KR19990025223A - 교통정보 제공 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교통정보 서비스 시스템에 관한 것으로, 자기위치 정보를 제공하는 프로브 차량(probe car)을 이용하여 주행교통 데이타를 입수하여 가공 처리후 교통정보 이용자에게 구간 소통정보, 여행시간 예측정보 및 최적경로 안내등의 다양한 교통정보를 제공할 수 있도록 한 교통정보 제공 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 교통정보 제공 시스템은, GPS를 이용하여 주행중인 프로브 차량의 현재 위치를 인식해내는 단계와, 상기 프로브 차량의 현재 주행위치 정보를 주기적으로 교통정보 센터로 송신하는 단계와, 최적 교통정보 산출 알고리즘을 이용하여 프로브 차량으로부터 교통정보 센터로 입력되는 주행교통 데이타를 가공처리하는 단계와, 교통정보 센터에서 가공처리된 교통정보를 교통정보 이용자가 구비하고 있는 단말기로 송신하는 단계로 이루어지며, 이때 상기 교통정보 센터에서 가공된 교통정보는 일예로 FM방송국으로 보내지고, FM방송국에서는 교통정보의 디지탈 신호를 FM음성방송의 전파에 다중화하여 전파를 보내며, 그 다중화된 전파는 정보 이용자의 차량에 장착된 DARC 수신기를 통하여 수신된다.

Description

교통정보 제공 시스템

제 1 도는 종래 교통정보 제공 시스템의 일예를 보인 구성도.

제 2 도는 본 발명의 교통정보 시스템 체계를 보인 구성도.

제 3 도는 본 발명에 의한 교통정보 수신용 DARC 수신기를 보인 것으로,

(가)는 정면 구조도이고,

(나)는 주화면 표시예이며,

(다)는 교통정보 표시화면이고,

(라) 및 (마)는 교통상황 표시예 화면이다.

본 발명은 교통정보 서비스 시스템의 개선에 관한 것으로, 보다 자세하게는 자기위치 정보를 제공하는 프로브 차량(probe car)을 이용하여 주행교통 데이타를 입수하여 가공처리 후 교통정보 이용자에게 구간교통 소통정보, 여행시간 예측정보 및 최적경로 안내등의 다양한 교통정보를 제공할 수 있도록 한 교통정보 제공 시스템에 관한 것이다.

최근 도로율의 증가에 비해 차량 보유대수의 증가량이 크게 앞질러 감에 따라 시내교통은 물론 고속도로 및 국도를 비롯한 주요 간선도로등에서의 교통량 증가에 의한 차량의 지체 또는 정체 현상이 두드러지게 나타나고 있다. 이와 같은 교통문제의 해결을 위한 근본적인 해결책으로서 우선적으로 도로율을 대폭적으로 증가시키거나 지하철등의 신설에 의한 도로교통량 분산등의 방안이 강구될 수 있으나, 이러한 방안은 현실적으로 많은 어려움이 따르고 있음에 따라, 부차적인 방안의 하나로 각 도로의 교통상황에 따라 교통량이 적절하게 분산되도록 함으로써 소통의 원활화를 기할 수 있도록 하고 있다.

이와 같이, 기존의 도로체계를 바탕으로 하여 각 시간대별 및 각 구간별 현재의 교통상황에 관한 정보를 제공하는 국내기관으로는, 공공기관으로서 교통방송, 경찰청, 도로교통 안전협회 등이 알려져 있고, 그외에 택시주행 정보 및 버스 주행정보등을 제공하는 몇몇의 민간회사등이 존재하고 있다.

이들 기존의 교통정보 제공기관등에서의 교통정보 제공 시스템은 먼저 정보의 수집단계와 수집된 정보의 가공단계 및 가공된 정보를 각 교통정보 이용자에게 전달하는 정보제공 단계의 세가지 단계로 이루어져 있으며, 이들 각 단계별 구성을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 교통정보의 수집단계에서는 각 도로(주로 교통체증이 빈번하게 발생되는 교차로)상에 루프 센서(looper sensor) 및/또는 폐쇄회로 카메라(CCTV)를 설치하여 이로부터 감지된 특정도로의 현재 교통상황을 감지하거나, 도로위를 주행하고 있는 교통 통신원을 통해서 특정 지점의 교통상황을 파악해내어 특정 노선상의 교통상황을 인식해내는 형태를 취하고 있다.

