KR20030061493A - 이동 통신망을 이용한 교통 정보 수집 시스템 - Google Patents

이동 통신망을 이용한 교통 정보 수집 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일정한 노선을 운행하는 버스에 이동 단말기를 장착하고, 그 이동 단말기를 이용하여 이동 통신망과 접속함으로써 버스의 위치와 속도를 파악하여 교통 정보로 이용할 수 있는 이동 통신망의 위치 정보를 이용한 교통 정보 수집 시스템에 관한 것이다. 이때 버스의 위치 정보는 이동 통신망의 핸드-오프(Hand-off ; 통화절체) 기능이나 버스에 장착된 이동 단말기가 기지국으로 자신의 위치를 알리는 방법을 사용하는 것을 특징으로 하며, 기존의 이동 통신망을 이용하여 간단하게 실시간의 교통 정보를 수집할 수 있는 효과와 버스 운행 회사에 노선 버스에 대한 정보를 실시간으로 제공하여 버스 운행을 효율적으로 관리할 수 있게 하는 효과가 있다.

Description

이동 통신망을 이용한 교통 정보 수집 시스템{System for collecting traffic information by mobile telecommunication network}
본 발명은 이동 통신망을 이용한 교통 정보 수집 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일정한 노선을 운행하는 버스에 이동 단말기를 장착하고, 그 이동 단말기를 이용하여 이동 통신망과 접속함으로써 버스의 위치와 속도를 파악하여 교통 정보로 이용할 수 있는 이동 통신망을 이용한 교통 정보 수집 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 교통 정보를 수집하는 방식으로는 루프(Loop) 검지기와 영상 검지기를 이용하는 것이다.
루프 검지기와 영상 검지기는 교통 정보를 수집하고자 하는 장소의 도로마다설치되나, 그 장비 설치 공사가 어려우며 소요되는 장비들이 고가이기 때문에 비용이 많이 소요되고 정기적으로 유지 보수를 해야 하는 어려움이 있다.
교통 정보를 수집하기 위한 다른 방식으로는 플로팅 카(Floating Car)를 이용하는 것이다.
그러나, 이 방식은 수집 차량들이 각각의 도로 상에 항상 정기적으로 운행되지 않을 경우에는 해당 도로의 교통 정보를 수집할 수 없는 문제점이 있다.
또한, GPS(Global Positioning System)를 이용한 교통 정보 수집 방식도 있으나, 차량에 이동 단말기와 그 이동 단말기를 통해 위치 산출을 하기 위한 네비게이션 장치를 별도로 설치해야 하는 번거로움이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 이동 통신망을 이용하여 교통 정보를 실시간으로 수집하여 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 일정한 노선을 운행하는 버스에 이동 단말기를 설치하여, 그 위치 정보로서 교통 정보를 수집하여 이용자들에게 제공함에 있다.
도 1은 본 발명에 따른 교통 정보 수집 시스템 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 실시예를 나타내는 도.
도 3은 핸드-오프를 이용한 속도 계산 흐름도.
도 4는 이동 단말기의 위치 보고에 의한 속도 계산 흐름도.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 교통 수단에 설치되는 이동 단말기; 상기 이동 단말기의 통신 신호를 중계하는 중계 수단; 기지국, 도로 정보를 관리하고, 상기 이동 단말기의 위치 정보를 상기 중계 수단을 통하여 수집하고, 상기 이동 단말기의 상기 위치 정보의 변경 상태로써 속도 정보를 추출하는 교통 정보 서버를 구비한다. 이때 교통 수단의 위치 정보는 이동 통신망의핸드-오프(Hand-off ; 통화절체) 기능이나 교통 수단에 장착된 이동 단말기가 기지국으로 자신의 위치를 알리는 방법을 사용하는 것을 특징으로 한다.
이하, 바람직한 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 교통 정보 수집 시스템은 도 1과 같이, 버스노선 정보 DB(Database; 10)와, 기지국 정보 DB(20), 도로 정보 DB(30), 버스노선별 기지국 정보 DB(40), 기지국과 링크간의 정보 DB(50), 단말기 위치 정보 DB(60), 운행구간별 교통 정보 DB(70), 링크와 구간사이 매핑 정보 DB(80) 및 DB 게이트(Gate; 90)를 구비하는 DB 관리 시스템(100)을 구비한다.
