KR20160035913A

KR20160035913A - 이동체의 기준 경로 계산 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20160035913A
Application number: KR1020140127859A
Authority: KR
Inventors: 김성일; 이성우; 차인혁
Original assignee: 삼성에스디에스 주식회사
Priority date: 2014-09-24
Filing date: 2014-09-24
Publication date: 2016-04-01
Also published as: WO2016047865A1; CN105806341B; CN105806341A; KR101766640B1; US20160086492A1

Abstract

이동체의 기준 경로 계산 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체의 기준 경로 계산 장치는 이동체의 출발지 및 도착지를 포함하는 영역을 복수 개의 셀로 분할하는 영역 분할부; 상기 이동체의 과거 위치 추적 데이터를 상기 복수 개의 셀에 맵핑하는 데이터 맵핑부; 상기 복수 개의 셀 각각에 맵핑된 상기 과거 위치 추적 데이터의 개수에 따라 상기 복수 개의 셀 중 하나 이상의 중요 셀을 선택하는 중요 셀 선택부; 및 상기 출발지, 상기 하나 이상의 중요 셀 및 상기 도착지를 순차적으로 연결하여 상기 이동체의 기준 경로를 구성하는 기준 경로 계산부를 포함한다.

Description

이동체의 기준 경로 계산 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CALCULATING STANDARD ROUTE OF MOVING BODY}

본 발명의 실시예들은 과거의 위치 추적 데이터로부터 이동체의 기준 경로 및 기준 이동 시간을 계산하기 위한 기술과 관련된다.

이상 상황의 조기 및 실시간 감지는 다양한 비즈니스 프로세스에 있어 비용 절감 및 리스크 관리를 위한 핵심 기술 중 하나이다. 예를 들어 4자물류(4PL, Fourth-Party Logistics) 분야에서 정확도 높은 물류 차질 예측은 대응 비용 절감 및 고객 만족을 위한 필수 요소로 요구되고 있다. 이에 맞추어 4PL 업체들은 실시간으로 선박 또는 항공기 등의 위치를 추적하기 위한 기술 등을 도입하여 물류의 가시성 확보를 위해 노력하고 있다. 그러나 이와 같이 선박 또는 항공기 등의 이동체의 위치를 실시간으로 파악하더라도, 이로부터 지연 발생 등의 여부를 판단할 수 있는 기준값이 존재하지 않으면 제대로 된 분석이 불가능하다.

종래에는 사용자가 우수하다고 판단되는 사례를 선택하여 이를 기준선으로 하여 이동체의 지연 여부를 판단하였다. 그러나 이러한 인위적인 방법은 사용자의 주관적인 판단에 전적으로 의존하므로, 어떤 사례를 선택하는지에 따라 결과가 달라질 수 있게 되는 문제가 존재하였다.

미국 공개특허공보 제2010-0121770호 (2010. 05. 13)

본 발명의 실시예들은 과거의 사례 데이터를 기반으로 이동체의 기준 이동 경로 및 기준 이동 시간을 계산하기 위한 수단을 제공하기 위한 것이다.

예시적인 실시예에 따르면, 이동체의 출발지 및 도착지를 포함하는 영역을 복수 개의 셀로 분할하는 영역 분할부; 상기 이동체의 과거 위치 추적 데이터를 상기 복수 개의 셀에 맵핑하는 데이터 맵핑부; 상기 복수 개의 셀 각각에 맵핑된 상기 과거 위치 추적 데이터의 개수에 따라 상기 복수 개의 셀 중 하나 이상의 중요 셀을 선택하는 중요 셀 선택부; 및 상기 출발지, 상기 하나 이상의 중요 셀 및 상기 도착지를 순차적으로 연결하여 상기 이동체의 기준 경로를 구성하는 기준 경로 계산부를 포함하는 이동체의 기준 경로 계산 장치가 제공된다.

상기 데이터 맵핑부는, 상기 과거 위치 추적 데이터 중 상기 이동체가 기 설정된 정상 시간 범위 내에 상기 도착지에 도달한 사례에 해당하는 위치 추적 데이터를 선별하여 상기 복수 개의 셀에 맵핑할 수 있다.

상기 중요 셀 선택부는, 맵핑된 상기 과거 위치 추적 데이터의 개수가 설정된 기준값 이상인 셀을 중요 셀로 선택할 수 있다.

상기 기준 경로 계산부는, 인접한 두 개의 중요 셀 사이 구간에서의 상기 이동체의 부분 이동 경로를 계산하고, 계산된 각 구간 별 상기 부분 이동 경로를 결합하여 상기 이동체의 기준 이동 경로를 구성할 수 있다.

상기 기준 경로 계산부는, 인접한 두 개의 중요 셀을 포함하는 직사각형 형태의 부분 영역을 구성하여 상기 두 개의 중요 셀을 각각 출발 셀 및 도착 셀로 지정하고, 상기 부분 영역 내에서 상기 출발 셀 및 상기 도착 셀을 연결하는 하나 이상의 이동 후보 경로를 생성하며, 상기 이동 후보 경로 각각에 포함된 셀들에 맵핑된 상기 과거 위치 추적 데이터의 개수를 합산한 값이 최대인 이동 후보 경로를 상기 인접한 두 개의 중요 셀 사이의 상기 이동체의 부분 이동 경로로 결정할 수 있다.

