고, 상기 인접지점거리계산부는 [수학식 3]에 따라 상기 코너정보를 활용하여 상기 지도데이터의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 경로 상에 존재하는 코너의 코너각에 따른 제2 가중치를 곱하여 상기 지도데이터의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리를 계산한다.
[수학식 3]
Figure 112022049989737-pat00003
A : 어느 한 지점, B : 다른 지점, D(A,B) : 코너각를 고려한 A지점에서 B지점까지의 실제 거리, n : A지점에서 B지점 사이에 경로상에 존재하는 코너의 총 개수, L(k) : k번째 코너의 시작 지점과 끝 지점 사이의 직선 거리, C(k) : k번째 코너의 코너각에 따른 제2가중치
또한, 상기 제2가중치는 상기 이동자정보입력부에서 입력된 상기 이동수단에 따라 다르게 설정된다.
또한, 상기 이동자정보입력부에서 입력된 상기 이동수단이 자전거, 버스, 자동차, 오토바이, 퀵보드, 휠체어 중 어느 하나인 경우 상기 이동자정보입력부에서 입력된 상기 이동수단이 도보, 지하철 중 어느 하나인 경우에 비하여 상기 코너각에 따른 상기 제2가중치 사이의 편차가 크게 설정된다.
또한, 상기 지도데이터의 각 구간에 대응하는 코너정보를 저장하는 코너데이터베이스;를 더 포함하고, 상기 인접지점거리계산부는 [수학식 4]에 따라 상기 코너정보를 더 활용하여 경사각에 따라 상기 지도데이터의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리에 상기 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 경로 상에 존재하는 코너의 코너각에 따른 제2 가중치를 더 곱하여 상기 실거리지도데이터의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리를 계산한다.
[수학식 4]
Figure 112022049989737-pat00004
A : 어느 한 지점, B : 다른 지점, D(A,B) : 경사로 및 코너각를 고려한 A지점에서 B지점까지의 실제 거리, n : A지점에서 B지점 사이에 경로상에 존재하는 경사로와 코너의 총 개수, L(k) : k번째 경사로 또는 코너의 시작 지점과 끝 지점 사이의 직선 거리, Z(k) : k번째 경사로의 경사각에 따른 제1가중치, C(k) : k번째 코너의 코너각에 따른 제2가중치
또한, 상기 제1가중치 및 제2가중치는 상기 이동자정보입력부에서 입력된 상기 이동수단에 따라 다르게 설정된다.
또한, 상기 이동자정보입력부에서 입력된 상기 이동수단이 자전거, 휠체어 중 어느 하나인 경우 상기 이동자정보입력부에서 입력된 상기 이동수단이 도보, 버스, 지하철, 자동차, 오토바이, 퀵보드 중 어느 하나인 경우에 비하여 상기 경사로에 따른 상기 제1가중치 사이의 편차가 크게 설정되고, 상기 이동자정보입력부에서 입력된 상기 이동수단이 자전거, 버스, 자동차, 오토바이, 퀵보드, 휠체어 중 어느 하나인 경우 상기 이동자정보입력부에서 입력된 상기 이동수단이 도보, 지하철 중 어느 하나인 경우에 비하여 상기 코너각에 따른 상기 제2가중치 사이의 편차가 크게 설정된다.
또한, 상기 이동수단은 도보, 버스, 지하철, 자동차, 휠체어, 퀵보드, 오토바이 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
본 발명의 이동수단과 경사각를 고려한 등시선 도형 생성장치는 이동수단, 이동수단의 속도, 경사각 및 코너각을 고려하여 출발지점에서 일정시간동안 도달가능한 영역을 등시선을 정확하게 표현함으로써, 도시계획을 수립함에 있어 현실적이고 실질적인 정보를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동수단과 경사각를 고려한 등시선 도형 생성장치에 대한 블록도이다.
도 2는 지도데이터의 어느 한 출발지점에서 어느 한 목적지점까지의 경로 상에 존재하는 서로 다른 경사로의 수직단면을 간단하게 도시한 것이다.
도 3은 경사각에 따른 경사각을 도시한 것이다.
도 4는 경사각에 따른 실제거리를 계산하기 위한 예시도이다.
도 5는 지도데이터의 어느 한 출발지점에서 어느 한 목적지점까지의 경로 상에 존재하는 서로 다른 코너를 간단하게 도시한 평면도이다.
도 6은 경사각과 코너각을 고려하지 않은 지도데이터의 각 지점들 사이의 거리를 간단하게 도시한 개념도이다.
도 7은 경사각과 코너각을 고려한 실거리지도데이터의 각 지점들 사이의 거리를 간단하게 도시한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 등시선산출부의 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동수단과 경사각를 고려한 등시선 도형 생성장치에서 등시선을 생성하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 10은 도 7의 A지점에서 특정 이동시간동안 도달가능지점들을 도시한 것이다.
도 11은 도 10에서 A지점에서 특정 이동시간동안 도달가능지점들의 최외각 지점을 서로 이은 등시선을 도시한 것이다.
도 12는 경사각과 코너각을 고려하지 않은 도 6의 지도데이터를 사용하여 A지점에서 특정 이동시간동안 도달가능한지점들을 도시한 것이다.
도 13은 도 12에서 A지점에서 특정 이동시간동안 도달가능지점들의 최외각 지점을 서로 이은 등시선을 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 이동수단과 경사각을 고려한 등시선 도형 생성장치를 사용하여 자동차를 사용하여 일정시간 내에 도달가능한 등시선을 실제 지도상에 출력 한 것이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 이동수단과 경사각을 고려한 등시선 도형 생성장치에 대하여 상세하게 설명한다.
