KR20180050973A - 교차로 신호의 제어 방법 및 장치 - Google Patents

교차로 신호의 제어 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 교차로 신호의 제어 방법은, 교차로에 진입하는 각 차량으로부터 수집되는 차량 이동 정보에 기초하여 교차로의 진입로의 각 차선 별로 도착하는 차량의 수를 나타내는 정지 지체 테이블을 구성하는 단계; 정지 지체 테이블을 기초로, 교차로에서 소정 방향의 페이즈 그룹의 최대녹색시간을 산출하는 단계; 산출된 페이즈 그룹의 최대녹색시간에 기초하여, 페이즈 그룹의 직진 페이즈 및 좌회전 페이즈 각각의 최대녹색시간을 산출하는 단계; 직진 페이즈와 좌회전 페이즈 사이의 점등 순서를 결정하는 단계; 및 결정된 점등 순서에 따라 교차로의 신호등을 제어하는 단계;를 포함한다.

Description

교차로 신호의 제어 방법 및 장치{Apparatus and method for controlling signal of intersections}
본 발명의 기술적 사상은 교통 신호의 제어 분야에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명의 기술적 사상은 V2X(Vehicle-to-Everything) 통신을 통해 획득되는 정보를 이용하여 교차로의 교통 신호를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
전 세계적으로 대도시의 도로 처리용량이 한계에 도달하였으며, 교통 혼잡이 일상화되어 막대한 규모의 경제적 손실이 발생하고 있다. 한국의 7대 대도시에서 발생한 교통혼잡비용은 2012년 기준 19조원으로 전체의 63.3%를 차지하는 것으로 분석되었다. 이러한 대도시 교통 혼잡을 해결하기 위해 도로의 신설, 확장 등의 용량증대가 필요하나 막대한 투자재원이 소요되어 단기적 해결에 한계가 존재한다. 따라서 도심지 교통 혼잡을 줄이기 위하여 기존 교통운영 및 관리 시스템의 개선대책이 필요하다.
국내의 전통적인 신호 제어 전략은 루프 검지기에 누적된 자료들을 이용하여 TOD(Time Of Day)에 따른 정주기식 신호 운영과 루프 검지기에서 수집된 자료를 이용한 적응형 신호 제어인 COSMOS이다. 하지만 기존 신호제어에 사용되는 루프검지기는 두 가지의 한계를 갖는다. 루프 검지기는 유지보수를 하는 데에 들어가는 비용이 비싸고, 한 개 이상 검지기가 고장이 나면 신호제어시스템 전체의 효과가 현저히 낮아지게 된다.
최근 이러한 문제를 보완하고자 V2X 통신기술이 최근 주목을 받고 있다. V2X란 차량과 도로 간 통신(Vehicle-to-Infrastructure) 및 차량과 차량 간 통신(Vehicle-to-Vehicle)을 의미하며, 차량이 주행하면서 도로 인프라 및 다른 차량과 지속적으로 정보를 주고받는 기술이다. V2X는 차량 내 장치인 OBU(on board unit)와 도로에 설치된 RSE (roadside equipment)가 DSRC (dedicated short-range communications) 통신을 통해 BSM (basic safety message) 메시지 셋을 주고받는다. BSM 메시지 셋에는 차량의 시간에 따른 위치, 속도, 방향 등의 정보 등이 포함되어 있다.
미국에서는 V2X 가능차량이 95%까지 도달하는데 최소 25년이 소요될 것이라고 예측하였으므로, 신호교차로에서 발생하는 지체를 최소화하기 위해 V2X 환경 하에서 개별차량 기반 수집 데이터를 활용하는 실시간 교통상황대응 최적화 알고리즘이 요구된다 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 교차로 신호의 제어 방법 및 장치가 이루고자 하는 기술적 과제는, 교차로에서의 교통 정체를 최소화하는 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 사상에 따른 교차로 신호의 제어 방법 및 장치가 이루고자 하는 기술적 과제는, V2X 차량이 증가함에 따라 그에 부합하는 신호 제어 방법 및 장치를 제안하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 교차로 신호의 제어 방법은, 교차로에 진입하는 각 차량으로부터 수집되는 차량 이동 정보에 기초하여 상기 교차로의 진입로의 각 차선 별로 도착하는 차량의 수를 나타내는 정지 지체 테이블을 구성하는 단계; 상기 정지 지체 테이블을 기초로, 상기 교차로에서 소정 방향의 페이즈 그룹의 최대녹색시간을 산출하는 단계; 상기 산출된 페이즈 그룹의 최대녹색시간에 기초하여, 상기 페이즈 그룹의 직진 페이즈 및 좌회전 페이즈 각각의 최대녹색시간을 산출하는 단계; 상기 직진 페이즈와 좌회전 페이즈 사이의 점등 순서를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 점등 순서에 따라 상기 교차로의 신호등을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 정지 지체 테이블을 구성하는 단계는, 상기 차량 이동 정보에 기초하여, 상기 교차로에 도착하는 차량 정보를 시간 별로 나타내는 도착 테이블을 구성하는 단계; 및 상기 도착 테이블로부터 상기 정지 지체 테이블을 구성하는 단계를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 페이즈 그룹의 최대녹색시간을 산출하는 단계는, 상기 페이즈 그룹의 직진 페이즈의 최소녹색시간의 총합과, 소정 시간 동안에 상기 정지 지체 테이블로부터 산출되는 교통량 비를 이용하여 도출되는 녹색시간을 비교하여, 상기 페이즈 그룹의 최대녹색시간을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 페이즈 그룹의 최대녹색시간은 하기의 수학식 1에 따라 결정될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
여기서, Group1Maxgreen은 상기 페이즈 그룹의 최대녹색시간, phase2ming, phase6ming은 페이즈 그룹에 포함된 직진 신호 페이즈들의 최소녹색시간으로서 기 설정되는 값, L은 주기당 총 손실시간으로서 주기에서 총 유해녹색시간을 차감한 값, yi는 페이즈 그룹의 i 페이즈때 임계차로군의 교통량비로서, 교통수요/포화교통량을 나타낼 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기
Figure pat00002