상기 각 이동 후보 경로는, 상기 출발 셀로부터 출발하여 상기 도착 셀과 가까워지는 방향으로 상기 부분 영역 내에서 인접한 셀들을 순차적으로 이동함으로써 생성될 수 있다.

상기 기준 경로 계산부는, 상기 인접한 두 개의 중요 셀 사이 구간에서의 상기 이동체의 부분 이동 거리를 계산하고, 계산된 각 구간 별 상기 부분 이동 거리를 합산하여 상기 이동체의 기준 이동 거리를 계산할 수 있다.

상기 부분 영역에 포함된 셀의 크기가 모두 동일한 경우, 상기 기준 경로 계산부는, 상기 이동체의 부분 이동 경로에 포함된 셀의 개수에 따라 상기 부분 이동 거리를 계산할 수 있다.

상기 부분 영역에 포함된 셀의 크기가 상이한 경우, 상기 기준 경로 계산부는, 상기 부분 영역의 가로 길이 및 세로 길이를 합산함으로써 상기 부분 이동 거리를 계산할 수 있다.

상기 이동체의 기준 경로 계산 장치는, 상기 과거 위치 추적 데이터를 이용하여 상기 기준 경로 내에서의 상기 이동체의 기준 이동 시각을 계산하는 기준 이동 시각 계산부를 더 포함할 수 있다.

상기 기준 이동 시각 계산부는, 상기 각 중요 셀에 맵핑된 과거 위치 추적 데이터에 포함된 시각 정보를 이용하여 상기 각 중요 셀의 기준 이동 시각을 계산하고, 상기 각 중요 셀의 기준 이동 시각으로부터 상기 각 중요 셀을 연결하는 이동 경로상의 각 셀 별 기준 이동 시각을 계산할 수 있다.

상기 각 중요 셀의 기준 이동 시각은, 상기 각 중요 셀에 맵핑된 과거 위치 추적 데이터의 시각 정보의 평균값 또는 중간값 중 어느 하나일 수 있다.

상기 각 중요 셀을 연결하는 이동 경로상의 각 셀 별 기준 이동 시각은, 인접한 중요 셀 간 이동 시각의 차이를 해당 중요 셀 사이를 연결하는 이동 경로상의 셀 개수로 등분함으로써 계산될 수 있다.

다른 예시적인 실시예에 따르면 이동체의 출발지 및 도착지를 포함하는 영역을 복수 개의 셀로 분할하는 단계; 상기 이동체의 과거 위치 추적 데이터를 상기 복수 개의 셀에 맵핑하는 단계; 상기 복수 개의 셀 각각에 맵핑된 상기 과거 위치 추적 데이터의 개수에 따라 상기 복수 개의 셀 중 하나 이상의 중요 셀을 선택하는 단계; 및 상기 출발지, 상기 하나 이상의 중요 셀 및 상기 도착지를 순차적으로 연결하여 상기 이동체의 기준 경로를 구성하는 단계를 포함하는 이동체의 기준 경로 계산 방법이 제공된다.

상기 맵핑하는 단계는, 상기 과거 위치 추적 데이터 중 상기 이동체가 기 설정된 정상 시간 범위 내에 상기 도착지에 도달한 사례에 해당하는 위치 추적 데이터를 선별하여 상기 복수 개의 셀에 맵핑할 수 있다.

상기 중요 셀을 선택하는 단계는, 맵핑된 상기 과거 위치 추적 데이터의 개수가 설정된 기준값 이상인 셀을 중요 셀로 선택할 수 있다.

상기 기준 경로를 구성하는 단계는, 인접한 두 개의 중요 셀 사이 구간에서의 상기 이동체의 부분 이동 경로를 계산하는 단계; 및 계산된 각 구간 별 상기 부분 이동 경로를 결합하여 상기 이동체의 기준 이동 경로를 구성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 이동체의 부분 이동 경로를 계산하는 단계는, 인접한 두 개의 중요 셀을 포함하는 직사각형 형태의 부분 영역을 구성하고, 상기 두 개의 중요 셀을 각각 출발 셀 및 도착 셀로 지정하는 단계; 상기 부분 영역 내에서 상기 출발 셀 및 상기 도착 셀을 연결하는 하나 이상의 이동 후보 경로를 생성하는 단계; 상기 이동 후보 경로 각각에 포함된 셀들에 맵핑된 상기 과거 위치 추적 데이터의 개수를 합산하는 단계; 및 합산된 상기 과거 위치 추적 데이터의 개수가 최대인 이동 후보 경로를 상기 인접한 두 개의 중요 셀 사이의 상기 이동체의 부분 이동 경로로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 기준 경로를 구성하는 단계는, 상기 인접한 두 개의 중요 셀 사이 구간에서의 상기 이동체의 부분 이동 거리를 계산하는 단계; 및 계산된 각 구간 별 상기 부분 이동 거리를 합산하여 상기 이동체의 기준 이동 거리를 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 이동체의 부분 이동 거리를 계산하는 단계는, 상기 부분 영역에 포함된 셀의 크기가 모두 동일한 경우, 상기 이동체의 부분 이동 경로에 포함된 셀의 개수에 따라 상기 부분 이동 거리를 계산할 수 있다.

