KR20020089728A - 교통제어 시스템 및 그 운용방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 교통제어 시스템은, 교차로 각 방향의 교통량을 인식하는 통행차량 탐지부와, 통행차량 탐지부에서 획득한 각 방향의 교통량 정보를 참조하여 각 방향의 신호길이를 설정하는 신호길이 판단부 및 신호길이 판단부에서 설정된 각 방향의 신호길이를 전송하는 신호길이 제어 송신부를 구비하는 신호길이 제어장치; 및 신호길이 제어 송신부로부터 전송되는 각 방향의 신호길이를 수신하는 신호길이 제어 수신부 및 신호길이 제어 수신부로부터 전송되는 신호길이에 따라 신호등의 신호를 제어하는 신호등 제어부를 구비하는 신호등 제어장치를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 교통제어 시스템의 운용방법은, 교차로 각 방향의 교통량을 인식하는 단계와; 각 방향의 교통량을 인식하고, 각 방향의 교통량을 비교하는 단계와; 각 방향의 교통량을 비교한 결과, 각 방향의 교통량에 차이가 많이 발생되는 경우에는, 각 방향의 신호길이를 재 설정하는 단계; 및 재 설정된 신호길이에 따라, 신호등을 제어하는 단계; 를 포함한다.
여기서, 교차로 각 방향의 교통량을 인식함에 있어, CCTV(Closed Circuit Television)를 이용하여 교차로 근방의 일정 범위 영역을 촬영하고, 그 촬영된 입력영상으로부터 차량을 파악하여 교통량을 산출하는 점에 그 특징이 있다.
Description
본 발명은 교통제어 시스템 및 운용방법에 관한 것으로서, 특히 무인 교통제어 시스템을 설치하여 교차로의 교통량을 자동으로 모니터링하고, 각 방향의 교통량을 감안하여 신호주기를 자동으로 조절함으로써, 원활한 교통흐름이 효율적으로 유도될 수 있는 교통제어 시스템 및 운용방법에 관한 것이다.
근래에는 하루가 다르게 도로마다 많은 차들이 증가되어, 교차로 주변에는 언제나 많은 차들로 붐비게 된다. 한편 종래의 교차로에 있는 신호등은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 신호등의 신호길이를 입력하는 신호등 제어 장치를 교차로 주변에 두고, 교차로 각 방향의 교통량에 관계없이, 입력된 시간 간격에 의하여 교차로의 신호등이 운용된다. 도 1은 종래의 교통량과 무관하게 고정된 신호길이에 따라 교통신호가 변경되는 교통제어 시스템을 나타낸 도면이다.
이에 따라, 교차로 중 어느 방향은 지나가는 차들이 거의 없는데도 입력된 신호시간으로 인해 길게 막혀 있는 다른 한쪽 방향에 정차하고 있는 차들은 허무하게 지켜볼 수 밖에 없는 상황이다. 즉, 기존의 신호등 체계에서는 교통량에 관계없이 입력된 신호길이에 따라 진행신호가 바뀌게 되어 어느 한쪽 방향은 차량이 없는데도 계속하여 녹색 불이 켜져 있고, 다른 한쪽 방향은 이와 반대로 교통량이 많은데도 쓸데없이 오랜 시간을 기다려야 하는 비 효율적인 현상이 자주 발생된다.
이러한 교차로의 불필요한 정체를 극복하기 위하여 일부 교차로에는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 각 교차로의 신호등에 폐쇄회로 등의 카메라를 설치하여, 감시요원이 모니터링을 수행하고 있다. 도 2는 종래의 교통량 감시 요원이 교통량을 모니터링하고 신호길이를 조절하는 교통제어 시스템을 나타낸 도면이다.
한편, 감시요원은 교차로의 교통상황을 모니터링하고 교통량의 변화에 따라 신호 주기를 조절함으로써, 교통 흐름이 보다 원활하게 유지될 수 있도록 노력하고 있다.
또한, 출퇴근 시에는 많은 교차로에서 교통 경찰관이 신호등 제어 장치를 직접 조절함으로써, 교차로의 어느 한 방향은 교통량이 거의 없고, 다른 한 방향은 교통량이 많은 경우에는 그때 그때의 상황에 맞게 교통량이 많은 방향의 신호를 길게 조절하고, 다른 한쪽 방향은 신호를 짧게 조절하는 교통제어 방식이 운용되고 있다.