그리고, 제어부(200)의 제어하에 상술한 DB 관리 시스템(100)과 연동하여 본 발명을 이루기 위한 기능을 수행하는 모듈로서, 실시예는 운행노선 관리기(110), 기지국 관리기(120), 지리정보 관리기(130), 매핑정보 생성기(140), 단말기 위치정보 관리기(150), 교통정보 수집/처리기(160), 교통 정보 분배기(170)를 구비한다.
여기에서, 운행노선 관리기(110)는 버스 노선을 관리하며, 기지국 관리기(120)는 기지국을 관리하고, 지리정보 관리기(130)는 도로의 링크 정보를 관리한다.
그리고, 버스 노선, 기지국 및 도로 정보는 필요에 따라 해당 모듈을 이용하여 업데이트 될 수 있다.
또한, 매핑정보 생성기(140)는 버스노선 정보 DB(10)와 기지국 정보 DB(20) 및 도로정보 DB(30)의 정보를 매핑시켜 버스노선별 기지국 정보 DB(40)와 기지국과링크간의 정보 DB(50)를 구축한다.
이러한 매핑은 주기적으로 또는 상기 버스 노선, 기지국 및 도로 정보의 업데이트 시점과 같이 특정한 시점에 이루어 질 수 있다.
그리고, 단말기 위치 정보 수신기(180)는 기지국(230)을 통하여 이동 단말기(190)로부터의 위치 정보를 수신하고, 단말기 위치정보 관리기(150)는 단말기 위치 정보 수신기(180)가 수신한 위치 정보와 버스노선별 기지국 정보 DB(40) 및 기지국과 링크간의 정보 DB(50)의 정보를 바탕으로 단말기 위치정보 DB(60)를 구축한다.
그리고, 교통정보 수집/처리기(160)는 버스노선별 기지국 정보 DB(40)와 기지국과 링크간의 정보 DB(50) 및 단말기 위치정보 DB(60)의 정보를 바탕으로 하여 교통정보를 수집하고 노선별로 차량의 속도를 파악함으로써 운행구간별 교통정보 DB(70)를 구축하고, 이렇게 구축된 운행구간별 교통정보 DB(70)의 정보를 교통정보 이용자(210)와 버스 운행회사(220)에게 제공하기 위한 디스플레이용 정보로서, 도로 링크와 기지국의 구간 사이의 정보를 매핑하여 속도 정보를 포함하는 교통 정보를 제공하는 링크와 구간사이 매핑정보 DB(80)를 구축한다.
또한, 교통 정보 분배기(170)는 교통정보 이용자(210)와 버스 운행회사(220)에게 링크와 구간사이 매핑정보 DB(80)의 교통 정보를 제공한다.
상기와 같은 구성의 교통 정보 수집 시스템의 운행노선 관리기(110)는 버스 운행회사와 그 운행회사의 버스를 관리한다.
구체적으로, 운행노선 관리기(110)는 버스노선 정보 DB(10)에 운행회사에 대한 회사 ID(Identifier)와 회사명, 전화번호, 주소 및 대표이름 등과, 버스에 대한 버스 ID와 차량번호, 이동 단말기(190) 번호, 운전자 이름 및 노선번호 등의 정보를 저장하고 관리한다.
그리고, 기지국 관리기(120)는 기지국 정보 DB(20)에 기지국의 고유 ID와, 이름, 우편번호, 주소, 위도 및 경도 등의 정보를 저장하고 관리하며, 이 정보들은 이동 통신망의 기보유 정보를 활용하는 것이다.
또한, 지리정보 관리기(130)는 도로정보 DB(30)에 도로의 노드에 대한 노드 ID와 노드이름, 노드의 좌표, 접속 링크 및 교차점 통행코드 등의 정보를 저장하고, 도로의 링크에 대하여 링크 ID와 링크이름, 링크길이, 링크 종별코드, 시작노드 ID, 끝노드 ID, 차선 수, 제한속도 및 링크 통행여부 등의 정보를 저장하고 관리한다.