는 하기의 수학식 2에 따라 결정될 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00003
여기서, Maxflow(phase(a+b), phase(c+d), …)는 상기 페이즈 그룹에 포함된 페이즈들의 조합들 중 소정 시간 동안 차선에 도착하는 차량의 수가 가장 많은 페이즈 조합을 산출하는 수식, L은 페이즈 조합에 대응하는 차선의 개수 및 S는 페이즈 조합에 대응하는 포화 교통량을 나타낼 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 직진 페이즈 및 좌회전 페이즈 각각의 최대녹색시간을 산출하는 단계는, 상기 페이즈 그룹의 최대녹색시간에 상기 직진 페이즈에 대응하는 차선에서의 정지 지체 정도를 고려하여 상기 직진 페이즈의 최대녹색시간을 산출하는 단계; 및 상기 페이즈 그룹의 최대녹색시간에서 상기 직진 페이즈의 최대녹색시간을 차감한 값을 상기 좌회전 페이즈의 최대녹색시간으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 직진 페이즈의 최대녹색시간을 산출하는 단계는, 상기 직진 페이즈의 기 설정된 최소녹색시간과, 상기 페이즈 그룹의 최대녹색시간에 상기 직진 페이즈에 대응하는 차선에서의 정지 지체 정도를 적용하여 도출되는 값을 비교하여 상기 직진 페이즈의 최대녹색시간을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 직진 페이즈 및 좌회전 페이즈 각각의 최대녹색시간은 하기의 수학식 3에 의해 산출될 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00004
여기서, 상기 phaseT는 상기 직진 페이즈의 최대녹색시간, 상기 phaseL은 상기 좌회전 페이즈의 최대녹색시간, 상기 phaseMing(T)는 상기 직진 페이즈의 최소녹색시간으로서 기 설정되는 값, 상기 GroupMaxg는 상기 페이즈 그룹의 최대녹색시간, 상기 flowT는 소정 시간 동안 상기 직진 페이즈에 대응하는 차선에 도착하는 차량의 수, flowL은 소정 시간 동안 상기 좌회전 페이즈에 대응하는 차선에 도착하는 차량의 수, 상기 LT는 상기 직진 페이즈에 대응하는 차선의 수 및 LL은 상기 좌회전 페이즈에 대응하는 차선의 수를 나타낼 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 직진 페이즈와 좌회전 페이즈 사이의 점등 순서를 결정하는 단계는, 상기 직진 페이즈에 대응하는 신호가 최대녹색시간에 따라 먼저 점등된 경우에 상기 교차로에 도착하는 차량의 수와, 상기 좌회전 페이즈에 대응하는 신호가 먼저 점등된 경우에 상기 교차로에 도착하는 차량의 수를 비교하여 상기 점등 순서를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 점등 순서는 하기의 수학식 4에 따라 결정될 수 있다.
[수학식 4]
Figure pat00005
여기서, 상기 firstphaseT는 직진 페이즈에 대응하는 신호가 먼저 점등된 경우에 상기 교차로에 도착하는 차량의 수, firstphaseL은 좌회전 페이즈에 대응하는 신호가 먼저 점등된 경우에 상기 교차로에 도착하는 차량의 수, phaseMaxg(T)는 직진 페이즈의 최대녹색시간, phaseMaxg(L)은 좌회전 페이즈의 최대녹색시간, GroupMaxg는 페이즈 그룹의 최대녹색시간, phaseLSD는 좌회전 페이즈에 대응하는 차선에 도착하는 차량의 수, phaseTSD는 직진 페이즈에 대응하는 차선에 도착하는 차량의 수, flow(T)는 어느 하나의 페이즈에 대응하는 신호가 먼저 점등되기 전까지 직진 페이즈에 대응하는 차선에 도착한 차량의 수 및 flow(L)은 어느 하나의 페이즈에 대응하는 신호가 먼저 점등되기 전까지 좌회전 페이즈에 대응하는 차선에 도착한 차량의 수를 나타낼 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 신호등을 제어하는 단계는, 상기 직진 페이즈와 상기 좌회전 페이즈 중 먼저 점등되는 것으로 결정된 페이즈(이하, 1차 페이즈)에 따라 상기 신호등을 점등시키는 단계; 및 상기 1차 페이즈의 최대녹색시간이 도과하면, 다음 점등되는 것으로 결정된 페이즈(이하, 2차 페이즈)에 따라 상기 신호등을 점등시키는 단계를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 2차 페이즈에 따라 상기 신호등을 점등시키는 단계는, 상기 1차 페이즈의 최대녹색시간이 도과하기 전이라도, 상기 1차 페이즈의 최소녹색시간이 도과된 이후 소정 기간 간격 내에 상기 1차 페이즈에 대응하는 차선으로 차량이 도착하지 않을 것으로 예측되는 경우, 상기 1차 페이즈 대신 상기 2차 페이즈에 따라 상기 신호등을 점등시키는 단계를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 교차로 신호의 제어 방법은, 상기 페이즈 그룹의 직진 페이즈에 대응하는 신호와 좌회전 페이즈에 대응하는 신호의 점등이 종료되면, 상기 소정 방향과 상이한 방향의 페이즈 그룹의 직진 페이즈 또는 좌회전 페이즈에 따라 신호등을 점등하는 단계를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 직진 페이즈 및 좌회전 페이즈 각각의 최대녹색시간을 산출하는 단계는, 상기 페이즈 그룹의 제1 직진 페이즈와 제1 좌회전 페이즈 각각의 최대녹색시간을 산출하는 단계; 및 상기 페이즈 그룹의 제2 직진 페이즈와 제2 좌회전 페이즈 각각의 최대녹색시간을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 점등 순서를 결정하는 단계는, 상기 제1 직진 페이즈와 상기 제1 좌회전 페이즈 사이의 점등 순서를 결정하는 단계; 및 상기 제2 직진 페이즈와 상기 제2 좌회전 페이즈 사이의 점등 순서를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 신호등을 제어하는 단계는, 상기 제1 직진 페이즈 및 상기 제1 좌회전 페이즈 중 먼저 점등되는 것으로 결정된 페이즈와, 상기 제2 직진 페이즈 및 상기 제2 좌회전 페이즈 중 먼저 점등되는 것으로 결정된 페이즈에 따라 상기 신호등을 점등하는 단계; 및 상기 제1 직진 페이즈 및 상기 제1 좌회전 페이즈 중 다음에 점등되는 것으로 결정된 페이즈와, 상기 제2 직진 페이즈 