상기 이동체의 부분 이동 거리를 계산하는 단계는, 상기 부분 영역에 포함된 셀의 크기가 상이한 경우, 상기 부분 영역의 가로 길이 및 세로 길이를 합산함으로써 상기 부분 이동 거리를 계산할 수 있다.

상기 방법은, 상기 이동체의 기준 경로를 구성하는 단계의 수행 이후, 상기 과거 위치 추적 데이터를 이용하여 상기 기준 경로 내에서의 상기 이동체의 기준 이동 시각을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 기준 이동 시각을 계산하는 단계는, 상기 각 중요 셀에 맵핑된 과거 위치 추적 데이터에 포함된 시각 정보를 이용하여 상기 각 중요 셀의 기준 이동 시각을 계산하는 단계; 및 상기 각 중요 셀의 기준 이동 시각으로부터 상기 각 중요 셀을 연결하는 이동 경로상의 각 셀 별 기준 이동 시각을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.

다른 예시적인 실시예에 따르면, 하드웨어와 결합되어 전술한 각 단계들을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 제공된다.

본 발명의 실시예들에 따를 경우, 과거의 위치 추적 데이터를 이용하여 효과적으로 이동체의 기준 이동 경로 및 계산된 이동 경로에 따른 기준 이동 시간을 계산할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체의 기준 경로 계산 장치를 설명하기 위한 블록도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체의 과거 위치 추적 데이터를 설명하기 위한 예시도
도 3은 도 2에 도시된 과거 위치 추적 위치 데이터 중 구간 1에서의 셀 단위 데이터 분포를 설명하기 위한 예시도
도 4는 도 3에 도시된 구간 1에서, 인접한 두 개의 중요 셀로부터 구성한 직사각형 형태의 부분 영역을 설명하기 위한 예시도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 경로 계산부에서 생성된 구간 1에서의 기준 이동 경로를 나타낸 예시도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 경로 계산부에서 생성된 구간 2에서의 기준 이동 경로를 나타낸 예시도
도 7은 본 발명의 일 실시예에서 셀들의 크기가 같지 않은 경우 두 중요 셀이 구성하는 직사각형 구간을 나타낸 예시도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체의 기준 경로 계산 방법을 설명하기 위한 흐름도

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체의 기준 경로 계산 장치(100)를 설명하기 위한 블록도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체의 기준 경로 계산 장치(100)는 차량, 선박 또는 항공기 등의 이동체의 과거 운항 데이터를 이용하여 이동체가 정상적으로 운항하고 있는지의 여부를 판단하기 위한 기준 경로 및 상기 기준 경로 내에서의 기준 이동 시각을 계산하기 위한 장치를 의미한다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체의 기준 경로 계산 장치(100)는 영역 분할부(102), 데이터 맵핑부(104), 중요 셀 선택부(106) 및 기준 경로 계산부(108)를 포함하며, 필요에 따라 기준 이동 시각 계산부(110)를 더 포함할 수 있다.

영역 분할부(102)는 이동체의 출발지 및 도착지를 포함하는 영역을 복수 개의 셀(cell)로 분할한다. 일 실시예에서, 상기 셀은 특정한 크기를 가지는 직사각형 형태일 수 있다. 예를 들어, 영역 분할부(102)는 상기 영역을 가로 1도, 세로 1도의 크기를 가지는 직사각형으로 구성할 수 있다. 이와 같이 셀의 크기를 위도 및 경도의 단위인 도(°) 단위로 정할 경우, 이동체의 위치 데이터의 위도, 경도 값을 올림함으로써 이동체의 위치가 어느 셀에 속하는지를 바로 계산할 수 있다. 다만 본 발명의 실시예들은 특정 크기 또는 형태의 셀에 한정되는 것은 아니며, 상기 셀의 크기는 상기 영역의 크기를 고려하여 적절하게 결정될 수 있다. 예를 들어 영역 분할부(102)는 각 셀의 크기를 가로 1/N도, 세로 1/N도의 직사각형으로 구성할 수 있다. 이 경우, 특히 짧은 경로(전체 이동 거리가 가로 또는 세로 1도(°) 보다 짧은 경우 등)를 추정하는데 유용하다. 또한, 실시예에 따라 영역 분할부(102)는 전체 경로를 여러 개의 서브-경로로 나누고, 각 서브-경로마다 서로 다른 크기의 셀들을 사용할 수도 있다. 이 경우, 서브-경로들과, 각 서브-경로들에서 활용할 셀들의 크기는, 이동체의 운항 환경이나 위치 측위 빈도 등 여러 가지 요인들을 반영하여 적절히 선택할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 복수 개의 셀 각각의 크기는 모두 동일하게 설정될 수 있다. 균일한 크기를 가진 셀을 이용하면 점들간의 거리를 계산하기 위해 유클리디언(Euclidean) 거리와 같은 계산을 할 필요가 없다. 단순히 두 셀 사이의 셀 개수를 셈으로써 셀 간의 거리를 계산할 수 있기 때문이다. 다른 실시예에서, 상기 복수 개의 셀 각각의 크기는 모두 동일하지 않도록 설정될 수도 있다. 예를 들어, 영역 분할부(102)는 그 크기가 서로 배수 관계를 가지는 몇몇 종류의 셀들을 미리 정하여 사용할 수 있다. 이 경우 두 점들간의 거리는 두 점 사이를 연결할 수 있는 셀들의 종류 및 개수에 따라 계산될 수 있다.