그러면, 이러한 각각의 관리기(110 내지 130)가 관리하고 있는 DB의 정보를 이용하여 매핑정보 생성기(140)는 실질적으로 교통 정보 생성에 필요한 정보들을 미리 구축하게 된다.
이렇게 미리 구축되는 DB에는 버스노선별 기지국 정보 DB(40)와 기지국과 링크간의 정보 DB(50)가 있으며, 버스노선별 기지국 정보 DB(40)는 노선번호와 버스 종별구분(고속/시외), 버스 배차시간, 노선별 기지국 리스트 순번, 해당 기지국 ID 및 이전 기지국과의 거리 등의 정보를 포함하고 있고, 기지국과 링크간의 정보 DB(50)에는 기지국 ID와 링크 ID 등의 정보를 포함한다.
이와 같은 상태에서, 단말기 위치정보 수신기(180)는, 운행 중인 버스에 장착되어 있는 이동 단말기(190)가 기지국 사이를 이동할 때마다 실시간으로 버스의 위치를 전송 받으면, 제어부(200)를 통하여 단말기 위치정보 관리기(150)로 위치 정보를 전달하고, 단말기 위치정보 관리기(150)는 상기와 같이 구축된 정보들을 바탕으로 하여, 이동 단말기(190)의 번호와 버스 ID, 보고 일시, 해당 기지국의 ID, 위도, 경도, 우편번호 및 주소 등의 단말기의 위치정보를 계산하게 된다.
상기의 계산 결과는 단말기 위치정보 DB(60)에 저장되고, 교통정보 수집/처리기(160)에게 제공된다.
그러면, 교통정보 수집/처리기(160)는 단말기 위치정보 DB(60)의 정보와 버스노선별 기지국 정보 DB(40) 및 기지국과 링크간의 정보 DB(50)의 정보를 바탕으로 버스의 속도 정보를 추출하고 기지국의 구간별 교통 정보를 생성하는데, 그 정보로는 구간 ID와 구간이름, 시작기지국 ID, 끝기지국 ID, 시작링크 ID, 끝링크 ID, 구간길이, 수집 일시, 소통 속도 등이고 운행구간별 교통정보 DB(70)에 저장되며, 여기서의 구간은 기지국과 기지국간의 공간을 말한다.
또한, 교통정보 수집/처리기(160)는 교통정보 이용자(210)와 버스 운행회사(220)에게 제공되는 디스플레이 정보를 위하여 구간 ID와 구간별 링크 리스트 순번, 링크 ID, 위치 좌표 개수, X좌표 및 Y좌표 등에 대한 정보를 링크와 구간사이 매핑정보 DB(80)에 저장한다.
상기와 같은 방법으로 교통 정보가 수집되게 되면, 교통정보 이용자(210)와 버스 운행회사(220가 유/무선 인터넷망을 통하여 교통 정보를 요청할 때 교통 정보 분배기(170)는 그 정보를 제공할 수 있는 것이다.
상술된 바와 같이 본 발명에 따른 교통 정보 수집 시스템은 해당 노선을 이동 중인 버스에 장착된 이동 단말기로부터 위치 정보를 파악하여야 한다.
본 발명에서는 버스의 위치 정보를 다음과 같은 방법으로 추출한다.
첫째, 도 3과 같이 이동 통신망 교환기의 핸드-오프 기능을 이용하여 버스 위치 정보의 추출이 가능하다.
핸드-오프란 이동 통신망 서비스의 서비스 영역인 셀과 셀간을 이동 단말기가 이동할 때에도 통화가 끊어지지 않고 연결이 되도록 하는 것을 말한다.
이때, 핸드-오프가 일어난 기지국을 통하여 이동 단말기의 위치를 검출하여 버스의 위치를 파악하게 되는 것이다.
그리고, 핸드-오프가 일어난 시간과 기지국의 구간 거리를 이용하여 버스의 속도를 추출하게 된다.
