KR20210067861A - Apparatus and method for evaluating walking safety risk, and recording media recorded program realizing the same - Google Patents

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Abstract

A walking safety risk evaluating device and a method thereof and a recording medium in which a program for realizing the same is recorded are provided. According to an embodiment of the present invention, the walking safety risk evaluating device comprises: a collection unit that collects information on major environmental factors of a city; an extracting unit for extracting a physical element by applying an RCNN algorithm to information on the environmental factors; and an analysis unit that analyzes whether there is an accident risk during walking by applying statistical modeling to the physical element.

Description

보행 안전 위험 평가 장치 및 방법, 그리고 이를 구현하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체{APPARATUS AND METHOD FOR EVALUATING WALKING SAFETY RISK, AND RECORDING MEDIA RECORDED PROGRAM REALIZING THE SAME}Pedestrian safety risk assessment apparatus and method, and a recording medium on which a program for implementing the same is recorded

본 발명은 보행 안전 위험 평가 장치 및 방법, 그리고 이를 구현하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체에 관한 것이다.The present invention relates to a pedestrian safety risk assessment apparatus and method, and to a recording medium in which a program for implementing the same is recorded.

교통 사고 자료만으로는 도로의 잠재적인 교통 사고 위험을 파악하는데 한계가 있다. 일반적으로, 보행자의 교통 충돌은 도로의 곡선, 고정된 물체, 주차된 차량, 어둠 또는 기타 가시성 제한으로 인해 시야가 방해되는 교차로 또는 곡선 도로에서 발생하는 경향이 있다. 예를 들어, 자동차 운전자의 시야가 방해되어 장애물로 가려질 수 있는 보행자를 알아채지 못할 수 있다.There is a limit to understanding the potential traffic accident risk on the road only with traffic accident data. In general, pedestrian traffic collisions tend to occur at intersections or curved roads where visibility is obstructed by curves in the road, stationary objects, parked vehicles, darkness, or other visibility limitations. For example, a vehicle driver may not notice a pedestrian who may be obstructed and obscured by an obstacle.

이에, 보행자의 잠재적인 교통 사고 위험을 평가할 수 있는 방안이 요구되고 있다.Accordingly, there is a need for a method for evaluating the potential traffic accident risk of pedestrians.

미국 공개특허 US 2019/0236373호 (2019.08.01. 공개)US Patent Publication No. US 2019/0236373 (published on Aug. 1, 2019) 대한민국 공개특허 10-2017-0138225호 (2017.12.15. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0138225 (published on December 15, 2017)

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 생활권 도로의 교통 사고 예방을 위해 잠재적인 교통 사고 위험을 평가할 수 있는 보행 안전 위험 평가 장치 및 방법, 그리고 이를 구현하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체를 제공한다.The present invention is to solve the above problems, and provides a pedestrian safety risk assessment apparatus and method capable of evaluating a potential traffic accident risk for preventing traffic accidents on roads in the living area, and a recording medium in which a program for implementing the same is recorded. .

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 안전 위험 평가 장치는, 도시의 주요 환경 요소에 대한 정보를 수집하는 수집부; 상기 환경 요소에 대한 정보에 RCNN 알고리즘을 적용하여 물리적 요소를 추출하는 추출부; 및 상기 물리적 요소에 통계적 모델링을 적용하여 보행에 따른 사고 위험에 대한 위험인지를 분석하는 분석부를 포함한다.A pedestrian safety risk assessment apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes: a collection unit for collecting information on major environmental elements of a city; an extracting unit for extracting a physical element by applying an RCNN algorithm to the information on the environmental element; and an analysis unit for analyzing whether there is a risk for an accident risk according to walking by applying statistical modeling to the physical element.

또한, 상기 수집부는, 보행자, 차량, 간판, 가로수, 도로 시설물 중 적어도 하나를 포함하는 이미지를 상기 주요 환경 요소에 대한 정보로 수집할 수 있다.In addition, the collecting unit may collect an image including at least one of a pedestrian, a vehicle, a signboard, a street tree, and a road facility as information on the main environmental element.

또한, 상기 추출부는, 장면 분할 모델 및 객체 탐지 모델을 포함하는 장면 라벨링(scene labeling)을 사용하여 상기 물리적 요소를 추출할 수 있다.Also, the extractor may extract the physical element using scene labeling including a scene segmentation model and an object detection model.

또한, 상기 추출부는, 상기 장면 분할 모델에 의해 하늘, 녹지, 도로 및 보도의 면적 비율을 도출할 수 있다.Also, the extractor may derive an area ratio of the sky, green area, road, and sidewalk based on the scene division model.

또한, 상기 추출부는, 상기 객체 감지 모델에 의해 보행자 수, 차량 수 및 신호등의 존재를 도출할 수 있다.Also, the extractor may derive the number of pedestrians, the number of vehicles, and the presence of traffic lights by the object detection model.

또한, 상기 분석부는, 하늘, 녹지, 도로 및 보도의 면적 평균값을 기초로 상기 위험인지를 분석할 수 있다.In addition, the analysis unit may analyze whether the risk is based on an average value of the area of the sky, green area, road, and sidewalk.

또한, 상기 위험인지에 대해 공간적 지점을 평가하는 평가부를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include an evaluation unit for evaluating a spatial point for the risk perception.