다음으로, 데이터 맵핑부(104)는 상기 이동체의 과거 위치 추적 데이터를 상기 복수 개의 셀에 맵핑한다. 즉, 데이터 맵핑부(104)는 위도 및 경도로 구성되는 이동체의 이차원(Bivariate) 위치 정보를 일차원(Univariate)의 셀 단위로 차원 축소(dimension reduction)하게 된다.

일 실시예에서, 상기 과거 위치 추적 데이터는 상기 이동체 또는 상기 이동체와 동일한 경로로 이동하는 다른 이동체의 과거 운항 사례 데이터일 수 있다. 상기 과거 위치 추적 데이터는 데이터 맵핑부(104) 내의 저장 영역에 저장될 수도 있으며, 실시예에 따라 별도의 데이터베이스(미도시)에 저장 및 관리될 수도 있다. 또한 데이터 맵핑부(104)는 상기 과거 위치 추적 데이터 중 운항 지연이 발생하지 않은 사례, 즉 기 설정된 정상 시간 범위 내에 출발 지점에서 출발하여 정상 시간 범위 내에 도착 지점에 도착한 사례들만을 상기 복수 개의 셀에 맵핑하도록 구성될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체의 과거 위치 추적 데이터를 설명하기 위한 예시도이다. 도시된 실시예에서는 특정 항로에 대한 21072개의 과거 위치 추적 데이터들의 위치를 지도상에 표시한 것으로서, 여러 개의 사례들이 하나의 지도에 겹쳐서 표시되어 있다.

도 3은 도 2에 도시된 과거 위치 추적 위치 데이터 중 구간 1에서의 셀 단위 데이터 분포를 설명하기 위한 예시도이다. 도시된 바와 같이, 구간 1은 가로 20개 및 세로 8개의 총 160개의 직사각형 셀로 구성되며, 해당 구간에는 총 89개의 위치 추적 데이터가 포함된다. 예를 들어, 구간 1에서 왼쪽 상단으로부터 세로로 6번째, 세로로 1번째 셀(이하 (6, 1)과 같이 표기)의 값은 3인데, 이는 해당 셀에 대응되는 위치 정보를 가지는 과거 위치 추적 데이터의 개수가 3개임을 의미한다.

중요 셀 선택부(106)는 상기 복수 개의 셀 각각에 맵핑된 상기 과거 위치 추적 데이터의 개수에 따라 상기 복수 개의 셀 중 하나 이상의 중요 셀을 선택한다. 일 실시예에서, 중요 셀 선택부(106)는 맵핑된 상기 과거 위치 추적 데이터의 개수가 설정된 기준값 이상인 셀을 중요 셀로 선택할 수 있다. 예를 들어, 중요 셀 선택부(106)는 위치 추적 데이터의 개수가 10개 이상인 셀을 중요 셀로 선택할 수 있다. 이 경우 도 3에 도시된 구간 1에서 중요 셀은 (6, 3)(데이터 수 15개), (6, 4)(13개), (4, 10)(13개), (3, 14)(26개)의 4개의 셀이 된다. 또한, 본 발명의 실시예에서 중요 셀 선택부(106)는 이동체의 출발지 셀 및 도착지 셀 또한 상기 중요 셀에 포함되도록 중요 셀을 선택할 수 있다.

이와 같이 중요 셀이 선정되면, 다음으로 기준 경로 계산부(108)는 상기 이동체의 출발지, 상기 하나 이상의 중요 셀 및 상기 도착지를 순차적으로 연결함으로써 상기 이동체의 기준 경로를 구성한다. 구체적으로, 기준 경로 계산부(108)는 인접한 두 개의 중요 셀 사이 구간에서의 상기 이동체의 부분 이동 경로를 계산하고, 계산된 각 구간 별 상기 부분 이동 경로를 결합하여 상기 이동체의 기준 이동 경로를 구성하도록 구성될 수 있다.

먼저, 각 셀의 크기가 모두 동일할 경우 기준 경로 계산부(108)에서 구간 별 부분 이동 경로를 계산하는 과정을 설명한다. 먼저, 기준 경로 계산부(108)는 인접한 두 개의 중요 셀을 포함하는 직사각형 형태의 부분 영역을 구성한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 구간 1에서 인접한 두 개의 중요 셀인 (6, 4) 셀과 (4, 10) 셀을 포함하는 직사각형 형태의 부분 영역을 구성하면 도 4와 같다. 만약 (6, 3), (6, 4) 셀과 같이 두 개의 중요 셀이 동일한 행 또는 열에 위치할 경우 상기 부분 영역은 직선 형태가 될 수도 있다.