즉, 도 2에서 이동 단말기가 장착된 버스가 노선을 따라 이동하다가 기지국a의 구간에서 기지국b의 구간으로 넘어가는 구간 300으로 이동을 하게 되면, 이동 통신망의 교환국에서는 자동으로 핸드-오프 기능을 수행한다(S500).
이때, 그러면 단말기 위치정보 수신기(180)는 단말기의 위치 정보와 핸드-오프가 발생한 시간을 단말기 위치정보 관리기(150)로 전달하고 이 정보는 단말기 위치정보 DB(60)에 저장된다(S510).
그리고, 버스가 계속 이동하여 기지국b에서 기지국c로 넘어가는 구간 400으로 이동하면 또 핸드-오프가 발생하고(S520), 마찬가지로 이때의 시간이 저장된다(S530).
그러면, 교통 정보 수집/처리기(160)는 상기 저장된 시간의 차와 기지국 b의 구간 거리를 이용하여 버스의 속도를 추출한다(S540).
둘째, 도 4와 같이 이동 단말기가 일정한 시간 간격으로 기지국으로 위치를 알림으로써 버스의 위치 정보를 추출할 수 있다.
버스에 장착된 이동 단말기가 일정한 시간 간격으로 기지국에 위치를 알리게 되면 현재 어느 기지국의 구간 안에 버스가 존재하는지 알게 되어, 기지국이 바뀌게 되면 그 이동 시간과 기지국의 구간 길이를 이용하여 속도를 추출하는 것이다.
예를 들어, 버스의 이동 단말기가 도 2의 A지점에서 기지국에 위치를 알리고 B지점에서 위치를 알린 후, D지점에서 위치를 알렸다고 하면(S550, S560), 동일 기지국에 속한 A지점과 B지점에서 알린 시간차와 기지국a의 구간 길이를 이용하여 버스의 속도를 추출하게 된다(S570).
정확히는 A지점과 C지점에서의 시간 차와 기지국a의 구간 길이를 이용하여 속도를 추출해야 가장 정확한 것이나, 교통 상황에 따른 버스의 이동 속도와 버스에 장착된 이동 단말기가 기지국으로 위치를 알리는 시간 간격에 따라 약간의 오차가 발생할 수 있다.
일반적으로 기지국 간 거리는 500m이며, 버스 노선에서는 두 개의 정거장이 들어갈 수 있는 거리이다.
그 거리 안에서 버스에 장착된 이동 단말기가 일정한 간격으로 위치를 보고하게 되면, 기지국이 바뀌는 시점에서의 시간을 이용하여, 이전에 기지국이 바뀌는 시점에서의 시간과의 간격과 그 기지국의 구간 길이를 이용하여 속도를 추출한다.
상술된 바와 같은 버스의 위치 정보 추출 방법은 도 3 및 도 4의 방법이 택일되거나 이 둘을 포함한 다른 방법들이 최소한 둘 이상 조합되어 이용될 수 있다.
일반적으로 이동 통신망의 기지국은 주요 도로 축 상에 설치된다.
이점에 착안하여 본 발명에 따른 교통 정보 수집 시스템에서 정보를 수집하려는 주요 도로의 대상은 고속도로와 주요 국도이며, 대상 도로인 고속도로와 주요 국도를 정기적으로 운행하는 고속버스와 시외버스에 이동 단말기를 설치하고, 이들 고속도로와 주요 국도를 따라 설치되어 있는 이동 통신망의 기지국의 위치 정보를 이용하여 교통 정보를 수집한다.