및 상기 제2 좌회전 페이즈 중 다음에 점등되는 것으로 결정된 페이즈에 따라 상기 신호등을 점등하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 양태에 따른 신호 제어 장치는, 교차로에 진입하는 각 차량으로부터 수집되는 차량 이동 정보에 기초하여 상기 교차로의 진입로의 각 차선 별로 도착하는 차량의 수를 나타내는 정지 지체 테이블을 구성하는 테이블 구성부; 상기 정지 지체 테이블을 기초로, 상기 교차로에서 소정 방향의 페이즈 그룹의 최대녹색시간을 산출하고, 상기 산출된 페이즈 그룹의 최대녹색시간에 기초하여, 상기 페이즈 그룹의 직진 페이즈 및 좌회전 페이즈 각각의 최대녹색시간을 산출하는 녹색시간 산출부; 상기 직진 페이즈와 좌회전 페이즈 사이의 점등 순서를 결정하는 점등 순서 결정부; 및 상기 결정된 점등 순서에 따라 상기 교차로의 신호등을 제어하는 신호등 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 교차로 신호의 제어 방법 및 장치는, 교차로에서의 교통 정체를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 교차로 신호의 제어 방법 및 장치는, V2X 차량이 증가함에 따라 그에 부합하는 신호 제어 방법 및 장치를 제안할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 신호 제어 방법이 적용되는 교차로를 도시하는 예시적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 신호 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 NEMA 페이즈를 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 신호 제어 장치의 신호등 제어 알고리즘을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 신호 제어 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
본 발명의 기술적 사상은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 기술적 사상을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 기술적 사상을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에 기재된 "~부(유닛)", "~기", "~자", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
그리고 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
이하, 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들을 차례로 상세히 설명한다.
1960년대 내지 70년대부터 점차 증가하는 승용차로 인해 대기오염 및 교통혼잡과 같은 여러 가지 사회문제들이 대두되면서, 이러한 고질적인 교통문제를 해결하기 위해 최적 신호제어와 관련된 다수의 연구들이 진행되었다. 도로에 설치된 차량 검지기에서 수집한 실시간 교통자료와 휴리스틱 알고리즘을 이용하여 신호를 제어하는 실시간 신호제어기법 연구들이 많이 진행되고 있다. 하지만 통신환경의 발달로 실시간으로 차량의 위치정보나 속도정보를 습득할 수 있게 되었다. 이러한 상황에서 기존의 신호제어 연구에서 발전된 V2V 혹은 V2I 환경에서의 신호최적화 연구가 활발하게 진행되고 있는 실정이다.
신호제어운영방법은 고정식 신호, 감응식 신호, 대응식 신호로 구분된다. 고정식 신호 운영방법의 경우 사전에 조사된 교통량 패턴(TOD)에 의하여 신호시간을 오프라인으로 계산한다. 감응식 신호 운영방법은 사전에 조사된 하루 교통량 패턴(TOD)에 의하여 시간을 오프라인으로 계산한 후 교통량의 변화가 심한 이동류에 대하여 검지기 교통량을 적용하고, 신호 시간을 현장 상황에 따라 적절히 조정하는 방안이다. 대응식 신호 운영방법은 모든 접근로에서 수집되는 교통량을 이용하여 실시간으로 현장 상황에 가장 적합한 주기의 신호시간을 온라인으로 계산한다. 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에서 적용할 신호운영 제어방법은 대응식 신호로 구분할 수 있다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 교차로 신호의 제어 방법이 적용되는 교차로를 도시하는 예시적인 도면이다.
도 1을 참조하면, 각 진입로(10a, 10b, 10c, 10d)의 차선(11)을 통해 교차로를 진입하는 차량(20a, 20b, 20c)은 교차로에 배치된 신호등(30a, 30b, 30c, 30d)의 신호에 따라 교차로를 통과한다. 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 신호 제어 장치는 각 차량(20a, 20b, 20c)이 RSE(roadside equipment)(40) 등과 통신하면서 전송하는 차량 이동 정보를 고려하여 각 신호등(30a, 30b, 30c, 30d)의 점등 시간 및 점등 순서를 제어한다.
도 2는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 교차로 신호의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
S210: 정지 지체 테이블 구성 단계
신호 제어 장치는 교차로에 진입하는 각 차량으로부터 수집되는 차량 이동 정보에 기초하여 교차로의 진입로의 각 차선 별로 도착하는 차량의 수를 나타내는 정지 지체 테이블을 구성한다.
정지 지체 테이블의 구성을 위해, 신호 제어 장치는 우선 V2X 통신 차량으로부터 주기적으로 수집되는 차량 이동 정보(예를 들어, 차량의 식별 정보, 속도, 접근 방향, 위치)를 고려하여 차량이 교차로의 정지선 또는 이미 대기하고 있는 차량의 뒤에 도착할 시간 테이블을 구성한다.
신호 제어 장치는 시간 테이블을 아래의 수학식 1에 기초하여 구성할 수 있다.
Figure pat00006
상기 수학식 1에서 l은 소정 지점부터 정지선까지의 진입로의 거리를 의미하고, wdk는 k 차선에 대기하고 있는 차량의 길이를 의미하고, positioni는 차량 i의 위치로서 상기 소정 지점부터 떨어져 있는 거리를 의미하고, vehispeed는 차량 i의 속도를 의미한다.