실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성 요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
본 발명은 공공데이터로 제공되는 교통망, 이동수단의 속도, 경사각, 코너각를 고려하여 특정 지점으로부터 동시간에 도달가능지점을 산출하고, 산출된 지점들을 연결하여 공간적인 도형을 표시하는 이동수단과 경사각를 고려한 등시선 도형 생성장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동수단과 경사각를 고려한 등시선 도형 생성장치(100)에 대한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동수단과 경사각를 고려한 등시선 도형 생성장치(100)는 이동자정보입력부(110), 이동속도데이터베이스(120), 지도데이터베이스(130), 경사각데이터베이스(140), 교통망데이터베이스(150), 코너데이터베이스(160), 인접지점거리계산부(170), 실거리데이터베이스(180), 등시선산출부(190)를 포함한다.
이동자정보입력부(110)는 출발지점(101), 이동수단(102), 이동시간(103)을 포함하는 이동자정보(111)를 입력장치를 통해 입력는다.
상기 입력장치는 마우스, 키보드와 같은 장치일 수도 있고, 상기 출발지점(101), 이동수단(102), 이동시간(103)이 입력된 데이터셋일 수도 있다.
이동속도데이터베이스(120)는 상기 이동수단(102)에 따른 이동속도(121)를 저장한다. 이때, 본 발명의 일 실시예에서 상기 이동수단(102)은 도보, 버스, 지하철, 자동차, 휠체어, 퀵보드, 오토바이 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이동수단별로 이동속도(121)는 다르게 설정될 수 있는데, 도보의 경우 성인의 평균 도보 속도인 4km/h로 설정될 수 있고, 자전거의 경우 평균 자전거 이동속도인 15km/h, 퀵보드, 오토바이, 버스, 자동차의 경우 외부서버(10)로부터 수신하는 지도데이터(131)에 포함되는 교통망에 따라 구간별로 다르게 설정될 수 있으며, 휠체어의 경우 도보속도의 65%수준으로 설정될 수 있다.
지도데이터베이스(130)는 외부서버(10)로부터 지도데이터(131)를 입력받아 저장한다.이때, 상기 지도데이터(131)는 어느 한 지점과 상기 어느 한 지점과 인접한 지점사이의 경로상에 존재하는 경사각(141)을 포함하는 경사로와 코너각(162)을 포함하는 코너에 대한 코너정보(161)와 도로망, 골목길, 비포장길, 철도, 지하철노선로, 버즈노선과 같은 교통망을 포함할 수 있고, 상기 외부서버(10)는 행정안전부에서 제공하는 도로명주소 전자지도, 국가교통DB에서 제공하는 표준 노드링크, 서울시 교통정보시스템의 버스정류장 정보 등을 제공하는 장치로, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동수단과 경사각를 고려한 등시선 도형 생성장치(100)와 유선 또는 무선 통신망을 사용하여 온라인으로 연결되어 있을 수 있다.
경사각데이터베이스(140)는 상기 지도데이터(131)의 각 구간에 대응하는 경사각(141)를 저장하고, 교통망데이터베이스(150)는 상기 지도데이터(131)의 각 구간에 대응하는 교통망(151)을 저장하며, 코너데이터베이스(160)는 상기 지도데이터(131)의 각 구간에 대응하는 코너정보(161)를 저장한다.
한편, 상기 이동속도(121)지도데이터베이스(130), 경사각데이터베이스(140), 경사각데이터베이스(140), 교통망데이터베이스(150)는 Oracle, MS-SQL, My-SQL과 같은 상용 관계형 데이터베이스(RDBMS)를 통해 구성될 수 있다.
인접지점거리계산부(170)는 상기 경사각데이터베이스(140)에 저장되는 상기 지도데이터(131)의 각 구간에 대응하는 경사각(141)와 상기 이동자정보입력부(110)에서 입력받은 이동수단(102)에 따라 상기 지도데이터(131)의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리를 계산한다.
이때, 상기 인접지점거리계산부(170)는 경사각(141)에 따라 상기 지도데이터(131)의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리를 계산할 수도 있고, 코너각(162)에 따라 상기 지도데이터(131)의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리를 계산할수도 있으며, 경사각(141)와 코너각(162)을 모두 반영하여 지도데이터(131)의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리를 계산할 수도 있다.
도 2는 지도데이터(131)의 어느 한 출발지점(101)에서 어느 한 목적지점까지의 경로 상에 존재하는 서로 다른 경사로의 수직단면을 간단하게 도시한 것이다.
이때, 도 2의 (a)는 출발지점 A에서 목적지점 B까지의 경로가 평지일 경우이고, 도 2의 (b) 및 (c)는 출발지점 A에서 목적지점 B까지의 경로에 서로 다른 경사로를 포함하는 경우로 각각 2개의 오르막과 1개의 평지, 2개의 내리막을 포함하는 경우를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 출발지점 A에서 목적지점 B까지의 거리는 평지인 도 2의 (a)인 경우가 오르막 경사로, 평지, 내리막 경사로를 모두 포함하는 도 2의 (b) 및 (c)에 비하여 짧은 것을 알 수 있다.
따라서, 경사로를 고려하지 않고 단순 상기 지도데이터(131)의 어느 한 지점에서 상기 이동수단(102) 중 어느 하나에 의하여 일정시간동안 이동가능한 거리의 계산은 평지일 경우에는 정확하지만, 경사로가 포함된 경우에는 부정확하게 된다.