한편, 상기의 수집단계를 통해서 수집된 각종 교통정보는 방송국이나 경찰청등의 관제센터로 송신되어 수집된 정보에 대한 가공이 이루어지게 되는 바, 현재까지 알려진 바의 가공단계란 단순히 수집된 정보의 집적 및 집적된 정보로부터의 교통량 추정에 머무르고 있는 실정이다.

마지막으로, 상기 관제센터는 수집 및 가공된 교통정보를 각 교통정보 이용자에게 제공하게 되는 데, 이러한 교통정보 제공수단으로는 FM방송, 유무선 전화를 통한 자동응답 시스템(ARS), PC 통신 및 도로상에 세워진 전광판등의 수단을 이용하여 교통정보를 실어 보내는 형태를 취하고 있다.

상기 종래의 도로 교통정보 시스템은 이용요금이 무상이거나 저렴하다는 장점이 있긴 하나, 제공되는 정보의 신뢰성이 낮다는 문제점이 지적되고 있다. 즉, 종래의 교통정보 시스템에서는 정보의 수집이 도로상의 특정지점에 설치된 CCTV나 루프센서등에 의존하고 있으며 이들 CCTV 등의 숫자가 도로의 구간길이에 비해 대비해 볼 때 극히 미미한 숫자에 불과하기 때문에 이들로부터 감지되어 관제센터로 송신되는 정보란 전체 교통상황을 판단 또는 추정해 내기에는 매우 부족한 실정이고, 또한 관제센터에서 가공되는 정보의 업 데이타(up-date) 주기가 길기 때문에 정보 이용자에게 제공되는 정보는 현재의 최신화된 정보(real time information)와는 거리가 있게 된다.

그리고, 상기 종래의 시스템은 서비스 제공의 지역적 범위가 시내 또는 수도권에 국한되는 등의 대상지역에 한계가 있고, 또한 정보 이용자의 입장에서 볼때 희망시간대에 특정도로의 상황에 관한 정보를 선별적으로 선택하여 이용할 수 없는 불편이 있으며, 라디오를 통해서 교통정보를 수신하는 경우 음성을 통해서 정보의 전달이 이루어지기 때문에 정보 전달의 양 및 속도가 제한되는 단점이 있다.

한편, 종래 교통정보 서비스 시스템의 하나로 현재 일본에서는 VICS(Vehicle Information and Communication System)이 개발되어 교통정보를 제공하고 있는 바, 이는 일본의 건설성, 우정성, 경시청, NHK가 주도한 교통정보 센터로서 그 시스템의 체계는 제 1 도에 도시된 바와 같다.

도시된 바와 같이, VICS는 공안위원회, 도로교통 정보센터 또는 기타 정보센터 등에서 도로상에(특히 교차로)에 설치한 초음파 센서를 통해서 지점 교통 데이타를 입수하여 이들 데이타를 VICS센터로 보낸다. VICS 센터에서는 이들 각 지점 교통데이타를 가공처리하여 우정성 산하의 라디오 비콘(Radio Beacons), 건설성 산하의 옵티컬 비콘(Optical Beacons) 및 NHK FM 방송등에 보내게 되고, 이를 정보를 전달받은 노변 비콘 및 방송국에서는 차량단말기를 통해서 그 정보를 정보이용자에게 제공하는 시스템으로 이루어져 있다.

이때, VICS 센터에서 가공되어 제공되는 정보의 종류로는 교통정체 정보, 소요시간 정보, 교통장해물 정보, 교통규제 정보 및 주차장 정보등이고, 이러한 정보는 차량 단말기에서 지도표시형, 단순도형 표시형 및 문자 표시형의 형태로 실시간으로 제공되어진다.

상기 VICS는 실시간에 필요 교통정보를 차량 이용자에게 제공한다는 면에서 종래의 교통정보 시스템에 비해 개선된 면이 있긴 하나, 노변에 비콘을 설치하는데는 막대한 설치비용이 요구되고 또한 많은 설치시간이 요구되어 현재 일본에서도 동경 및 오사카 지역에 국한하여 설치운용되고 있을 뿐으로 전국적인 서비스의 제공은 이루어지지 못하고 있는 실정이며, 이 역시 제공되는 정보의 신뢰성에 적지 않은 문제점이 있는 것으로 알려지고 있다.