신호 제어 장치는 상기 수학식 1을 이용하여 아래의 표 1과 같이, 매초마다 시간 테이블을 구성할 수 있다.
Figure pat00007
상기 표 1을 보면, 1초 뒤에 진입로 1의 차선 1에 차량이 도착한다는 것을 알 수 있다. 이러한 방식은 차량이 차선 변경없이 그대로 정지선까지 진행한다는 가정하에 작성되게 된다.
신호 제어 장치는 정지 지체 테이블을 이용하여 각 진입로 또는 각 차선의 정지 지체를 계산하게 된다. 정지 지체는 차량이 신호 혹은 다른 차량으로 인해 정지함으로 생기는 지체를 의미한다. 따라서 현재 차선에 정지하고 있는 차량이 몇 대인지 앞으로 몇 초 뒤에 몇 대의 차량이 정지하고 있을지에 대한 정보를 정지 지체 테이블을 이용하여 계산하게 된다.
Figure pat00008
상기 표 2는 정지 지체 테이블의 일 예로서, 표 2를 보면, 차량이 도착함에 따라서 정지 지체 테이블의 숫자가 변함을 알 수 있다. 이는 현재 그 차선에 정지하고 있는 차량의 수를 의미하게 되는데 매 초 간격으로 작성하기 때문에 차량의 숫자가 곧 정지 지체가 된다. 진입로 1의 6초 동안의 예측 정지 지체는 아래의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00009
S220: 그룹의 최대녹색시간을 산출하는 단계
신호등을 제어하기 위한 알고리즘은 NEMA 페이즈(phase)를 따라 구현된다. 도 3은 NEMA 페이즈를 도시하고 있는데, 도 3에 도시된 바와 같이, NEMA 페이즈는 2개의 그룹(group)과 2개의 링(ring)으로 구성되어 있다. 신호의 주기는 그룹 1과 그룹 2의 합으로 이루어지며, 그룹 1과 그룹 2 간에는 베리어(barrier)가 존재한다. 베리어는 절대 침범할 수 없는 경계선을 의미하게 된다. 또한 그룹 1과 링 1에 속해있는 페이즈 1과 페이즈 2는 순서가 바뀌어도 무방하다. 따라서 페이즈 1의 시간과 페이즈 2의 시간의 합은 그룹 1의 시간과 동일하다.
NEMA 페이즈에서 그룹 1에 포함된 페이즈들은 도 1에서 동서 방향의 진입로(10a, 10c)에 배치되는 신호등(30a, 30c)의 신호를 나타내며, 그룹 2에 포함된 페이즈들은 도 1에서 남북 방향의 진입로(10b, 10d)에 배치되는 신호등(30b, 30d)의 신호를 나타낸다. 그룹 1과 그룹 2간에는 베리어가 존재하므로, 먼저, 그룹 1에 포함된 페이즈들에 따라 도 1의 제 1 신호등(30a)과 제 3 신호등(30c)이 점등을 하되, 제 1 신호등(30a)과 제 3 신호등(30c)은 링 1에 속한 어느 하나의 페이즈 신호 및 링 2에 속한 어느 하나의 페이즈 신호에 따라 우선적으로 점등을 하고, 다음으로 링 1에 속한 다른 하나의 페이즈 신호 및 링 2에 속한 다른 하나의 페이즈 신호에 따라 점등을 한다. 또한, 그룹 2에 포함된 페이즈들에 따라 제 2 신호등(30b)과 제 4 신호등(30d)이 점등을 하되, 제 2 신호등(30b)과 제 4 신호등(30d)은 링 1에 속한 어느 하나의 페이즈 신호 및 링 2에 속한 어느 하나의 페이즈 신호에 따라 우선적으로 점등을 하고, 다음으로 링 1에 속한 다른 하나의 페이즈 신호 및 링 2에 속한 다른 하나의 페이즈 신호에 따라 점등을 한다.
신호의 최적 주기란, 차량의 지체를 최소화시키는 주기를 말하며 녹색신호 때 통과시켜야 할 차량 대수는 적색신호에서 기다리는 차량뿐만 아니라 녹색 및 황색시간 때에 도착하는 차량도 통과시켜야 한다.
신호 제어 장치는 각 그룹의 직진 페이즈의 최소녹색시간의 총합과, 소정 시간 동안에 상기 정지 지체 테이블로부터 산출되는 교통량 비를 이용하여 도출되는 녹색시간을 비교하여, 각 그룹의 최대녹색시간을 산출할 수 있다.
구체적으로, 신호 제어 장치는 각 그룹의 지체를 최소로 하는 최대녹색시간 값을 구하기 위해 Webster 방법을 이용한다. 각 그룹의 최대녹색시간은 아래의 수학식 3에 따라 산출될 수 있다.
Figure pat00010
상기 수학식 3에서 Group1Maxgreen는 그룹 1의 최대녹색시간, Group2Maxgreen는 그룹 2의 최대녹색시간, phase2ming, phase6ming, phase4ming, phase8ming은 페이즈 2, 페이즈 6, 페이즈 4 및 페이즈 8의 최소녹색시간으로서 기 설정되는 값, L은 주기당 총 손실시간으로서 주기에서 총 유해녹색시간을 차감한 값, yi는 각 그룹의 i 페이즈때 임계차로군의 교통량비로서, 교통수요/포화교통량을 나타낸다.