따라서, 경사각(141)를 고려하여 어느 두 지점 사이의 실제거리를 계산할 필요가 있다.
도 3은 경사각(141)에 따른 경사각(141)을 도시한 것이고, 도 3의 (a)는 오르막 경사로의 경사각(141)을 도시한 것이고, 도 3의 (b)는 내리막 경사로의 경사각(141)을 도시한 것이다.
도 3을 참고하면, 상기 인접지점거리계산부(170)에서 오르막 경사로, 내리막 경사로를 포함하는 A지점에서 B지점 사이의 실제거리는 아래 [수학식 1]에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112022049989737-pat00005
상기 [수학식 1]에서 A는 지도데이터(131)의 어느 한 지점으로 출발지점(101)이고, B는 지도데이터(131)의 다른 한 지점으로 목적지점이다. D(A,B)는 [수학식 1]에 의해 계산된 경사각(141)를 고려한 A지점에서 B지점까지의 실제 거리이고, 자연수 n은 A지점에서 B지점 사이에 경로상에 존재하는 경사로의 총 개수이고, k는 0에서 n사이의 자연수가 된다.
L(k)는 k번째 경사로의 시작 지점과 끝 지점 사이의 직선 거리이고, X(k)는 k번째 경사로의 경사각(141)을 나타낸다.
도 4는 경사각(141)에 따른 실제거리를 계산하기 위한 예시도이다. 도 4를 참조하면, 직선거리 5m단위로 생성되어 있는 각 지점간의 경사각(141)로부터 두지점간의 경사각(141)를 상기 경사각데이터베이스(140)에서 추출한다. 경사각(141)의 가중치는, L/cosx로 나타내고 L은 경사구간의 두 지점의 평면상 거리(5m)이다.
경사각(141)을 고려한 출발지점(101)과 목적지점 사이의 총 거리는 상기 [수학식 1]을 사용하여 구할 수 있는데, 도 4에 표현된 평면상의 거리를 경사각(141)를 고려하여 [수학식 1]에 따라 계산하면 아래와 같다.
따라서, 경사각(141)를 고려한 출발지점(101)과 목적지점의 실제거리는 평면상 표기 거리인 15m와 비교하면 약 6.25%의 차이를 보이게 된다.
다만, 상기 [수학식 1]은 경사로의 존재에 따른 경사각(141)에 따라 거리만을 보정한 것인데, 더욱 정확한 보정을 위하여 본 발명의 상기 인접지점거리계산부(170)는 아래 [수학식 2]에 따라 경사로가 오르막인지, 내리막인지 여부에 따라 제1가중치(171)를 반영하여 상기 지도데이터(131)의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리를 계산할 수 있다.
이는, 오르막 경사로의 경우 이동수단(102)의 속도가 떨어져 거리가 증가하는 효과가 있고, 내리막 경사로의 경우 이동수단(102)의 속도가 증가하여 거리가 줄어드는 효과가 있기 때문이다.
[수학식 2]
Figure 112022049989737-pat00007
상기 [수학식 2]에서 A는 지도데이터(131)의 어느 한 지점으로 출발지점(101)이고, B는 지도데이터(131)의 다른 한 지점으로 목적지점이다. D(A,B)는 [수학식 2]에 의해 계산된 경사각(141)를 고려한 A지점에서 B지점까지의 실제 거리이고, 자연수 n은 A지점에서 B지점 사이에 경로상에 존재하는 경사로의 총 개수이고, k는 0에서 n사이의 자연수가 된다.
L(k)는 k번째 경사로의 시작 지점과 끝 지점 사이의 직선 거리이고, X(k)는 k번째 경사로의 경사각(141)이고, Z(k)는 k번째 경사로의 경사각(141)에 따른 제1가중치(171)이다.
이때, 상기 제1가중치(171)는 상기 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 경로 상에 존재하는 경사로 중에 오르막인 경사로의 경우 양의 값이 되어 실제거리가 증가하는 효과가 있고, 상기 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 경로 상에 존재하는 경사로 중에 내리막인 경사로의 경우에는 음의 값이 되어 실제거리가 단축되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에서 상기 제1가중치(171)는 상기 이동자정보입력부(110)에서 입력된 상기 이동수단(102)에 따라 다르게 설정될 수 있다. 이는 이동수단별로 오르막 경사로와 내리막 경사로에 따라 이동속도(121)가 감소하거나 증가하는 정도가 달라지는 것을 반영하기 위한 것이다.
예를 들어 상기 이동수단(102)이 자전거, 휘체어 중 어느 하나일 경우 도보, 버스, 지하철, 지동차, 오토바이, 퀵보드 중 어느 하나일 경우에 비하여 오르막 경사로와 내리막 경사로에서 이동속도(121)의 감소정도와 증가정도가 더 큰 것이 일반적이다.
따라서, 상기 이동자정보입력부(110)에서 입력된 상기 이동수단(102)이 자전거, 휠체어 중 어느 하나인 경우 상기 이동자정보입력부(110)에서 입력된 상기 이동수단(102)이 도보, 버스, 지하철, 자동차, 오토바이, 퀵보드 중 어느 하나인 경우에 비하여 상기 경사로에 따른 상기 제1가중치(171) 사이의 편차가 크게 설정될 수 있다.
상기 제1가중치(171)는 경사로에 따른 이동수단별 이동속도(121) 차이를 측정한 실제 과거데이터의 평균값으로 설정될 수 있으며, 경사로에 따른 이동수단별 이동속도(121) 차이를 측정한 실제 과거데이터를 머신러닝 알고리즘을 사용하여 분석하여 설정될 수도 있다.