그런데, 이와 같은 교통제어 시스템을 이용하는 경우에는, 교차로를 모니터링하기 위한 감시 요원 또는 교통 경찰관이 필요하게 된다. 이에 따라, 교통량에 연동되어 신호길이가 조절되는 교통제어 시스템을 운용하기 위해서는 부가적인 인건비, 시설비가 소요되는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 여건을 감안하여 창출된 것으로서, 무인 교통제어 시스템을 설치하여 교차로의 교통량을 자동으로 모니터링하고, 각 방향의 교통량을 감안하여 신호주기를 자동으로 조절함으로써, 원활한 교통흐름이 효율적으로 유도될 수 있는 교통제어 시스템 및 운용방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 교통량과 무관하게 고정된 신호길이에 따라 교통신호가 변경되는 교통제어 시스템을 나타낸 도면.
도 2는 종래의 교통량 감시 요원이 교통량을 모니터링하고 신호길이를 조절하는 교통제어 시스템을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 교통제어 시스템의 구성을 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 교통제어 시스템의 운용방법을 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명에 따른 교통제어 시스템의 운용방법에 따라, 각 방향에 대한 신호길이가 제어되는 예를 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
300... 교통제어 시스템310... 신호길이 제어장치
311... 통행차량 탐지부312... 신호길이 판단부
313... 신호길이 제어 송신부320... 신호등 제어장치
321... 신호등 제어부322... 신호길이 제어 수신부
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 교통제어 시스템은,
교차로 각 방향의 교통량을 인식하는 통행차량 탐지부와, 상기 통행차량 탐지부에서 획득한 각 방향의 교통량 정보를 참조하여 각 방향의 신호길이를 설정하는 신호길이 판단부 및 상기 신호길이 판단부에서 설정된 각 방향의 신호길이를 전송하는 신호길이 제어 송신부를 구비하는 신호길이 제어장치; 및
상기 신호길이 제어 송신부로부터 전송되는 각 방향의 신호길이를 수신하는 신호길이 제어 수신부 및 상기 신호길이 제어 수신부로부터 전송되는 신호길이에 따라 신호등의 신호를 제어하는 신호등 제어부를 구비하는 신호등 제어장치를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
또한, 상기의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 교통제어 시스템의 운용방법은,
교차로 각 방향의 교통량을 인식하는 단계와;
각 방향의 교통량을 인식하고, 각 방향의 교통량을 비교하는 단계와;
각 방향의 교통량을 비교한 결과, 각 방향의 교통량에 차이가 많이 발생되는 경우에는, 각 방향의 신호길이를 재 설정하는 단계; 및
재 설정된 신호길이에 따라, 신호등을 제어하는 단계; 를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 교차로 각 방향의 교통량을 인식함에 있어, CCTV(Closed Circuit Television)를 이용하여 교차로 근방의 일정 범위 영역을 촬영하고, 그 촬영된 입력영상으로부터 차량을 파악하여 교통량을 산출하는 점에 그 특징이 있다.
또한, 신호등을 제어함에 있어, 현재 진행방향의 교통량이 설정된 수치 이하인 경우에는, 현재 진행방향의 진행신호를 중단시키고, 타 방향의 신호를 진행신호로 변경하는 점에 그 특징이 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 무인 교통제어 시스템을 설치하여 교차로의 교통량을 자동으로 모니터링하고, 각 방향의 교통량을 감안하여 신호주기를 자동으로 조절함으로써, 원활한 교통흐름이 효율적으로 유도될 수 있는 장점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 교통제어 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 교통제어 시스템(300)은 교차로 각 방향의 교통량을 인식하는 통행차량 탐지부(311)와, 상기 통행차량 탐지부(311)에서 획득한 각 방향의 교통량 정보를 참조하여 각 방향의 신호길이를 설정하는 신호길이 판단부(312) 및 상기 신호길이 판단부(312)에서 설정된 각 방향의 신호길이를 전송하는 신호길이 제어 송신부(313)를 구비하는 신호길이 제어장치(310); 및 상기 신호길이 제어 송신부(313)로부터 전송되는 각 방향의 신호길이를 수신하는 신호길이 제어 수신부(322) 및 상기 신호길이 제어 수신부(322)로부터 전송되는 신호길이에 따라 신호등의 신호를 제어하는 신호등 제어부(321)를 구비하는 신호등 제어장치 (320)를 포함한다. 이때, 상기 신호길이 제어 송신부(313)와 신호길이 제어 수신부 (322) 간의 신호 전송은 유/무선을 통한 다양한 방식으로 설계될 수 있다.
그러면 이와 같은 구성을 갖는 교통제어 시스템에서 신호길이가 조절되는 과정을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명해 보기로 한다. 도 4는 본 발명에 따른 교통제어 시스템의 운용방법을 나타낸 순서도이다.