기준 경로 계산부(108)는 상기 부분 영역에 포함된 두 개의 중요 셀을 각각 출발 셀 및 도착 셀로 지정한다. 각각의 중요 셀은 이동체의 이동 경로 상에 존재하는 것이므로, 두 중요 셀 사이에는 시차가 존재한다. 즉, 한 중요 셀은 출발 셀이 되고 다른 중요 셀은 도착 셀이 된다. 만약 이동체가 도 2의 경로를 서쪽에서 동쪽으로 이동한다고 가정할 경우, 도 4의 부분 영역에서 출발 셀은 (6, 4)셀이, 도착 셀은 (4, 10) 셀이 된다.

이후, 기준 경로 계산부(108)는 상기 부분 영역 내에서 상기 출발 셀 및 상기 도착 셀을 연결하는 하나 이상의 이동 후보 경로를 생성한다. 분석 및 계산의 활용성을 고려하여 두 중요 셀간 사이의 유효 경로의 개수를 적절한 숫자 이내로 제한하기 위하여, 기준 경로 계산부(108)는 부분 영역 내에서 셀간의 이동과 관련하여 아래와 같은 조건을 설정할 수 있다.

첫째 조건은 셀 간의 이동은 위, 아래, 왼쪽, 오른쪽으로만 가능하며, 대각선 방향으로의 이동은 고려하지 않는다는 것이다. 그리고 둘째 조건은 두 중요 셀 사이에서 시간 방향에 역행하는 방향으로는 가는 경로는 고려하지 않는다는 것이다. 예를 들어 도 4에 도시된 예의 경우 좌하단 셀에서 우상단 셀로 이동하여야 하는 바, 셀간의 이동은 위쪽 및 오른쪽의 두 가지 방향으로 한정된다. 마지막으로, 셋째 조건은 셀간의 이동은 두 중요 셀 사이에 형성되는 부분 영역을 벗어나지 않는다는 것이다. 즉, 상기 이동 후보 경로는, 상기 출발 셀로부터 출발하여 상기 도착 셀과 가까워지는 방향으로 상기 부분 영역 내에서 인접한 셀들을 순차적으로 이동함으로써 생성된다. 이러한 세 가지 제한 조건을 만족하는 경우, 두 중요 셀 사이에 n*m개 셀들의 직사각형이 형성되어 있다고 할 때, 가능한 이동 후보 경로의 총 개수는 다음과 같다.

[수학식 1]

도 4에 도시된 예의 경우 n = 3, m = 7이므로 상기 수학식 1에 따를 경우 가능한 이동 후보 경로의 개수는 28개이다.

기준 경로 계산부(108)는 각각의 이동 후보 경로에 대하여 경로상에 존재하는 셀들에 맵핑된 과거 위치 추적 데이터의 개수를 합산하고, 합산된 값이 최대인 이동 후보 경로를 인접한 두 개의 중요 셀 사이의 상기 이동체의 부분 이동 경로로 선정한다. 만약 합산된 값이 최대인 이동 후보 경로가 복수 개인 경우, 기준 경로 계산부(108)는 이 중 임의로 하나의 경로를 선택할 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 좌/우의 이동만을 가정하였기 때문에, 한 셀에서 다음 셀로 이동 시에는 최대 두 개의 셀밖에 선택할 수가 없다. 따라서, 각각의 경로는 출발 셀로부터 의사결정나무(Decision Tree)의 하나의 가지가 되며, 이를 이용하면 두 중요 셀 사이의 최적 경로를 빠르게 구할 수 있다. 또한, 실시예에 따라 위의 세 가지 조건 중 일부를 적용하지 않을 수도 있다. 도 5는 이와 같은 과정을 거쳐 생성된 구간 1에서의 기준 이동 경로를, 도 6은 구간 2에서의 기준 이동 경로를 각각 나타낸 예시도이다.

한편, 기준 경로 계산부(108)는 상기 기준 이동 경로와 함께 기준 이동 경로 상을 운항할 때의 이동체의 기준 이동 거리를 계산할 수 있다. 구체적으로, 기준 경로 계산부(108)는 인접한 두 개의 중요 셀 사이 구간에서의 상기 이동체의 부분 이동 거리를 계산하고, 계산된 각 구간 별 상기 부분 이동 거리를 합산하여 상기 이동체의 기준 이동 거리를 계산할 수 있다.

만약 영역 내 각 셀의 크기가 모두 동일한 경우, 기준 경로 계산부(108)는 상기 이동체의 부분 이동 경로에 포함된 셀의 개수에 각 셀간 길이를 곱함으로써 상기 부분 이동 거리를 계산할 수 있다.

이와 달리, 상기 부분 영역에 포함된 셀의 크기가 상이한 경우, 상기 기준 경로 계산부(108)는, 상기 부분 영역의 가로 길이 및 세로 길이를 합산함으로써 상기 부분 이동 거리를 계산할 수 있다. 이를 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

이동체가 이동하는 영역 내의 각 셀들의 크기가 균일하지 않고, 각 셀들의 크기가 순차적으로 배수 관계가 존재한다고 하자. 이 경우, 가령, 번째 종류의 셀의 크기는, 번째 종류의 셀의 크기의 가로로는 n_k ^(w) 배수이며 세로로는 n_k ^(h) 배수가 된다. N_h * N_w 개의 셀로 구성되는 영역에서, k는 가로로 1부터 N_w까지, 세로로 1부터 N_h까지 존재한다. 즉, 해당 영역에서 가로와 세로로 첫 번째 셀의 경우, 그 셀의 크기는 가로 w₁, 세로 h₁인 직사각형이 된다. 이를 일반화하면, k번째 셀의 가로와 세로의 크기는 다음과 같은 식을 따르게 된다.