그룹 1의 최대녹색시간은 페이즈 2의 최소녹색시간과 페이즈 6의 최소녹색시간을 더한 값과 Webster 방법을 통해 계산되어진 녹색시간 값 중 큰 값을 사용되게 된다. 하지만 Webster 방법에서 사용된 yi는 조사된 교통량을 이용하여 산출하게 된다. 하지만 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 제어 장치는 V2X 통신을 통해 매 주기의 교통량을 산출할 수 있기 때문에 수학식 3의
Figure pat00011
는 아래의 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00012
상기 수학식 4에서 Max30secflow(phase(a+b), phase(c+d), …)는 각 그룹에 포함된 신호 페이즈들의 조합들 중 30초 동안(30초가 다른 시간 간격으로 변경될 수 있음은 자명할 것이다) 대응하는 차선에 도착하는 차량의 수가 가장 많은 신호 페이즈 조합을 산출하는 수식이며, L은 각 신호 페이즈 조합에 대응하는 차선의 개수 및 S는 각 신호 페이즈 조합에 대응하는 포화 교통량을 나타낸다. 예를 들어, 페이즈 1과 페이즈 2의 신호를 기다리는 좌회전 차선과 직진 차선에 30초 동안 도착하는 차량의 대수가 30대로서 가장 많으면, Max30secflow(phase(1+2), phase(5+6), …)은 30으로 계산된다. 수학식 4에서 상수 120은 30초간의 교통량을 1시간 교통량으로 변환하기 위해 사용된다. 다만, 수학식 4에서 교통량을 1시간 단위로 계산하는 것은 일 예시일뿐이며, 다양한 시간 단위로 교통량이 계산될 수 있다.
신호 제어 장치는 수학식 4를 통해 그룹 1의 최대녹색시간과 그룹 2의 최대녹색시간을 산출할 수 있으며, 이를 이용하여 각 페이즈의 최대녹색시간을 산출한다.
S230: 페이즈의 최대녹색시간을 산출하는 단계
신호 제어 장치는 각 그룹의 최대녹색시간을 이용하여 각 페이즈별 최대녹색시간을 산출할 수 있다. 신호 제어 장치는 각 그룹의 각 링마다 좌회전 페이즈(예를 들어, 그룹 1의 링 1의 경우 페이즈 1) 및 직진 페이즈(예를 들어, 그룹 1의 링 1의 경우 페이즈 2)의 최대녹색시간을 산출할 수 있다.
구체적으로, 신호 제어 장치는 정지 지체 테이블을 이용하여 각 페이즈의 녹색시간 비율을 결정할 수 있다. 따라서 직진 페이즈의 최대녹색시간을 계산하고 그룹의 최대녹색시간에서 직진 페이즈의 최대녹색시간을 차감하면 좌회전 페이즈의 최대녹색시간이 계산되게 된다. 각 페이즈의 최대녹색시간은 아래의 수학식 5에 따라 산출될 수 있다.
Figure pat00013
상기 수학식 5에서 phaseT는 직진 페이즈의 최대녹색시간, phaseL은 좌회전 페이즈의 최대녹색시간, phaseMing(T)는 직진 페이즈의 최소녹색시간으로서 기 설정되는 값, GroupMaxg는 그룹의 최대녹색시간, flow30secT는 30초(30초가 다른 시간 간격으로 변경될 수 있음은 자명할 것이다) 동안 직진 페이즈에 대응하는 차선(직진 차선)에 도착하는 차량의 수, flow30secL은 30초 동안 좌회전 페이즈에 대응하는 차선(좌회전 차선)에 도착하는 차량의 수, LT는 직진 페이즈에 대응하는 차선의 수 및 LL은 좌회전 페이즈에 대응하는 차선의 수를 나타낸다.
앞서 설명한 바와 같이, 신호 제어 장치는 각 페이즈의 최대녹색시간을 각 그룹의 각 링에 대해 산출하므로, 신호 제어 장치는 상기 수학식 5를 이용하여 그룹 1의 링 1의 페이즈 1과 페이즈 2의 최대녹색시간, 그룹 1의 링 2의 페이즈 5와 페이즈 6의 최대녹색시간, 그룹 2의 링 1의 페이즈 3과 페이즈 4의 최대녹색시간 및 그룹 2의 링 2의 페이즈 7과 페이즈 8의 최대녹색시간 각각을 산출한다.
각 페이즈의 최소녹색시간은 직진 페이즈인 2, 4, 6, 8의 경우 도로의 기하구조와 보행자 안전을 위한 횡단보도 시간에 맞게 기 설정되었으며, 좌회전 페이즈인 1, 3, 5, 7의 경우 선행 좌회전 페이즈일 경우 대기 차량의 수 × 2초로 기 설정되었다.
S240: 페이즈의 점등 순서 결정 단계
신호 제어 장치는 산출된 주기와 각 페이즈의 최대녹색시간을 이용하여 페이즈 순서에 따른 정지 지체를 예상할 수 있다. 이는 V2X 환경에서 각 차량의 도착시간과 대기행렬 길이를 산출할 수 있기 때문이다. 따라서, 신호 제어 장치는 직진 페이즈에 대응하는 신호가 최대녹색시간에 따라 먼저 점등된 경우, 교차로에 도착하는 차량의 수와, 좌회전 페이즈에 대응하는 신호가 먼저 점등된 경우, 교차로에 도착하는 차량의 수를 비교하여 각 페이즈 사이의 점등 순서를 결정할 수 있다.
각 페이즈의 점등 순서는 각 그룹의 각 링별로 결정되게 된다. 따라서, 그룹 1의 링 1에 속하는 페이즈 1과 페이즈 2 사이의 점등 순서, 그룹 1의 링 2에 속하는 페이즈 5와 페이즈 6 사이의 점등 순서, 그룹 2의 링 1에 속하는 페이즈 3과 페이즈 4 사이의 점등 순서, 그룹 2의 링 2에 속하는 페이즈 7과 페이즈 8 사이의 점등 순서가 결정되다.
신호 제어 장치는 각 페이즈의 순서를 하기의 수학식 6에 따라 결정할 수 있다.