따라서, 본 발명은 종래 교통정보 서비스 시스템에서 지적되고 있는 상기의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자기위치 정보를 제공하는 이동체로서의 프로브 차량을 이용하여 주행교통 데이타를 입수하고 이를 관제센터에서 가공처리한 후 교통정보 이용자에게 실시간으로 교통상황에 관한 정보를 제공하도록 한 교통정보 제공 시스템을 제공함에 목적을 두고 있다.

본 발명의 교통정보 제공 시스템에 의해서 제공되는 교통정보의 종류로는, 구간교통 소통정보, 여행시간 예측정보 및 최적경로 안내등을 비롯한 다양한 교통정보가 포함된다.

종래의 교통정보 시스템이 노변이나 노상에 설치된 CCTV나 루프 센서등을 이용하여 도로위를 주행하는 차량의 속도나 교통량등을 감지해내는 방식을 채택함에 비해 본 발명에서는 도로위를 주행중인 차량 자체로부터 주행정보를 얻는다는 점에서 기술적 특징이 있다.

본 발명의 명세서중에서 도로위를 주행하면서 자기의 주행정보를 관제센터로 송신하는 차량은 프로브 차량(probe car)이라 칭하며, 이 프로브 차량은 도로상의 현재 자기위치를 주기적으로 관제센터로 송신하는 역할을 한다.

상기 프로브 차량에서의 자기위치 인식은 GPS(Global Positioning System)를 이용하여 이루어지며, 이를 위하여 각 프로브 차량은 GPS 수신기를 장착하게 된다.

한편, 관제센터에서는 프로브 차량으로부터 주기적으로 송신되는 주행교통데이타를 가공/처리하여 정보 이용자가 필요로 하는 특정의 교통정보를 산출해내어 이를 정보 이용자에게 제공하게 된다.

제 2 도는 본 발명의 교통정보 제공 시스템 구성을 개략적으로 보인 개념도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명은 크게 도로위를 주행하면서 자기의 현재 위치를 파악하여 교통정보 센터로 송신하는 정보제공 차량(Information Provider)으로서의 프로브 차량(IP1, IP2, IP3 . . . . )과, 프로브 차량으로부터의 정보에 대한 가공이 이루어지는 교통정보 센터(TIC)와, 교통정보 센터(TIC)에서 가공된 교통정보를 제공받는 방송국, 운송회사 및 통신사등의 교통정보 수신기관(TIA1, TIA2, TIA3, TIA4. . . .) 및 교통정보 수신기관(TIA)으로 전해지는 교통정보를 정보 이용자로 하여금 인식하도록 하는 단말기(R1, R2, R3, . . . )로 이루어져 있다. 상기 단말기(R)로는 CNS(Car Navigation System), DARC 수신기, 차상장치, 휴대폰, 무선호출기, TRS, PCS, PC 통신 및 전광판등을 비롯한 다양한 형태의 단말기가 사용될 수 있다.

이때, 상기 프로브 차량(IP)으로는 특정 노선을 일정한 배차간격으로 주행하는 노선버스나 고속버스, 시내를 주행하는 택시, 화물차, 버스카드가 장착된 시내버스등이 될 수 있으며, 이들 차량은 프로브 차량으로서의 기능을 수행하기 위하여 GPS 수신기와 GPS 수신기로부터 파악된 자기위치 정보를 교통정보 센터(TIC)로 무선으로 송신하기 위한 송신기를 구비하여야 한다. 상기 GPS 수신기와 송신기는 단일장치로 구성하는 것이 바람직하다.

GPS란 미 국방성에서 운영하고 있는 군사용 인공위성을 이용하여 지구상의 위치를 측정하는 시스템으로 중궤도상에 총 24개의 인공위성이 12시간의 주기로 이동하면서 위치를 측정하고 있어 지구상의 이용자는 GPS 수신기를 이용하여 현재의 위치의 경도, 위도자료, 표준시간, 고도, 속도등의 다양한 정보를 계산해 낼 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 프로브 차량에 장착된 GPS 수신기를 통해서 현재 자신의 위치를 파악하고, 그 파악된 위치를 주기적으로 교통정보 센터(TIC)로 보내게 되는 데, 이러한 정보의 송신에는 무선통신(CDMA 데이타 통신)을 이용하는 것이 바람직하다.