[수학식 2]

전술한 바와 같이, 각 셀의 크기가 동일한 경우에는 경로가 포함하는 셀의 숫자만 셈으로써 경로의 길이를 손쉽게 구할 수 있었다. 하지만, 셀들의 크기가 같지 않은 경우, 경로의 길이를 계산하기 위해서는 먼저 두 중요 셀들 사이의 거리를 계산할 필요가 있다.

도 7은 셀들의 크기가 같지 않은 경우 두 중요 셀이 구성하는 직사각형 구간을 나타낸 예시도이다. 이 경우 (h₁, w₁), (h₃, w₆) 두 개의 셀을 중요 셀로 가정한다. 각각의 셀의 가로, 세로 길이는 전술한 수학식 2에 의해 계산할 수 있다. 이 경우, 수학식 1에 의하면 총 21가지의 두 중요 셀 사이의 후보 경로가 가능한데, 모든 후보 경로는 가로 w₁ 내지 w₆, 세로 h₁ 내지 h₃ 의 셀을 단 한번씩 반드시 지나게 된다. 즉, 도 7에서의 두 중요 셀 사이의 거리는 21가지 경로 중 어떤 경우를 택하더라도 다음과 같이 계산될 수 있다.

[수학식 3]

이와 같은 방법으로 근접하는 두 중요 셀들간의 거리를 구해나가면, 전체 경로의 거리를 손쉽게 계산해 낼 수 있다.

마지막으로, 기준 이동 시각 계산부(110)는 상기 과거 위치 추적 데이터를 이용하여 상기 기준 경로 내에서의 상기 이동체의 기준 이동 시각을 계산한다. 일 실시예에서, 기준 이동 시각 계산부(110)는 상기 각 중요 셀에 맵핑된 과거 위치 추적 데이터에 포함된 시각 정보를 이용하여 상기 각 중요 셀의 기준 이동 시각을 계산하고, 상기 각 중요 셀의 기준 이동 시각으로부터 상기 각 중요 셀을 연결하는 이동 경로상의 각 셀 별 기준 이동 시각을 계산할 수 있다.

이때 상기 각 중요 셀의 기준 이동 시각은, 상기 각 중요 셀에 맵핑된 과거 위치 추적 데이터의 시각 정보의 평균값 또는 중간값 중 어느 하나일 수 있다. 중요 셀은 기 설정된 최소 개수 이상의 위치 추적 데이터를 가지고 있고, 기준선이 반드시 지나게 되는 셀이다. 중요 셀 안에 들어 있는 위치 추적 데이터들은 하나의 사례에서 나온 것일 수도 있고 다양한 사례에서 나온 것일 수도 있다. 또한, 위치 추적 데이터들은 위치 정보뿐만 아니라 출발지로부터 걸린 시간 정보도 함께 가지고 있다. 따라서 각 중요 셀 안에 들어있는 위치 추적 데이터들의 시간 정보를 평균하거나 또는 이의 중간값을 계산하여 해당 중요 셀의 기준 이동 시각으로 정할 수 있다.

또한, 각 중요 셀을 연결하는 이동 경로상의 각 셀 별 기준 이동 시각은, 인접한 중요 셀 간 이동 시각의 차이를 해당 중요 셀 사이를 연결하는 이동 경로상의 셀 개수로 등분함으로써 계산될 수 있다. 예를 들어 두 중요 셀 사이의 시차가 8분이고, 그 사이에 최적경로가 8개의 셀로 구성되어 있다면 각 구성 셀들 사이에는 1분의 시차가 존재하게 된다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체의 기준 경로 계산 방법(800)을 설명하기 위한 흐름도이다.

단계 802에서, 영역 분할부(102)는 이동체의 출발지 및 도착지를 포함하는 영역을 복수 개의 셀로 분할한다.

단계 804에서, 데이터 맵핑부(104)는 상기 이동체의 과거 위치 추적 데이터를 상기 복수 개의 셀에 맵핑한다.

단계 806에서, 중요 셀 선택부(106)는 상기 복수 개의 셀 각각에 맵핑된 상기 과거 위치 추적 데이터의 개수에 따라 상기 복수 개의 셀 중 하나 이상의 중요 셀을 선택한다.

단계 808에서, 기준 경로 계산부(108)는 상기 출발지, 상기 하나 이상의 중요 셀 및 상기 도착지를 순차적으로 연결하여 상기 이동체의 기준 경로를 구성한다.

단계 810에서, 기준 이동 시각 계산부(110)는 상기 과거 위치 추적 데이터를 이용하여 상기 기준 경로 내에서의 상기 이동체의 기준 이동 시각을 계산한다.