Figure pat00014
상기 수학식 6에서 firstphaseT는 직진 페이즈에 대응하는 신호가 먼저 점등된 경우에 교차로에 도착하는 차량의 수, firstphaseL은 좌회전 페이즈에 대응하는 신호가 먼저 점등된 경우에 교차로에 도착하는 차량의 수, phaseMaxg(T)는 직진 페이즈의 최대녹색시간, phaseMaxg(L)은 좌회전 페이즈의 최대녹색시간, GroupMaxg는 그룹의 최대녹색시간, phaseLSD는 좌회전 페이즈에 대응하는 차선(좌회전 차선)에 도착하는 차량의 수, phaseTSD는 직진 페이즈에 대응하는 차선(직진 차선)에 도착하는 차량의 수, flow(T)는 어느 하나의 페이즈에 대응하는 신호가 먼저 점등되기 전까지 직진 페이즈에 대응하는 차선에 도착한 차량의 수 및 flow(L)은 어느 하나의 페이즈에 대응하는 신호가 먼저 점등되기 전까지 좌회전 페이즈에 대응하는 차선에 도착한 차량의 수를 나타낸다. 한편, 상기 계수 1.63은 정지선에서 대기 중인 차량이 어느 하나의 페이즈에 대응하는 신호가 점등되어 출발할 때까지 소요되는 평균 시간, 예를 들어 평균 출발 손실 지체값을 나타낸다(1.63이 교차로의 운영 환경 등에 따라 다른 값으로 변경될 수 있음은 자명할 것이다).
신호 제어 장치는 상기 수학식 6에서 firstphaseT와 firstphaseL을 비교하여 대기 차량의 대수가 더 적은 페이즈를 우선적으로 점등시킬 것으로 결정하고, 다른 페이즈를 다음 점등시킬 것으로 결정한다. 예를 들어, 페이즈 2에 따른 firstphaseT가 30이고, 페이즈 1에 따른 firstphaseL가 20인 경우, 신호 제어 장치는 첫 번째 점등 신호로서 페이즈 1, 두 번째 점등 신호로서 페이즈 2를 결정하게 된다.
S250: 신호등의 제어 단계
각 페이즈의 점등 순서가 결정되면, 신호 제어 장치는 각 페이즈의 최대녹색시간과 점등 순서에 따라 교차로의 각 신호등을 제어한다.
신호 제어 장치가 신호등을 제어하는 방법에 대해서는 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명한다.
신호 제어 장치는 최초 그룹 1의 페이즈에 따라 신호등을 제어한다. 신호 제어 장치는 그룹 1의 링 1의 첫 번째 페이즈에 따라 신호등을 점등하고(S1), 그룹 1의 링 2의 첫 번째 페이즈에 따라 신호등을 점등한다(S2).
각 링의 첫 번째 페이즈에 따라 신호등이 점등된 후, 신호 제어 장치는 각 첫 번째 페이즈의 최소녹색시간에 따라 신호등을 점등시키고, 소정 시간 간격(예를 들어, 3초) 내에 대응하는 차선으로 차량이 도착할 것인지를 예측한다(S3, S4).
각 차선으로 차량이 도착할 것으로 예측되는 경우, 첫 번째 페이즈에 따라 신호등을 계속 점등시킨다(S5, S6). 신호 제어 장치는 첫 번째 페이즈의 최대녹색시간이 도과하였는지를 판단하고(S7, S8), 도과하지 않은 경우, S3 및 S4로 돌아가 첫 번째 페이즈에 대응하는 신호를 계속 점등시킨다. 첫 번째 페이즈의 최대녹색시간을 도과한 경우, 신호 제어 장치는 첫 번째 페이즈에 따른 신호를 중단하고, 그룹 1의 링 1의 두 번째 페이즈 및 그룹 1의 링 2의 두 번째 페이즈에 따라 신호등을 점등한다(S9, S10).
신호 제어 장치는 S3에서 소정 시간 간격 동안 대응하는 차선으로 차량이 도착하지 않을 것으로 예측된 경우, 최대녹색시간이 도과하기 전이라도, 첫 번째 페이즈에 따른 신호를 중단하고(S11), 그룹 1의 링 1의 두 번째 페이즈 및 그룹 1의 링 2의 두 번째 페이즈에 따라 신호등을 점등한다(S9, S10).
신호 제어 장치는 두 번째 페이즈의 최소녹색시간에 따라 신호등을 점등시킨 후, 소정 시간 간격(예를 들어, 3초) 내에 대응하는 차선으로 차량이 도착할 것인지를 예측한다(S12, S13).
각 차선으로 차량이 도착할 것으로 예측되는 경우, 두 번째 페이즈에 따라 신호등을 계속 점등시킨다(S14, S15). 신호 제어 장치는 두 번째 페이즈의 최대녹색시간이 도과하였는지를 판단하고(S16, S17), 도과하지 않은 경우, S12 및 S13로 돌아가 두 번째 페이즈의 대응하는 신호를 계속 점등시킨다. 두 번째 페이즈의 최대녹색시간을 도과한 경우, 신호 제어 장치는 두 번째 페이즈에 따른 신호를 중단함으로써 그룹 1의 페이즈를 중단한다.
신호 제어 장치는 S12 및 S13 모두에서 소정 시간 간격 동안 대응하는 차선으로 차량이 도착하지 않을 것으로 예측된 경우(S18), 최대녹색시간이 도과하기 전이라도, 두 번째 페이즈에 따른 신호를 중단함으로써 그룹 1의 페이즈를 중단한다.
신호 제어 장치는 그룹 1의 페이즈가 종료되면, 다시 도 4a 및 도 4b에 도시된 것과 같이, 그룹 2의 페이즈를 시작한다.
한편, 도 4a 및 도 4b는 신호 제어 장치가 그룹 1의 페이즈부터 시작하는 것으로 도시하고 있지만, 신호 제어 장치는 그룹 2의 페이즈부터 시작하고, 그룹 2의 페이즈가 종료되면 그룹 1의 페이즈를 시작할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 신호 제어 장치(500)의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 신호 제어 장치(500)는 테이블 구성부(510), 녹색시간 산출부(530), 점등 순서 결정부(550) 및 신호등 제어부(570)를 포함할 수 있다. 테이블 구성부(510), 녹색시간 산출부(530), 점등 순서 결정부(550) 및 신호등 제어부(570)는 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있으며, 도시되지 않은 메모리에 저장된 프로그램에 따라 동작할 수 있다.