본 발명의 인접지점거리계산부(170)에서 지도데이터(131)의 인접한 두 지점사이의 실제거리를 계산함에 있어, 경사로에 따른 경사각(141)에 따른 제1가중치(171)가 오르막 경사로와 내리막 경사로에 따라 양의 값과 음의 값으로 설정됨과 동시에 이동수단별 속도의 증감을 반영함으로써 이동수단별 일정시간 내에 도달 가능한 최외각지점들을 서로 연결한 등시선(194)을 출력함에 있어 그 정확성이 향상된다.
도 5는 지도데이터(131)의 어느 한 출발지점(101)에서 어느 한 목적지점까지의 경로 상에 존재하는 서로 다른 코너를 간단하게 도시한 평면도이다.
이때, 도 5의 (a)는 지도데이터(131)의 어느 한 출발지점 A에서 어느 한 목적지점 B 까지의 경로 상에 코너가 존재하지 않는 경우이고, 도 5의 (b) 및 (c)는 지도데이터(131)의 어느 한 출발지점 A 에서 어느 한 목적지점 B 까지의 경로 상에 코너가 존재하는 경우이다.
도 5를 참조하면, 출발지점 A 에서 목적지점 B까지의 경로 상에 코너가 존재하지 않는 경우의 거리가 가장 짧고, 코너가 많을 수록 코너각(162)이 작을수록 출발지점 A에서 목적지점 B까지의 거리가 길어진다는 것을 알 수 있다.
또한, 상기 코너각(162)이 작아질수록 코너를 돌아갈 때 상기 이동수단(102)의 이동속도(121)는 감속되는 것이 일반적이고, 이러한 이동수단(102)의 이동속도(121)의 감속은 출발지점 A 에서 목적지점 B 까지의 거리가 길어지게 하는 효과를 낳는다.
따라서, 상기 이동수단(102) 중 어느 하나를 통해 일정시간동안 도달가능한 지점들을 산출하여 등시선(194)을 생성함에 있어 코너의 존재와, 코너각(162)의 크기에 따라 이동수단(102)의 이동속도(121)의 감속량을 보정하여야 정확한 등시선(194)을 얻을 수 있다.
출발지점(101)에서 목적지점까지의 코너의 존재여부 및 각각의 코너의 코너각(162)의 크기를 고려한 등시선(194)을 생성하기 위하여 본 발명의 상기 인접지점거리계산부(170)는 [수학식 3]에 따라 상기 코너정보(161)를 활용하여 상기 지도데이터(131)의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 경로 상에 존재하는 코너의 코너각(162)에 따른 제2 가중치를 곱하여 상기 지도데이터(131)의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리를 계산할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112022049989737-pat00008
상기 [수학식 3]에서 A는 지도데이터(131)의 어느 한 지점으로 출발지점(101)이고, B는 지도데이터(131)의 다른 한 지점으로 목적지점이다. D(A,B)는 [수학식 3]에 의해 계산된 코너각(162)을 고려한 A지점에서 B지점까지의 실제 거리이고, 자연수 n은 A지점에서 B지점 사이에 경로상에 존재하는 코너의 총 개수이고, k는 0에서 n사이의 자연수가 된다.
L(k)는 k번째 코너의 시작 지점과 끝 지점 사이의 직선 거리이고, C(k)는 k번째 코너의 코너각(162)에 따른 제2가중치(172)이다.
상기 제1가중치(171)와 같이 제2가중치(172)의 경우에도, 코너의 존재와 코너각(162)의 크기에 따른 이동속도(121)의 감속량은 이동수단(102)에 따라 달라지므로, 상기 제2가중치(172)는 상기 이동자정보입력부(110)에서 입력된 상기 이동수단(102)에 따라 다르게 설정될 수 있다.
예를 들어, 상기 이동수단(102)이 자전거, 버스, 자동차, 오토바이, 퀵보드, 휠체어 중 어느 하나인 경우, 상기 이동수단(102)이 도보, 지하철 중 어느 하나인 경우에 비하여 코너의 존재와 코너각(162)의 크기에 따라 이동속도(121)에 영향을 더 크게 받는 것이 일반적이므로 상기 이동자정보입력부(110)에서 입력된 상기 이동수단(102)이 자전거, 버스, 자동차, 오토바이, 퀵보드, 휠체어 중 어느 하나인 경우 상기 이동자정보입력부(110)에서 입력된 상기 이동수단(102)이 도보, 지하철 중 어느 하나인 경우에 비하여 상기 코너각(162)에 따른 상기 제2가중치(172) 사이의 편차가 크게 설정되는 것이 바람직하다.
다만, 상기 제2가중치(172)는 제1가중치(171)와는 달리 음의 값을 가지지 않고, 1 이상의 값을 가짐으로써, 출발지점(101)에서 목표지점까지의 경로상에 코너가 존재하게 되면 항상 출발지점(101)에서 목표지점까지의 거리가 증가하는 효과를 얻는다.
이때, 코너각(162)의 크기가 작을 수록 상기 이동수단별로 이동속도(121)의 감속량의 크기는 커지는 것이 일반적으로, 상기 제2가중치(172)는 코너각(162)의 크기가 작을 수록 그 값이 크게 설정되어 이동수단(102)의 이동속도(121)가 줄어드는 만큼 출발지점(101)에서 목적지점까지의 거리가 증가하는 효과를 얻을 수 있다.
실제 어느 하나의 출발지점(101)에서 다른 목적지점으로의 경로상에는 경사로와 코너가 혼재하는 것이 흔하다.