다음, 교통정보 센터(TIC)에서는 다수의 프로브 차량(IP)을 통해서 입력되는 주행교통 데이타를 수신하여 이를 가공함으로써 관심있는 교통구간에 대한 현재의 교통상황 정보를 얻고, 얻어진 현재의 교통상황 정보를 기초로 하여 관심있는 두지점간의 통과시간을 예측하는 한편, 상기 두 지점 사이의 최적경로를 예측하여 그 결과치를 교통정보 이용자에게 전달하게 된다. 이러한 정보의 가공은 통계학적인 방법을 사용한 최적 교통정보 산출 알고리즘(Algorithm)을 통해서 처리되어진다.

상기 교통정보 산출 알고리즘을 이용한 교통정보의 가공과정을 개략적으로 살펴보면 다음과 같다.

일반적으로 교통에 있어서 기본적인 3가지 정보는 교통량, 속도 및 점유율 이라 할 것인 바, 이러한 3 가지 정보의 참값은 도로상에 있는 모든 차량을 조사하지 않는 한 알 수가 없다할 것이다. 이에 따라 본 발명에서는 이 값들을 추정(estimation) 또는 예척(predition)하기 위한 최적의 방편으로 도로상에 정보제공을 하는 차량, 즉 프로브 차량이 존재하도록 하여 이들 프로브 차량으로부터 송신되는 주행정보 데이타를 이용하고 있다. 다시말하면, 본 발명의 수행을 위해서는 이동체로서 도로상을 주행중인 프로브 차량의 존재를 필요로 하며, 그 프로브 차량의 숫자는 상기 교통정보의 정확한 추정 및 예측을 위하여 충분한 대수가 존재할 것이 요구된다.

한편, 본 발명의 교통정보 산출 알고리즘에서는 관심대상으로 되는 도로를 선정하여 그 도로 각각을 1개의 링크와 링크 양단의 두개의 노드로 구성된 PRU(Primary Road Unit)로 설정한 후, 주어진 시간마다(예를 들면, 매 10 분 간격 또는 30분 간격) 모든 PRU에 대하여 도로상황을 표현하게 된다. 바로 이러한 시간 간격으로 TRI(Traffic situation Reporting Interval)이라 칭한다.

다음, 도로상황의 집계는 특정 PRU를 운행하는 다수의 프로브 차량으로부터 주기적으로 입력되는 주행정보 데이타를 통해서 이루어지는 바, 이러한 프로브 차량의 신호발신 주기(CRI, Car location Reporting Interval)는 상기 TRI보다 적어야 한다(예를 들면, TRI=10분, CRI=1분). 따라서, 어느 한 TRI동안에 각 프로브 차량이 보내는 현재 주행위치의 변화추이로부터 그 차량의 평균시속에 대한 추정이 가능하고, 또한 그 차량의 위치가 어느 PRU 에 있는지에 대한 파악도 가능하다.

한편, 각각의 프로브 차량은 고유의 식별번호 (ID No.)가 부여되어 있어서 GPS 시스템을 통해서 파악된 자기위치에 대한 정보의 송신시에는 상기 고유의 식별코드가 함께 송신되어 어느 한 프로브 차량에 대한 자기위치 정보는 특정 PRU에 대하여 연속성을 지닌 상태에서 처리가 이루어지게 된다.

각 도로별 차량의 평균속도는 각 프로브 차량으로부터 입력된 데이타값의 처리결과로 얻어진 한 TRI 동안의 프로브 차량의 속도를 평균함에 의해서 얻어지게 된다. 그리고, 점유율의 경우에는 약간의 예외를 제외하고는 속도와 반비례의 함수관계가 있음에 따라 상기의 과정을 통해서 얻어진 차량의 평균속도와의 관계에서 점유율에 대한 추정치가 얻어지게 되며, 교통량의 경우에는 프로브 차량으로부터 인가되는 위치정보값을 분석하여 추정하게 된다.

즉, 교통정보 센터(TIC)로 입력되는 각 프로브 차량의 위치정보는 교통정보 산출 알고리즘을 통해서 유용한 교통정보, 예를 들면 특정도로의 소통상황, 특정도로의 통과시간 예측, 두 지점 사이의 최적경로로 가공되어 교통정보 이용자에게 전해지게 된다.