테이블 구성부(510)는 교차로에 진입하는 각 차량으로부터 수집되는 차량 이동 정보에 기초하여 교차로의 진입로의 각 차선 별로 도착하는 차량의 수를 나타내는 정지 지체 테이블을 구성한다. 도 5에는 도시되지 않았지만, 신호 제어 장치(500)는 각 차량 및 RSE 중 적어도 하나와 통신을 하여 차량 이동 정보를 수신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
녹색시간 산출부(530)는 정지 지체 테이블을 기초로, 교차로에서 소정 방향의 페이즈 그룹(예를 들어, 그룹 1, 그룹 2)의 최대녹색시간을 산출하고, 페이즈 그룹의 직진 페이즈 및 좌회전 페이즈 각각의 최대녹색시간을 산출한다.
점등 순서 결정부(550)는 각 그룹의 각 링에 포함된 직진 페이즈와 좌회전 페이즈 사이의 점등 순서를 결정하고, 신호등 제어부(570)는 상기 결정된 최대녹색시간들 및 점등 순서에 따라 교차로에 설치된 신호등의 점등을 제어한다.
이상, 본 발명의 기술적 사상을 다양한 실시예들을 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시예들에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형 및 변경이 가능하다.
500: 신호 제어 장치
510: 테이블 구성부
530: 녹색시간 산출부
550: 점등 순서 결정부
570: 신호등 제어부

Claims (17)

  1. 교차로에 진입하는 각 차량으로부터 수집되는 차량 이동 정보에 기초하여 상기 교차로의 진입로의 각 차선 별로 도착하는 차량의 수를 나타내는 정지 지체 테이블을 구성하는 단계;
    상기 정지 지체 테이블을 기초로, 상기 교차로에서 소정 방향의 페이즈 그룹의 최대녹색시간을 산출하는 단계;
    상기 산출된 페이즈 그룹의 최대녹색시간에 기초하여, 상기 페이즈 그룹의 직진 페이즈 및 좌회전 페이즈 각각의 최대녹색시간을 산출하는 단계;
    상기 직진 페이즈와 좌회전 페이즈 사이의 점등 순서를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 점등 순서에 따라 상기 교차로의 신호등을 제어하는 단계;
    를 포함하는, 교차로 신호의 제어 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 정지 지체 테이블을 구성하는 단계는,
    상기 차량 이동 정보에 기초하여, 상기 교차로에 도착하는 차량 정보를 시간 별로 나타내는 도착 테이블을 구성하는 단계; 및
    상기 도착 테이블로부터 상기 정지 지체 테이블을 구성하는 단계;를 포함하는, 교차로 신호의 제어 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 페이즈 그룹의 최대녹색시간을 산출하는 단계는,
    상기 페이즈 그룹의 직진 페이즈의 최소녹색시간의 총합과, 소정 시간 동안에 상기 정지 지체 테이블로부터 산출되는 교통량 비를 이용하여 도출되는 녹색시간을 비교하여, 상기 페이즈 그룹의 최대녹색시간을 산출하는 단계;를 포함하는 교차로 신호의 제어 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 페이즈 그룹의 최대녹색시간은, 하기의 수학식 1에 따라 결정되는, 교차로 신호의 제어 방법.
    [수학식 1]
    Figure pat00015

    여기서, Group1Maxgreen은 상기 페이즈 그룹의 최대녹색시간, phase2ming, phase6ming은 페이즈 그룹에 포함된 직진 신호 페이즈들의 최소녹색시간으로서 기 설정되는 값, L은 주기당 총 손실시간으로서 주기에서 총 유해녹색시간을 차감한 값, yi는 페이즈 그룹의 i 페이즈 때 임계차로군의 교통량비로서, 교통수요/포화교통량을 나타냄.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기
    Figure pat00016
    는, 하기의 수학식 2에 따라 결정되는, 교차로 신호의 제어 방법.
    [수학식 2]
    Figure pat00017

    여기서, Maxflow(phase(a+b), phase(c+d), …)는 상기 페이즈 그룹에 포함된 페이즈들의 조합들 중 소정 시간 동안 차선에 도착하는 차량의 수가 가장 많은 페이즈 조합을 산출하는 수식, L은 페이즈 조합에 대응하는 차선의 개수 및 S는 페이즈 조합에 대응하는 포화 교통량을 나타냄.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 직진 페이즈 및 좌회전 페이즈 각각의 최대녹색시간을 산출하는 단계는,
    상기 페이즈 그룹의 최대녹색시간에 상기 직진 페이즈에 대응하는 차선에서의 정지 지체 정도를 고려하여 상기 직진 페이즈의 최대녹색시간을 산출하는 단계; 및
    상기 페이즈 그룹의 최대녹색시간에서 상기 직진 페이즈의 최대녹색시간을 차감한 값을 상기 좌회전 페이즈의 최대녹색시간으로 결정하는 단계;를 포함하는, 교차로 신호의 제어 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 직진 페이즈의 최대녹색시간을 산출하는 단계는,
    상기 직진 페이즈의 기 설정된 최소녹색시간과, 상기 페이즈 그룹의 최대녹색시간에 상기 직진 페이즈에 대응하는 차선에서의 정지 지체 정도를 적용하여 도출되는 값을 비교하여 상기 직진 페이즈의 최대녹색시간을 산출하는 단계;를 포함하는, 교차로 신호의 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 직진 페이즈 및 좌회전 페이즈 각각의 최대녹색시간은, 하기의 수학식 3에 의해 산출되는, 교차로 신호의 제어 방법.