따라서, 상기 이동수단(102) 중 어느 하나를 통해 일정시간동안 도달가능한 지점들을 산출하여 등시선(194)을 생성함에 있어 경사로의 존재와, 경사각(141)의 크기와, 코너의 존재와, 코너각(162)의 크기에 따라 이동수단(102)의 이동속도(121)의 증속량 또는 감속량을 보정하여야 정확한 등시선(194)을 얻을 수 있다.
이를 위하여, 상기 인접지점거리계산부(170)는 [수학식 4]에 따라 상기 코너정보(161)를 더 활용하여 경사각(141)에 따라 상기 지도데이터(131)의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리에 상기 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 경로 상에 존재하는 코너의 코너각(162)에 따른 제2 가중치를 더 곱하여 상기 지도데이터(131)의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리를 계산할 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112022049989737-pat00009
상기 [수학식 4]에서 A는 지도데이터(131)의 어느 한 지점으로 출발지점(101)이고, B는 지도데이터(131)의 다른 한 지점으로 목적지점이다. D(A,B)는 [수학식 4]에 의해 계산된 경사각(141)과 코너각(162)를 고려한 A지점에서 B지점까지의 실제 거리이고, 자연수 n은 A지점에서 B지점 사이에 경로상에 존재하는 경사로 및 코너의 총 개수이고, k는 0에서 n사이의 자연수가 된다.
L(k)는 k번째 코너의 시작 지점과 끝 지점 사이의 직선 거리이고, X(k)는 k번째 경사로의 경사각(141)이고, 번버(k)는 k번째 경사로의 경사각(141)에 따른 제1가중치(171)이며, C(k)는 k번째 코너의 코너각(162)에 따른 제2가중치(172)이다.
[수학식 4]의 제1가중치(171)는 [수학식 2]의 제1가중치(171)와 동일하게 설정될 수 있고, [수학식 4]의 제2가중치(172)는 [수학식 3]의 제2가중치(172)와 동일하게 설정될 수 있다.
즉, [수학식 4]에서 상기 제1가중치(171) 및 제2가중치(172)는 상기 이동자정보입력부(110)에서 입력된 상기 이동수단(102)에 따라 다르게 설정될 수 있으며, 상기 이동자정보입력부(110)에서 입력된 상기 이동수단(102)이 자전거, 휠체어 중 어느 하나인 경우 상기 이동자정보입력부(110)에서 입력된 상기 이동수단(102)이 도보, 버스, 지하철, 자동차, 오토바이, 퀵보드 중 어느 하나인 경우에 비하여 상기 경사로에 따른 상기 제1가중치(171) 사이의 편차가 크게 설정될 수 있고, 상기 이동자정보입력부(110)에서 입력된 상기 이동수단(102)이 자전거, 버스, 자동차, 오토바이, 퀵보드, 휠체어 중 어느 하나인 경우 상기 이동자정보입력부(110)에서 입력된 상기 이동수단(102)이 도보, 지하철 중 어느 하나인 경우에 비하여 상기 코너각(162)에 따른 상기 제2가중치(172) 사이의 편차가 크게 설정될 수 있다.
도 6은 경사각(141)과 코너각(162)을 고려하지 않은 지도데이터(131)의 각 지점들 사이의 거리를 간단하게 도시한 개념도이고, 도 7은 경사각(141)과 코너각(162)을 고려한 실거리지도데이터(181)의 각 지점들 사이의 거리를 간단하게 도시한 개념도이다.
도 6과 도 7를 참조하면, 각각의 지점들은 알파벳을 사용하여 원으로 표현하였고, 각각의 지점과 그 지점과 인접한 다른 지점사이의 경로는 각각의 지점을 이은 선으로 표현하였으며, 각각의 지점과 그 지점과 인접한 다른 지점사이의 길이는 각각의 경로에 숫자로 표현하였다. 여기서, 숫자가 클수록 거리가 멀다는 의미이다.
도 6과 도 7을 서로 비교하면, 도 7에서 A 지점과 F 지점의 사이의 거리, F 지점과 G 지점 사이의 거리, E 지점과 H 지점 사이의 거리, C 지점과 J 지점 사이의 거리는 도 6에 표시된 거리에 비하여 각각 7에서 5로, 3에서 1로, 2에서 1로, 3에서 2로 줄어들었음을 확인할 수 있다.
또한, 도 7에서 A 지점과 D 지점 사이의 거리, B 지점과 C 지점 사이의 거리, G 지점과 H 지점 사이의 거리, J 지점과 I 지점 사이의 거리는 도 6에 표시된 거리에 비하여 각각 1에서 3으로, 1에서 3으로, 5에서 7로, 4에서 7로 늘어났음을 확인할 수 있다.
이는 A 지점과 F 지점의 사이의 거리, F 지점과 G 지점 사이의 거리, E 지점과 H 지점 사이의 거리, C 지점과 J 지점 사이의 거리에는 내리막 경사로가 존재하여 이동수단(102)의 이동속도(121)가 증가하여 각 지점의 직선거리보다 더 짧아지는 효과가 반영된 것이고, A 지점과 D 지점 사이의 거리, B 지점과 C 지점 사이의 거리, G 지점과 H 지점 사이의 거리, J 지점과 I 지점 사이의 거리는 오르막 경사로 또는 코너가 존재하여 이동수단(102)의 이동속도(121)가 줄어들어 각 지점의 직선거리보다 더 길어지는 효과가 반영된 것이다.