한편, 본 발명의 실시예는 본 명세서에서 기술한 방법들을 컴퓨터상에서 수행하기 위한 프로그램, 및 상기 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 기록매체를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 기록매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나, 또는 컴퓨터 소프트웨어 분야에서 통상적으로 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 프로그램의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 이동체의 기준 경로 계산 장치
102: 영역 분할부
104: 데이터 맵핑부
106: 중요 셀 선택부
108: 기준 경로 계산부
110: 기준 이동 시각 계산부

Claims

이동체의 출발지 및 도착지를 포함하는 영역을 복수 개의 셀로 분할하는 영역 분할부;
상기 이동체의 과거 위치 추적 데이터를 상기 복수 개의 셀에 맵핑하는 데이터 맵핑부;
상기 복수 개의 셀 각각에 맵핑된 상기 과거 위치 추적 데이터의 개수에 따라 상기 복수 개의 셀 중 하나 이상의 중요 셀을 선택하는 중요 셀 선택부; 및
상기 출발지, 상기 하나 이상의 중요 셀 및 상기 도착지를 순차적으로 연결하여 상기 이동체의 기준 경로를 구성하는 기준 경로 계산부를 포함하는 이동체의 기준 경로 계산 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 데이터 맵핑부는,
상기 과거 위치 추적 데이터 중 상기 이동체가 기 설정된 정상 시간 범위 내에 상기 도착지에 도달한 사례에 해당하는 위치 추적 데이터를 선별하여 상기 복수 개의 셀에 맵핑하는, 이동체의 기준 경로 계산 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 중요 셀 선택부는,
맵핑된 상기 과거 위치 추적 데이터의 개수가 설정된 기준값 이상인 셀을 중요 셀로 선택하는, 이동체의 기준 경로 계산 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 기준 경로 계산부는,
인접한 두 개의 중요 셀 사이 구간에서의 상기 이동체의 부분 이동 경로를 계산하고,
계산된 각 구간 별 상기 부분 이동 경로를 결합하여 상기 이동체의 기준 이동 경로를 구성하는, 이동체의 기준 경로 계산 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 기준 경로 계산부는,
인접한 두 개의 중요 셀을 포함하는 직사각형 형태의 부분 영역을 구성하여 상기 두 개의 중요 셀을 각각 출발 셀 및 도착 셀로 지정하고, 상기 부분 영역 내에서 상기 출발 셀 및 상기 도착 셀을 연결하는 하나 이상의 이동 후보 경로를 생성하며,
상기 이동 후보 경로 각각에 포함된 셀들에 맵핑된 상기 과거 위치 추적 데이터의 개수를 합산한 값이 최대인 이동 후보 경로를 상기 인접한 두 개의 중요 셀 사이의 상기 이동체의 부분 이동 경로로 결정하는, 이동체의 기준 경로 계산 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 각 이동 후보 경로는,
상기 출발 셀로부터 출발하여 상기 도착 셀과 가까워지는 방향으로 상기 부분 영역 내에서 인접한 셀들을 순차적으로 이동함으로써 생성되는, 이동체의 기준 경로 계산 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 기준 경로 계산부는,
상기 인접한 두 개의 중요 셀 사이 구간에서의 상기 이동체의 부분 이동 거리를 계산하고,
계산된 각 구간 별 상기 부분 이동 거리를 합산하여 상기 이동체의 기준 이동 거리를 계산하는, 이동체의 기준 경로 계산 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 부분 영역에 포함된 셀의 크기가 모두 동일한 경우,
상기 기준 경로 계산부는, 상기 이동체의 부분 이동 경로에 포함된 셀의 개수에 따라 상기 부분 이동 거리를 계산하는, 이동체의 기준 경로 계산 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 부분 영역에 포함된 셀의 크기가 상이한 경우,
상기 기준 경로 계산부는, 상기 부분 영역의 가로 길이 및 세로 길이를 합산함으로써 상기 부분 이동 거리를 계산하는, 이동체의 기준 경로 계산 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 과거 위치 추적 데이터를 이용하여 상기 기준 경로 내에서의 상기 이동체의 기준 이동 시각을 계산하는 기준 이동 시각 계산부를 더 포함하는, 이동체의 기준 경로 계산 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 기준 이동 시각 계산부는, 상기 각 중요 셀에 맵핑된 과거 위치 추적 데이터에 포함된 시각 정보를 이용하여 상기 각 중요 셀의 기준 이동 시각을 계산하고,
상기 각 중요 셀의 기준 이동 시각으로부터 상기 각 중요 셀을 연결하는 이동 경로상의 각 셀 별 기준 이동 시각을 계산하는, 이동체의 기준 경로 계산 장치.
청구항 11에 있어서,