    [수학식 3]
    Figure pat00018

    여기서, 상기 phaseT는 상기 직진 페이즈의 최대녹색시간, 상기 phaseL은 상기 좌회전 페이즈의 최대녹색시간, 상기 phaseMing(T)는 상기 직진 페이즈의 최소녹색시간으로서 기 설정되는 값, 상기 GroupMaxg는 상기 페이즈 그룹의 최대녹색시간, 상기 flowT는 소정 시간 동안 상기 직진 페이즈에 대응하는 차선에 도착하는 차량의 수, flowL은 소정 시간 동안 상기 좌회전 페이즈에 대응하는 차선에 도착하는 차량의 수, 상기 LT는 상기 직진 페이즈에 대응하는 차선의 수 및 LL은 상기 좌회전 페이즈에 대응하는 차선의 수를 나타냄.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 직진 페이즈와 좌회전 페이즈 사이의 점등 순서를 결정하는 단계는,
    상기 직진 페이즈에 대응하는 신호가 최대녹색시간에 따라 먼저 점등된 경우에 상기 교차로에 도착하는 차량의 수와, 상기 좌회전 페이즈에 대응하는 신호가 먼저 점등된 경우에 상기 교차로에 도착하는 차량의 수를 비교하여 상기 점등 순서를 결정하는 단계;를 포함하는, 교차로 신호의 제어 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 점등 순서는, 하기의 수학식 4에 따라 결정되는, 교차로 신호의 제어 방법.
    [수학식 4]
    Figure pat00019

    여기서, 상기 firstphaseT는 직진 페이즈에 대응하는 신호가 먼저 점등된 경우에 상기 교차로에 도착하는 차량의 수, firstphaseL은 좌회전 페이즈에 대응하는 신호가 먼저 점등된 경우에 상기 교차로에 도착하는 차량의 수, phaseMaxg(T)는 직진 페이즈의 최대녹색시간, phaseMaxg(L)은 좌회전 페이즈의 최대녹색시간, GroupMaxg는 페이즈 그룹의 최대녹색시간, phaseLSD는 좌회전 페이즈에 대응하는 차선에 도착하는 차량의 수, phaseTSD는 직진 페이즈에 대응하는 차선에 도착하는 차량의 수, flow(T)는 어느 하나의 페이즈에 대응하는 신호가 먼저 점등되기 전까지 직진 페이즈에 대응하는 차선에 도착한 차량의 수 및 flow(L)은 어느 하나의 페이즈에 대응하는 신호가 먼저 점등되기 전까지 좌회전 페이즈에 대응하는 차선에 도착한 차량의 수를 나타냄.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 신호등을 제어하는 단계는,
    상기 직진 페이즈와 상기 좌회전 페이즈 중 먼저 점등되는 것으로 결정된 페이즈(이하, 1차 페이즈)에 따라 상기 신호등을 점등시키는 단계; 및
    상기 1차 페이즈의 최대녹색시간이 도과하면, 다음 점등되는 것으로 결정된 페이즈(이하, 2차 페이즈)에 따라 상기 신호등을 점등시키는 단계;를 포함하는, 교차로 신호의 제어 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 2차 페이즈에 따라 상기 신호등을 점등시키는 단계는,
    상기 1차 페이즈의 최대녹색시간이 도과하기 전이라도, 상기 1차 페이즈의 최소녹색시간이 도과된 이후 소정 기간 간격 내에 상기 1차 페이즈에 대응하는 차선으로 차량이 도착하지 않을 것으로 예측되는 경우, 상기 1차 페이즈 대신 상기 2차 페이즈에 따라 상기 신호등을 점등시키는 단계;를 포함하는, 교차로 신호의 제어 방법.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 교차로 신호의 제어 방법은,
    상기 페이즈 그룹의 직진 페이즈에 대응하는 신호와 좌회전 페이즈에 대응하는 신호의 점등이 종료되면, 상기 소정 방향과 상이한 방향의 페이즈 그룹의 직진 페이즈 또는 좌회전 페이즈에 따라 신호등을 점등하는 단계;를 더 포함하는, 교차로 신호의 제어 방법.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 직진 페이즈 및 좌회전 페이즈 각각의 최대녹색시간을 산출하는 단계는,
    상기 페이즈 그룹의 제1 직진 페이즈와 제1 좌회전 페이즈 각각의 최대녹색시간을 산출하는 단계; 및
    상기 페이즈 그룹의 제2 직진 페이즈와 제2 좌회전 페이즈 각각의 최대녹색시간을 산출하는 단계;를 포함하는, 교차로 신호의 제어 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 점등 순서를 결정하는 단계는,
    상기 제1 직진 페이즈와 상기 제1 좌회전 페이즈 사이의 점등 순서를 결정하는 단계; 및
    상기 제2 직진 페이즈와 상기 제2 좌회전 페이즈 사이의 점등 순서를 결정하는 단계;를 포함하는, 교차로 신호의 제어 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 신호등을 제어하는 단계는,
    상기 제1 직진 페이즈 및 상기 제1 좌회전 페이즈 중 먼저 점등되는 것으로 결정된 페이즈와, 상기 제2 직진 페이즈 및 상기 제2 좌회전 페이즈 중 먼저 점등되는 것으로 결정된 페이즈에 따라 상기 신호등을 점등하는 단계; 및
    상기 제1 직진 페이즈 및 상기 제1 좌회전 페이즈 중 다음에 점등되는 것으로 결정된 페이즈와, 상기 제2 직진 페이즈 및 상기 제2 좌회전 페이즈 중 다음에 점등되는 것으로 결정된 페이즈에 따라 상기 신호등을 점등하는 단계;를 포함하는, 교차로 신호의 제어 방법.
  17. 교차로에 진입하는 각 차량으로부터 수집되는 차량 이동 정보에 기초하여 상기 교차로의 진입로의 각 차선 별로 도착하는 차량의 수를 나타내는 정지 지체 테이블을 구성하는 테이블 구성부;
    상기 정지 지체 테이블을 기초로, 상기 교차로에서 소정 방향의 페이즈 그룹의 최대녹색시간을 산출하고, 상기 산출된 페이즈 그룹의 최대녹색시간에 기초하여, 상기 페이즈 그룹의 직진 페이즈 및 좌회전 페이즈 각각의 최대녹색시간을 산출하는 녹색시간 산출부;
    상기 직진 페이즈와 좌회전 페이즈 사이의 점등 순서를 결정하는 점등 순서 결정부; 및
    상기 결정된 점등 순서에 따라 상기 교차로의 신호등을 제어하는 신호등 제어부;
    를 포함하는, 신호 제어 장치.
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