상기 교통정보 센터(TIC)에서 가공된 각종 교통정보는 방송국, 운송회사, 통신사등에 보내지게 되고, 교통정보 이용자는 자신의 차량에 장착된 수신기나 휴대폰등의 단말기를 이용하여 교통정보를 인식하게 된다.

제 3 도는 이러한 단말기의 한 형태인 DARC 수신기(Data Radio Channel Receiver)를 나타낸 것으로, 제 3 도의 (가)는 DARC 수신기의 구조를 보인 정면도이고, (나)는 주화면에 대한 것이고, (다)는 교통정보 표시화면에 대한 것이며, (라) 및 (마)는 교통상황 표시예에 대한 것이다.

DARC는 이동수신에 적합한 다중방송기술의 하나로, 본 발명에서는 디지탈신호가 FM 스테레오 방송과 양립성을 유지할 수 있는 점을 이용하여 FM 음성신호의 주파수 대역의 상측에 주파수를 다중화하여 문자 또는 도형형태의 교통정보가 DARC 수신기로 전송되도록 하고 있다.

DARC 수신기는 제 3 도의 (가)에 도시된 바와 같이 문자, 도형 표시부로서의 액정 디스플레이부(10)를 중심으로 그 측면에는 전원스위치(11)와 선국버튼(12)이 위치하고, 그 아랫쪽으로는 FM다중버튼(13), 이동버튼(14), 메인메뉴 선택용 메뉴(15) 및 메뉴선택 버튼(16)을 이용한 화면호출 버튼(17), 기록용 버튼(18) 및 기능버튼(19)가 위치하며, 상기 전원스위치(11)의 일측으로는 음량조정노브(20), 설정상태의 변환방지를 위한 록 스위치(21) 및 보조기기 접속용의 보조잭(22)이 구비되어 있다.

이와 같은 DARC 수신기에서는 전원의 인가에 의해서 초기화면으로서 제 3 도의 (나)와 같은 화면이 표시되고, 이 상태에서 이동버튼(14)과 선택키를 이용하여 교통정보 표시를 선택하게 되면 제 3 도의 (다)와 같은 화면이 나타나게 된다. 이 상태에서 정보 이용자는 원하는 지역 또는 도로를 선택하게 되면 제 3 도의 (라) 또는 (마)와 같은 화면이 표시되어 정보 이용자는 이를 통해서 희망하는 정보를 얻을 수 있게 된다. 제 3 도의 (라)는 교통상황(정체도, 평균속도)을 문자로 표시한 예이고, (마)는 문자 및 색채로 표시한 경우이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 교통정보 제공 시스템에서는 이동체인 프로브 차량을 통해서 입력되는 위치정보를 가공하여 정보이용자에게 제공하는 방식을 취함에 따라 정보 이용자가 희망하는 특정지역 또는 구간의 교통소통에 관한 정보를 실시간으로 손쉽게 제공받을 수 있는 이점이 있으며, 입력되는 위치정보의 갱신주기를 최소화 함으로써 정보의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

1. GPS를 이용하여 주행중인 프로브 차량의 현재 주행위치를 인식해 내는 단계와,

   상기 프로브 차량의 현재 주행위치 정보를 주기적으로 교통정보 센터로 송신하는 단계와,

   최적 교통정보 산출 알고리즘을 이용하여 프로브 차량으로부터 교통정보 센터로 입력되는 주행교통 데이타를 가공처리하는 단계와,

   교통정보 센터에서 가공처리된 교통정보를 교통정보 이용자가 구비하고 있는 단말기로 송신하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 교통정보 제공 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 프로브 차량은 GPS 수신기를 이용하여 현재의 주행위치를 파악하여 그 파악된 위치정보를 고유의 식별번호(ID No.)와 함께 무선으로 교통정보 센터로 송신함을 특징으로 하는 교통정보 제공 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 교통정보 센터에서 가공된 교통정보는 FM 방송국으로 보내지고, FM 방송국에서는 교통정보의 디지탈 신호를 FM 음성방송의 전파에 다중화하여 전파를 보내며, 그 다중화된 전파는 정보 이용자의 차량에 장착된 DARC 수신기를 통하여 수신됨을 특징으로 하는 교통정보 제공 시스템.