본 발명의 인접지점거리계산부(170)에서 지도데이터(131)의 인접한 두 지점사이의 실제거리를 계산함에 있어, 경사로의 경사각(141) 뿐만 아니라, 코너각(162)을 포함하는 코너정보(161)에 따른 제2가중치(172)를 반영함으로써 이동수단별 일정시간 내에 도달 가능한 최외각지점들을 서로 연결한 등시선(194)을 출력함에 있어 그 정확성이 더욱 향상된다.
다시 도 1을 참조하면, 실거리데이터베이스(180)는 상기 인접지점거리계산부(170)에서 계산한 상기 지도데이터(131)의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리를 상기 지도데이터(131)에 추가한 실거리지도데이터(181)를 저장한다.
상기 실거리데이터베이스(180)는 이동속도데이터베이스(120), 지도데이터베이스(130), 경사각데이터베이스(140), 교통망데이터베이스(150), 코너데이터베이스(160)와 같이 상용 관계형데이터베이스(RDBMS)를 사용하여 구성될 수 있다.
등시선산출부(190)는 상기 실거리데이터베이스(180)에 저장된 상기 실거리지도데이터(181)를 사용하여 상기 출발지점(101)에서 상기 이동자정보입력부(110)에서 입력받은 이동수단(102)에 따른 이동속도(121)를 통해 상기 이동시간(103) 안에 도달가능한 최외각 지점들을 선으로 연결한 등시선(194)을 산출한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 등시선산출부(190)의 블록도이다. 도 8을 참조하면, 상기 등시선산출부(190)는 이동거리계산부(191), 도달가능지점출력부(192), 등시선표현부(193)를 포함하여 구성될 수 있다.
이동거리계산부(191)는 상기 이동자정보입력부(110)에서 입력된 이동수단(102)에 대응되는 상기 이동속도데이터베이스(120)에 저장된 이동속도(121)로 상기 이동자정보입력부(110)에서 입력된 이동시간(103) 안에 이동가능한 거리를 계산한다.
이때, 상기 이동가능한 거리는 이동수단(102)에 대응되는 상기 이동속도데이터베이스(120)에 저장된 이동속도(121)에 상기 이동자정보입력부(110)에서 입력된 이동시간(103)을 곱한 값이 된다.
도달가능지점출력부(192)는 상기 실거리데이터베이스(180)에 저장된 실거리지도데이터(181)를 활용하여 다익스트라(Dihkstra) 알고리즘을 통해 상기 출발지점(101)으로부터 상기 이동거리계산부(191)에서 계산한 이동가능한 거리 안에 존재하는 모든 지점인 도달가능지점들을 출력한다.
등시선표현부(193)는 상기 도달가능지점출력부(192)에서 출력된 상기 도달가능지점들을 컨벡스헐(Convex hull) 알고리즘 또는 컨케이브헐(Concave hull) 알고리즘을 사용하여 공간적인 도형인 등시선(194)으로 출력한다.
아래에서는 도 9 내지 도 14를 참고하여 본 발명의 이동수단과 경사각를 고려한 등시선 도형 생성장치(100)가 등시선(194)을 출력하는 방법에 대하여 설명한다.
다만, 본 발명의 등시선산출부(190)에 의해 등시선(194)을 생성하기 위하여 상기 인접지점거리계산부(170)에서 경사각(141), 코너각(162)을 고려하여 이동자정보입력부(110)에서 입력받은 이동수단(102)에 따라 상기 지도데이터(131)의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리를 계산을 완료된 상태이고, 상기 실거리데이터베이스(180)에는 상기 인접지점거리계산부(170)에서 계산한 상기 지도데이터(131)의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리를 상기 지도데이터(131)에 추가한 실거리지도데이터(181)를 이미 저장되어 있어야 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동수단과 경사각를 고려한 등시선 도형 생성장치(100)에서 등시선(194)을 생성하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 9를 참조하면, 먼저 이동수단(102)과 경사각(141)을 고려한 등시선 도형 생성장치(100)는 입력장치를 통해 출발지점(101), 이동수단(102), 이동시간(103)을 포함하는 이동자정보(111)를 입력받는다.
다음으로, 이동거리계산부(191)에서 이동자정보입력부(110)에서 입력된 이동수단(102)에 대응되는 상기 이동속도데이터베이스(120)에 저장된 이동속도(121)로 상기 이동자정보입력부(110)에서 입력된 이동시간(103) 안에 이동가능한 거리를 계산한다.
다음으로, 도달가능지점출력부(192)는 상기 실거리데이터베이스(180)에 저장된 실거리지도데이터(181)를 활용하여 다익스트라(Dihkstra) 알고리즘을 통해 상기 출발지점(101)으로부터 상기 이동거리계산부(191)에서 계산한 이동가능한 거리 안에 존재하는 모든 지점인 도달가능지점들을 출력한다.
도 10은 도 7의 A지점에서 특정 이동시간(103)동안 도달가능지점들을 도시한 것이다.
도 10을 참조하면, 상기 도달가능지점출력부(192)는 출발지점(101)은 A이고, 상기 이동거리계산부(191)에서 계산된 이동자정보입력부(110)에서 입력된 이동수단(102)에 대응되는 상기 이동속도데이터베이스(120)에 저장된 이동속도(121)로 상기 이동자정보입력부(110)에서 입력된 이동시간(103) 안에 이동가능한 거리가 5인 경우에 도달가능지점출력부(192)는 도달가능지점 A, B, C, E, D, F를 출력한다.