상술된 바와 같이, 본 발명은 일정한 노선을 운행하는 버스에 이동 단말기를 장착함으로써 기존의 이동 통신망을 이용하여 간단하게 실시간의 교통 정보를 수집할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 버스 운행 회사에 노선 버스에 대한 정보를 실시간으로 제공하여 버스 운행을 효율적으로 관리할 수 있게 하는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 교통 수단에 설치되는 이동 단말기;
    상기 이동 단말기의 통신 신호를 중계하는 중계 수단;
    기지국, 도로 정보를 관리하고, 상기 이동 단말기의 위치 정보를 상기 중계 수단을 통하여 수집하고, 상기 이동 단말기의 상기 위치 정보의 변경 상태로써 속도 정보를 추출하는 교통 정보 서버를 구비함을 특징으로 하는 이동 통신망을 이용한 교통 정보 수집 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 교통 수단은 버스로서 상기 교통 정보 서버는 버스 노선 정보를 관리하여 구간별 속도 정보를 추출함을 특징으로 하는 이동 통신망을 이용한 교통 정보 수집 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 교통 정보 서버는,
    상기 중계 수단이 상기 이동 단말기의 통신을 위하여 수행하는 핸드-오프(Hand-off) 기능을 이용하여, 상기 이동 단말기가 상기 중계 수단에 포함되는 기지국들의 관할 지역 간을 이동하는 정보로서, 상기 이동 단말기의 위치 정보와 속도 정보를 추출함을 특징으로 하는 이동 통신망을 이용한 교통 정보 수집시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 교통 정보 서버는,
    상기 이동 단말기가 일정한 시간 간격으로 상기 중계 수단에 위치를 알림으로써, 상기 이동 단말기가 상기 중계 수단에 포함되는 기지국들의 관할 지역 간을 이동하는 정보로서 상기 이동 단말기의 위치 정보와 속도 정보를 추출함을 특징으로 하는 이동 통신망을 이용한 교통 정보 수집 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 교통 정보 서버는,
    상기 이동 단말기가 일정한 시간 간격으로 상기 중계 수단에 위치를 알리는 정보와, 상기 중계 수단이 상기 이동 단말기의 통신을 위하여 수행하는 핸드-오프(Hand-off) 기능을 이용하여, 상기 이동 단말기가 상기 중계 수단에 포함되는 기지국들의 관할 지역 간을 이동하는 정보로서, 상기 이동 단말기의 위치 정보와 속도 정보를 추출하며,
    이러한 위치 정보와 속도 정보의 추출은 상기 이동 단말기가 상기 중계 수단에 위치를 알리는 방법과 핸드-오프 기능을 이용하는 방법은 어느 하나가 택일되어 이용될 수 있음을 특징으로 하는 이동 통신망을 이용한 교통 정보 수집 시스템.
  6. 이동 단말기의 통신을 중계하는 중계 수단에서 관리되는 상기 이동 단말기의 위치 정보를 이용하는 교통 정보 수집 시스템에 있어서,
    상기 위치 정보를 수신하는 단말기 위치 정보 수신기;
    상기 이동 단말기의 위치 변경 상태로써 속도 정보를 추출하는 속도 정보 추출 수단; 및
    상기 속도 정보 추출에 필요한 버스 노선, 기지국 및 도로 정보를 관리하고, 버스노선별 기지국 정보, 기지국과 도로 링크간의 정보, 운행구간별 교통 정보, 및 교통 정보 이용자에게 디스플레이될 교통 정보를 저장하는 저장 수단을 구비함을 특징으로 하는 이동 통신망을 이용한 교통 정보 수집 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 속도 정보 추출 수단은,
    상기 버스 노선 정보를 관리하는 운행노선 관리 모듈과;
    상기 기지국의 정보를 관리하는 기지국 관리 모듈;
    상기 도로의 정보를 관리하는 지리정보 관리 모듈;
    상기 버스노선 정보와 기지국 정보 및 도로 정보를 이용하여 상기 버스노선별 기지국 정보와 상기 기지국과 도로 링크간의 정보를 구축하는 매핑 정보 생성 모듈;
    상기 단말기 위치 정보와 상기 버스노선별 기지국 정보 및 상기 기지국과 도로 링크간의 정보를 이용하여 속도 정보를 추출하고 기지국의 구간별 교통 정보로서 상기 운행구간별 교통 정보를 구축하고, 상기 교통 정보 이용자에게 디스플레이 하기 위한 교통 정보를 구축하는 교통정보 수집/처리 모듈을 구비함을 특징으로 하는 이동 통신망을 이용한 교통 정보 수집 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 교통 정보 이용자에게 디스플레이될 교통 정보는 인터넷을 통하여 제공됨을 특징으로 하는 이동 통신망을 이용한 교통 정보 수집 시스템.
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