먼저, 신호길이 제어장치(310)의 통행차량 탐지부(311)는 교차로 각 방향의 교통량에 대한 정보를 획득한다(단계 401). 여기서, 상기 통행차량 탐지부(311)는 각 방향의 교통량에 대한 정보를 획득하는 하나의 방법으로 CCTV를 이용할 수 있다. 이때, 상기 통행차량 탐지부(311)는 CCTV로부터 프레임 단위의 영상을 입력받고, 해당 영상을 저대역 통과필터를 사용하여 노이즈를 제거하는 전처리 과정을 수행한다. 그리고, 노이즈가 제거된 이미지로부터 이미지 세그멘테이션(image segmentation) 기법을 사용하여 영상 내 존재하는 물체를 판단한다. 한편, 상기 통행차량 탐지부(311)는 탐지된 물체들 중에서 도로 내에 존재하며, 미리 설정된 값 이상의 면적을 갖는 물체에 한하여 차량으로 간주하여 교통량을 산정한다.
또한, 상기 신호길이 제어장치(310)의 신호길이 판단부(312)는 상기 통행차량 탐지부(311)에서 획득된 교통량 정보를 참조하여, 각 방향의 교통량을 비교한다 (단계 402). 이때, 각 방향의 교통량에 많은 차이가 발생되는 경우에는, 각 방향의 교통량 정보를 참조하여 각 방향에 대한 신호길이를 재 설정한다(단계 403, 단계 404).
이에 따라, 상기 신호길이 제어장치(310)의 신호길이 제어 송신부(313)는 재 설정된 신호길이를 신호등 제어장치(320)의 신호길이 제어 수신부(322)에 전송하게 된다. 그러면, 상기 신호길이 제어장치(310)의 신호등 제어부(321)는 상기 신호길이 제어 수신부(322)에서 수신된 신호길이에 따라 신호등을 제어하게 된다(단계 405).
한편, 상기 단계 403에서의 판단 결과, 각 방향의 교통량에 차이가 많이 발생되지 않는 경우에는, 현재의 신호길이를 유지하면서 교차로 각 방향의 교통량을 계속 검토하게 된다. 이러한 경우에는, 상기 신호등 제어장치(320)는 현재 설정되어 있는 신호길이에 맞추어 교차로의 교통신호를 제어하게 된다.
그러면 도 5를 참조하여 교차로의 교통신호가 제어되는 과정의 한 예를 보다 구체적으로 설명해 보기로 한다. 도 5는 본 발명에 따른 교통제어 시스템의 운용방법에 따라, 각 방향에 대한 신호길이가 제어되는 예를 나타낸 도면이다. 여기서는 4거리에서의 교통량 제어를 예로 설명하였으며, 서로 마주보는 방향의 교통량을 합하여 각각 횡방향 교통량과 종방향 교통량으로 설명하였다.
먼저, 신호길이 제어장치(310)의 통행차량 탐지부(311)는 종방향 및 횡방향의 교통량을 확인한다(단계 501). 그리고, 상기 신호길이 제어장치(310)의 신호길이 판단부(312)는, 상기 통행차량 탐지부(311)로부터 제공되는 교통량 정보를 참조하여, 종방향 교통량과 횡방향 교통량의 차이가 설정된 값(A) 보다 큰지 여부를 판단한다(단계 502).
상기 신호길이 판단부(312)는, 상기 단계 502에서 판단한 결과, 종방향 교통량과 횡방향 교통량의 차이가 설정된 값(A) 보다 큰 경우에는, 다시 종방향 교통량과 횡방향 교통량을 비교하여 어느 방향의 교통량이 더 많은 지를 판단한다(단계 503).
이때, 종방향의 교통량이 더 많은 경우에는, 상기 신호길이 판단부(312)는 현재 횡방향의 교통량이 설정된 값(B) 보다 더 작은지 여부를 판단한다(단계 504). 그리고, 횡방향의 교통량이 설정된 값(B) 보다 더 작은 경우에는, 상기 신호길이판단부(312)는 현재의 신호길이를 유지하도록 하며(단계 505), 신호길이 제어 송신부(313)는 신호등 제어장치(320)의 신호길이 제어 수신부(322)에 신호 변경 명령을 전송한다(단계 506). 여기서, 교통량이 상기 설정된 값(B) 보다 작다는 것은 이 방향에 대한 교통량이 미미하다는 것을 의미한다.
이에 따라, 상기 신호길이 제어 수신부(322)는 수신된 신호 변경 명령을 신호등 제어부(321)에 전송하며, 상기 신호등 제어부(321)는 신호등의 진행신호를 전환하게 됨으로서, 교통 소통이 원활하게 유도될 수 있다(단계 507).
한편, 상기 단계 504에서의 판단 결과, 횡방향 교통량이 설정된 값(B) 보다 작지 않은 경우에는, 상기 신호길이 판단부(312)는 지금이 신호 변경 시점인지의 여부를 판단한다(단계 511). 이때, 상기 단계 511에서의 판단 결과, 지금이 신호 변경 시점인 경우에는, 상기 신호길이 판단부(312)는 횡방향의 교통량 및 종방향의 교통량을 감안하여 각 방향에 대한 신호길이를 조정한다(단계 512).