마지막으로, 등시선표현부(193)는 상기 도달가능지점출력부(192)에서 출력된 상기 도달가능지점들을 컨벡스헐(Convex hull) 알고리즘 또는 컨케이브헐(Concave hull) 알고리즘을 사용하여 공간적인 도형인 등시선(194)으로 출력하게 된다.
도 11은 도 10에서 A지점에서 특정 이동시간(103)동안 도달가능지점들의 최외각 지점을 서로 이은 등시선(194)을 도시한 것이다.
도 11을 참조하면, 상기 등시선표현부(193)는 출발지점 A에서 이동거리계산부(191)가 계산한 이동가능한 거리가 5인 경우에 도달가능지점출력부(192)가 출력한 도달가능지점 A, B, C, E, D, F의 최외각 지점들을 서로 연결하여 등시선(194)으로 표현한다.
도 12는 경사각(141)과 코너각(162)을 고려하지 않은 도 6의 지도데이터(131)를 사용하여 A지점에서 특정 이동시간(103)동안 도달가능지점들을 도시한 것이고, 도 13은 도 12에서 A지점에서 특정 이동시간(103)동안 도달가능지점들의 최외각 지점을 서로 이은 등시선(194)을 도시한 것이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 상기 도달가능지점출력부(192)는 출발지점(101)은 A이고, 상기 이동거리계산부(191)에서 계산된 이동자정보입력부(110)에서 입력된 이동수단(102)에 대응되는 상기 이동속도데이터베이스(120)에 저장된 이동속도(121)로 상기 이동자정보입력부(110)에서 입력된 이동시간(103) 안에 이동가능한 거리가 5인 경우에 도달가능지점출력부(192)는 도달가능지점 A, B, C, D, E, H, I, J를 출력하고, 상기 등시선표현부(193)는 도달가능지점출력부(192)가 출력한 도달가능지점 A, B, C, D, E, H, I, J의 최외각 지점 A, B, D, H. I, J를 서로 연결하여 등시선(194)으로 표현한다.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 출발지점 A와 이동거리계산부(191)가 계산한 이동가능한 거리가 5로 동일하더라도, 상기 등시선표현부(193)에 의해 출력되는 등시선(194)의 모양은 서로 상이함을 알 수 있다.
즉, 도 13은 경사각(141)과 코너각(162)을 고려하지 않은 지도데이터(131)를 활용하여 등시선(194)을 출력한 것이고, 도 11은 경사각(141)과 코너각(162)을 고려한 실거리지도데이터(181)를 활용하여 등시선(194)을 출력한 것으로, 현실에서는 도 13에 표현되는 등시선(194)보다 도 11에 표현되는 등시선(194)이 정확하여 도시계획 등을 수립함에 있어 더 유용하게 사용될 수 있다.
도 14는 본 발명의 이동수단(102)과 경사각(141)을 고려한 등시선 도형 생성장치(100)를 사용하여 자동차를 사용하여 일정시간 내에 도달가능한 등시선(194)을 실제 지도상에 출력 한 것이다.
이때, 도 14의 (a)는 철도 단절지를 포함하는 경우이고, 도 14의 (b)는 산을 포함하는 경우이고, 도 14의 (c)와 (d) 출발지점(101)에 따라 다르게 표현되는 등시선(194)을 도시한 것이다.
도 14의 (a) 내지 (d)를 참조하면, 출발지점(101)에서 자동차를 사용하여 특정 이동시간(103) 동안에 도달가능한 지점에 대한 등시선(194)은 동일한 색으로 표현하고, 이동수단(102)에 따라 서로 다른 이동시간(103) 동안에 도달가능한 지점에 대한 등시선(194)은 서로 다른 색으로 표현하여 동일한 시간에 도달가능한 지점들의 구분이 용이함을 확인할 수 있다.
또한, 출발지점(101)에 따라 경사각(141), 코너각(162), 교통망(151)을 종합적으로 고려하여 등시선(194)을 표현하고 있어, 도시계획 등을 수립함에 있어 정확성과 유용성이 높은 등시선(194) 지도를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 예시적인 방법들은 프로세서에 의해 실행되는 프로그램 명령들, 소프트웨어 모듈, 마이크로코드, 컴퓨터(정보 처리 기능을 갖는 장치를 모두 포함함)로 읽을 수 있는 기록 매체에 기록된 컴퓨터 프로그램 제품, 애플리케이션, 논리 회로들, 주문형 반도체, 또는 펌웨어 등 다양한 방식으로 구현될 수 있을을 것이다.