상기 각 중요 셀의 기준 이동 시각은, 상기 각 중요 셀에 맵핑된 과거 위치 추적 데이터의 시각 정보의 평균값 또는 중간값 중 어느 하나인, 이동체의 기준 경로 계산 장치.
청구항 11에 있어서,
상기 각 중요 셀을 연결하는 이동 경로상의 각 셀 별 기준 이동 시각은, 인접한 중요 셀 간 이동 시각의 차이를 해당 중요 셀 사이를 연결하는 이동 경로상의 셀 개수로 등분함으로써 계산되는, 이동체의 기준 경로 계산 장치.
이동체의 출발지 및 도착지를 포함하는 영역을 복수 개의 셀로 분할하는 단계;
상기 이동체의 과거 위치 추적 데이터를 상기 복수 개의 셀에 맵핑하는 단계;
상기 복수 개의 셀 각각에 맵핑된 상기 과거 위치 추적 데이터의 개수에 따라 상기 복수 개의 셀 중 하나 이상의 중요 셀을 선택하는 단계; 및
상기 출발지, 상기 하나 이상의 중요 셀 및 상기 도착지를 순차적으로 연결하여 상기 이동체의 기준 경로를 구성하는 단계를 포함하는 이동체의 기준 경로 계산 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 맵핑하는 단계는, 상기 과거 위치 추적 데이터 중 상기 이동체가 기 설정된 정상 시간 범위 내에 상기 도착지에 도달한 사례에 해당하는 위치 추적 데이터를 선별하여 상기 복수 개의 셀에 맵핑하는, 이동체의 기준 경로 계산 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 중요 셀을 선택하는 단계는, 맵핑된 상기 과거 위치 추적 데이터의 개수가 설정된 기준값 이상인 셀을 중요 셀로 선택하는, 이동체의 기준 경로 계산 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 기준 경로를 구성하는 단계는,
인접한 두 개의 중요 셀 사이 구간에서의 상기 이동체의 부분 이동 경로를 계산하는 단계; 및
계산된 각 구간 별 상기 부분 이동 경로를 결합하여 상기 이동체의 기준 이동 경로를 구성하는 단계를 더 포함하는, 이동체의 기준 경로 계산 방법.
청구항 17에 있어서,
상기 이동체의 부분 이동 경로를 계산하는 단계는,
인접한 두 개의 중요 셀을 포함하는 직사각형 형태의 부분 영역을 구성하고, 상기 두 개의 중요 셀을 각각 출발 셀 및 도착 셀로 지정하는 단계;
상기 부분 영역 내에서 상기 출발 셀 및 상기 도착 셀을 연결하는 하나 이상의 이동 후보 경로를 생성하는 단계;
상기 이동 후보 경로 각각에 포함된 셀들에 맵핑된 상기 과거 위치 추적 데이터의 개수를 합산하는 단계; 및
합산된 상기 과거 위치 추적 데이터의 개수가 최대인 이동 후보 경로를 상기 인접한 두 개의 중요 셀 사이의 상기 이동체의 부분 이동 경로로 결정하는 단계를 더 포함하는, 이동체의 기준 경로 계산 방법.
청구항 18에 있어서,
상기 각 이동 후보 경로는, 상기 출발 셀로부터 출발하여 상기 도착 셀과 가까워지는 방향으로 상기 부분 영역 내에서 인접한 셀들을 순차적으로 이동함으로써 생성되는, 이동체의 기준 경로 계산 방법.
청구항 18에 있어서,
상기 기준 경로를 구성하는 단계는,
상기 인접한 두 개의 중요 셀 사이 구간에서의 상기 이동체의 부분 이동 거리를 계산하는 단계; 및
계산된 각 구간 별 상기 부분 이동 거리를 합산하여 상기 이동체의 기준 이동 거리를 계산하는 단계를 더 포함하는, 이동체의 기준 경로 계산 방법.
청구항 20에 있어서,
상기 이동체의 부분 이동 거리를 계산하는 단계는,
상기 부분 영역에 포함된 셀의 크기가 모두 동일한 경우, 상기 이동체의 부분 이동 경로에 포함된 셀의 개수에 따라 상기 부분 이동 거리를 계산하는, 이동체의 기준 경로 계산 방법.
청구항 20에 있어서,
상기 이동체의 부분 이동 거리를 계산하는 단계는,
상기 부분 영역에 포함된 셀의 크기가 상이한 경우, 상기 부분 영역의 가로 길이 및 세로 길이를 합산함으로써 상기 부분 이동 거리를 계산하는, 이동체의 기준 경로 계산 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 이동체의 기준 경로를 구성하는 단계의 수행 이후,
상기 과거 위치 추적 데이터를 이용하여 상기 기준 경로 내에서의 상기 이동체의 기준 이동 시각을 계산하는 단계를 더 포함하는, 이동체의 기준 경로 계산 방법.
청구항 23에 있어서,
상기 기준 이동 시각을 계산하는 단계는,
상기 각 중요 셀에 맵핑된 과거 위치 추적 데이터에 포함된 시각 정보를 이용하여 상기 각 중요 셀의 기준 이동 시각을 계산하는 단계; 및
상기 각 중요 셀의 기준 이동 시각으로부터 상기 각 중요 셀을 연결하는 이동 경로상의 각 셀 별 기준 이동 시각을 계산하는 단계를 더 포함하는, 이동체의 기준 경로 계산 방법.
청구항 24에 있어서,
상기 각 중요 셀의 기준 이동 시각은, 상기 각 중요 셀에 맵핑된 과거 위치 추적 데이터의 시각 정보의 평균값 또는 중간값 중 어느 하나인, 이동체의 기준 경로 계산 방법.
청구항 24에 있어서,
상기 각 중요 셀을 연결하는 이동 경로상의 각 셀 별 기준 이동 시각은, 인접한 중요 셀 간 이동 시각의 차이를 해당 중요 셀 사이를 연결하는 이동 경로상의 셀 개수로 등분함으로써 계산되는, 이동체의 기준 경로 계산 방법.
하드웨어와 결합되어, 청구항 14 내지 청구항 26 중 어느 한 항에 기재된 단계들을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.