이에 따라, 상기 신호길이 제어 송신부(313)는 재 설정된 각 방향에 대한 신호길이 및 신호 변경 명령을 상기 신호길이 제어 수신부(322)에 전송한다(단계 506). 그리고, 상기 신호길이 제어 수신부(322)는 수신된 신호 변경 명령을 신호등 제어부(321)에 전송하며, 상기 신호등 제어부(321)는 신호등의 신호를 전환하게 됨으로서, 교통 소통이 원활하게 유도될 수 있다(단계 507). 그리고, 상기 단계 511에서의 판단 결과, 지금이 신호 변경 시점이 아닌 경우에는 상기 단계 504 이후의 과정이 수행된다.
한편, 상기 단계 503에서의 판단 결과, 종방향의 교통량보다 횡방향의 교통량이 더 많은 경우에는, 상기 신호길이 판단부(312)는 종방향의 교통량이 설정된 값(B) 보다 작은지 여부를 판단한다(단계 521). 이때, 종방향의 교통량이 설정된 값(B) 보다 작은 경우에는, 상기 신호길이 판단부(312)는 현재 설정되어 있는 신호길이를 유지시키며, 단계 505 이후의 과정이 수행된다.
또한, 상기 단계 521에서의 판단 결과, 종방향의 교통량이 설정된 값(B) 보다 큰 경우에는, 지금이 신호 변경 시점인 지의 여부를 판단한다(단계 522). 그 판단 결과, 지금이 신호 변경 시점인 경우에는, 상기 신호길이 판단부(312)는 종방향의 교통량과 횡방향의 교통량이 감안된 새로운 각 방향의 신호길이를 설정하게 되며(단계 523), 단계 506 이후의 과정이 수행된다. 그리고, 상기 단계 522에서의 판단 결과, 지금이 신호 변경 시점이 아닌 경우에는, 단계 521 이후의 과정이 수행된다.
한편, 상기 단계 502에서의 판단 결과, 종방향의 교통량과 횡방향 교통량의 차이가 설정된 값(A) 보다 더 크지 않은 경우에는 상기 단계 501 이후의 과정이 수행된다. 그리고, 상기 신호등 제어장치(320)는 현재 수행되고 있는 신호길이에 맞추어 교통을 제어한다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 교통제어 시스템 및 그 운용방법에 의하면, 무인 교통제어 시스템을 설치하여 교차로의 교통량을 자동으로 모니터링하고, 각 방향의 교통량을 감안하여 신호주기를 자동으로 조절함으로써, 원활한 교통흐름을 효율적으로 유도할 수 있는 장점이 있다.
Claims (4)
- 교차로 각 방향의 교통량을 인식하는 통행차량 탐지부와, 상기 통행차량 탐지부에서 획득한 각 방향의 교통량 정보를 참조하여 각 방향의 신호길이를 설정하는 신호길이 판단부 및 상기 신호길이 판단부에서 설정된 각 방향의 신호길이를 전송하는 신호길이 제어 송신부를 구비하는 신호길이 제어장치; 및상기 신호길이 제어 송신부로부터 전송되는 각 방향의 신호길이를 수신하는 신호길이 제어 수신부 및 상기 신호길이 제어 수신부로부터 전송되는 신호길이에 따라 신호등의 신호를 제어하는 신호등 제어부를 구비하는 신호등 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통제어 시스템.
- 교차로 각 방향의 교통량을 인식하는 단계와;각 방향의 교통량을 인식하고, 각 방향의 교통량을 비교하는 단계와;각 방향의 교통량을 비교한 결과, 각 방향의 교통량에 차이가 많이 발생되는 경우에는, 각 방향의 신호길이를 재 설정하는 단계; 및재 설정된 신호길이에 따라, 신호등을 제어하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통제어 시스템의 운용방법.
- 제 2항에 있어서,교차로 각 방향의 교통량을 인식함에 있어,CCTV(Closed Circuit Television)를 이용하여 교차로 근방의 일정 범위 영역을 촬영하고, 그 촬영된 입력영상으로부터 차량을 파악하여 교통량을 산출하는 것을 특징으로 하는 교통제어 시스템의 운용방법.
- 제 2항에 있어서,신호등을 제어함에 있어, 현재 진행방향의 교통량이 설정된 수치 이하인 경우에는, 현재 진행방향의 진행신호를 중단시키고, 타 방향의 신호를 진행신호로 변경하는 것을 특징으로 하는 교통제어 시스템의 운용방법.
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