이때, 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD, DVD, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광데이터 저장 장치 등이 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
100 : 이동수단과 경사각을 고려한 등시선 도형 생성장치
110 : 이동자정보입력부
120 : 이동속도데이터베이스
130 : 지도데이터베이스
140 : 경사각데이터베이스
150 : 교통망데이터베이스
160 : 코너데이터베이스
170 : 인접지점거리계산부
180 : 실거리데이터베이스
190 : 등시선산출부

Claims (13)

  1. 출발지점, 이동수단, 이동시간을 포함하는 이동자정보를 입력받는 이동자정보입력부;
    상기 이동수단에 따른 이동속도를 저장하도록 구성된 이동속도데이터베이스;
    외부서버로부터 지도데이터를 입력받아 저장하도록 구성된 지도데이터베이스;
    상기 지도데이터의 각 구간에 대응하는 경사각를 저장하는 경사각데이터베이스;
    상기 지도데이터의 각 구간에 대응하는 교통망을 저장하는 교통망데이터베이스;
    상기 경사각데이터베이스에 저장되는 상기 지도데이터의 각 구간에 대응하는 경사각와 상기 이동자정보입력부에서 입력받은 이동수단에 따라 상기 지도데이터의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리를 계산하는 인접지점거리계산부;
    상기 인접지점거리계산부에서 계산한 상기 지도데이터의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리를 상기 지도데이터에 추가한 실거리지도데이터를 저장하도록 구성된 실거리데이터베이스; 및,
    상기 실거리데이터베이스에 저장된 상기 실거리지도데이터를 사용하여 상기 출발지점에서 상기 이동자정보입력부에서 입력받은 이동수단에 따른 이동속도를 통해 상기 이동시간 안에 도달가능한 최외각 지점들을 선으로 연결한 등시선을 산출하는 등시선산출부;를 포함하고,
    상기 인접지점거리계산부에서 [수학식 2]에 따라 경사로가 오르막인지, 내리막인지 여부에 따라 제1가중치를 반영하여 상기 지도데이터의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리를 계산함에 있어, 상기 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 경로 상에 존재하는 경사로 중에 오르막인 경사로의 경우 상기 제1가중치는 양의 값이 되고, 상기 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 경로 상에 존재하는 경사로 중에 내리막인 경사로의 경우 상기 제1가중치는 음의 값이 되고,
    상기 제1가중치는, 상기 이동자정보입력부에서 입력된 이동수단별 미리 설정된 이동속도의 차이에 기초하여, 상기 이동수단에 따라 다르게 설정되되,
    상기 이동자정보입력부에서 입력된 상기 이동수단별 상기 경사로가 오르막인지 내리막인지에 따른 이동속도의 증감 정도 차이를 기초로, 상기 이동수단이 자전거, 휠체어 중 어느 하나인 경우, 상기 이동자정보입력부에서 입력된 상기 이동수단이 도보, 버스, 지하철, 자동차, 오토바이, 퀵보드 중 어느 하나인 경우 대비, 상기 경사로에 따른 상기 제1가중치 사이의 편차가 크게 설정되는,
    이동수단과 경사각를 고려한 등시선 도형 생성장치.
    [수학식 2]

    A : 어느 한 지점, B : 다른 지점, D(A,B) : 경사각를 고려한 A지점에서 B지점까지의 실제 거리, n : A지점에서 B지점 사이에 경로상에 존재하는 경사로의 총 개수, L(k) : k번째 경사로의 시작 지점과 끝 지점 사이의 직선 거리, X(k) : k번째 경사로의 경사각 , Z(k) : k번째 경사로의 경사각에 따른 제1가중치
  2. ◈청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 등시선산출부는,
    상기 이동자정보입력부에서 입력된 이동수단에 대응되는 상기 이동속도데이터베이스에 저장된 이동속도로 상기 이동자정보입력부에서 입력된 이동시간 안에 이동가능한 거리를 계산하는 이동거리계산부;
    상기 실거리데이터베이스에 저장된 실거리지도데이터를 활용하여 다익스트라(Dihkstra) 알고리즘을 통해 상기 출발지점으로부터 상기 이동거리계산부에서 계산한 이동가능한 거리 안에 존재하는 모든 지점인 도달가능지점들을 출력하는 도달가능지점출력부;
    상기 도달가능지점출력부에서 출력된 상기 도달가능지점들을 컨벡스헐(Convex hull) 알고리즘 또는 컨케이브헐(Concave hull) 알고리즘을 사용하여 공간적인 도형인 등시선으로 출력하는 등시선표현부;를 포함하는 이동수단과 경사각를 고려한 등시선 도형 생성장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 지도데이터의 각 구간에 대응하는 코너정보를 저장하는 코너데이터베이스;를 더 포함하고,
    상기 인접지점거리계산부는 [수학식 4]에 따라 상기 코너정보를 더 활용하여 경사각에 따라 상기 지도데이터의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리에 상기 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 경로 상에 존재하는 코너의 코너각에 따른 제2 가중치를 더 곱하여 상기 실거리지도데이터의 어느 한 지점에서 인접한 다른 지점까지의 실제거리를 계산하는 이동수단과 경사각를 고려한 등시선 도형 생성장치.

    [수학식 4]
    Figure 112023116440263-pat00013

    A : 어느 한 지점, B : 다른 지점, D(A,B) : 경사로 및 코너각를 고려한 A지점에서 B지점까지의 실제 거리, n : A지점에서 B지점 사이에 경로상에 존재하는 경사로와 코너의 총 개수, L(k) : k번째 경사로 또는 코너의 시작 지점과 끝 지점 사이의 직선 거리, Z(k) : k번째 경사로의 경사각에 따른 제1가중치, C(k) : k번째 코너의 코너각에 따른 제2가중치
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2가중치는 상기 이동자정보입력부에서 입력된 상기 이동수단에 따라 다르게 설정되는 이동수단과 경사각를 고려한 등시선 도형 생성장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 이동자정보입력부에서 입력된 상기 이동수단이 자전거, 버스, 자동차, 오토바이, 퀵보드, 휠체어 중 어느 하나인 경우 상기 이동자정보입력부에서 입력된 상기 이동수단이 도보, 지하철 중 어느 하나인 경우에 비하여 상기 코너각에 따른 상기 제2가중치 사이의 편차가 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 이동수단과 경사각를 고려한 등시선 도형 생성장치.
  13. ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 이동수단은 도보, 버스, 지하철, 자동차, 휠체어, 퀵보드, 오토바이 중 적어도 어느 하나를 포함하는 이동수단과 경사각를 고려한 등시선 도형 생성장치.
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