그리고, 상기 공간적 지점에 기초하여 공간 설계 가이드라인을 제공하는 제공부를 더 포함할 수 있다.And, it may further include a providing unit that provides a space design guideline based on the spatial point.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 안전 위험 평가 방법은, 도시의 주요 환경 요소에 대한 정보를 수집하는 단계; 상기 환경 요소에 대한 정보에 RCNN 알고리즘을 적용하여 물리적 요소를 추출하는 단계; 상기 물리적 요소에 통계적 모델링을 적용하여 보행에 따른 사고 위험에 대한 위험인지를 분석하는 단계; 상기 위험인지에 대해 유형별 공간적 지점을 평가하는 단계; 및 상기 공간적 지점에 기초하여 유형별 가이드라인을 제공하는 단계를 포함한다.A pedestrian safety risk assessment method according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes: collecting information on major environmental elements of a city; extracting a physical element by applying an RCNN algorithm to the information on the environmental element; applying statistical modeling to the physical element to analyze whether it is a risk for an accident risk according to walking; evaluating spatial points for each type of risk perception; and providing guidelines for each type based on the spatial point.

상기 수집하는 단계는, 보행자, 차량, 간판, 가로수, 도로 시설물 중 적어도 하나를 포함하는 이미지를 상기 주요 환경 요소에 대한 정보로 수집하는 단계를 포함할 수 있다.The collecting may include collecting an image including at least one of a pedestrian, a vehicle, a signboard, a street tree, and a road facility as information on the main environmental element.

또한, 상기 추출하는 단계는, 장면 분할 모델 및 객체 탐지 모델을 포함하는 장면 라벨링(scene labeling)을 사용하여 상기 물리적 요소를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.Also, the extracting may include extracting the physical element using scene labeling including a scene segmentation model and an object detection model.

또한, 상기 추출하는 단계는, 상기 장면 분할 모델에 의해 하늘, 녹지, 도로 및 보도의 면적 비율을 도출하는 단계를 포함할 수 있다.Also, the extracting may include deriving an area ratio of the sky, green area, road, and sidewalk by the scene division model.

또한, 상기 추출하는 단계는, 상기 객체 감지 모델에 의해 보행자 수, 차량 수 및 신호등의 존재를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the extracting may include deriving the number of pedestrians, the number of vehicles, and the presence of traffic lights by the object detection model.

또한, 상기 분석하는 단계는, 하늘, 녹지, 도로 및 보도의 면적 평균값을 기초로 상기 위험인지를 분석하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the analyzing may include analyzing whether it is a risk based on an average value of the area of the sky, green area, road, and sidewalk.

상술하여 설명한 상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 여러 실시예에 따른 보행 안전 위험 평가 방법 들을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다.A program for implementing the walking safety risk assessment methods according to various embodiments of the present invention for achieving the above-described task may be recorded in a computer-readable recording medium recorded thereon.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.

본 발명에 따르면, 잠재적인 교통 사고 위험을 평가하여 보행자 사고 등을 선제적으로 예방할 수 있다.According to the present invention, it is possible to preemptively prevent a pedestrian accident by evaluating a potential traffic accident risk.

또한, 생활권 도로에서 위험인지를 예측하고, 실제 사고 위험과 비교를 통해 위험인지에 대해 유형별 공간적 지점을 평가하고 유형별 가이드라인을 제공할 수 있다.In addition, it is possible to predict whether there is a danger on the road in the living area, evaluate the spatial point for each type of danger by comparing it with the actual accident risk, and provide guidelines for each type.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 안전 위험 평가 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 실제 연구 사례에 활용된 대한민국의 울산시의 일부를 도시한 도면이다.
도 3은 거리 뷰 이미지에 장면 분할 모델 및 객체 탐지 모델을 적용한 일례를 도시한 도면이다,
도 4는 최적의 군집 수를 탐지하기 위한 기준의 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 각 교차로 유형에 대한 군집 중심 값의 일례를 도시한 도면이다.
도 6은 실제 이미지 및 Labelme 소프트웨어에서 생성한 이미지를 도시한 도면이다.
도 7은 4가지 유형의 교차로의 공간 분포의 일례를 도시한 도면이다.
도 8은 스트리트 뷰 이미지가 (a) 하늘, (b) 녹지, (c) 도로, (d) 보도의 평균 비율을 가지는 교차로의 일례를 도시한 도면이다.
도 9는 교차로 유형 1의 일례를 도시한 도면이다.
도 10은 교차로 유형 2의 일례를 도시한 도면이다.
도 11은 교차로 유형 3의 일례를 도시한 도면이다.
도 12는 교차로 유형 4의 일례를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 안전 위험 평가 방법의 순서를 도시한 도면이다.
1 is a diagram showing the configuration of a walking safety risk assessment apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a part of Ulsan city in Korea used in an actual study case.
3 is a diagram showing an example of applying a scene segmentation model and an object detection model to a street view image;
4 is a diagram illustrating an example of a criterion for detecting an optimal number of clusters.
5 is a diagram illustrating an example of a cluster center value for each type of intersection.
6 is a diagram showing an actual image and an image generated by Labelme software.
7 is a diagram showing an example of spatial distribution of four types of intersections.
8 is a diagram illustrating an example of an intersection in which a street view image has an average ratio of (a) sky, (b) green space, (c) road, and (d) sidewalk.
9 is a diagram illustrating an example of an intersection type 1;
10 is a diagram illustrating an example of intersection type 2;
11 is a diagram illustrating an example of intersection type 3;
12 is a diagram illustrating an example of an intersection type 4;
13 is a diagram illustrating a sequence of a method for evaluating a walking safety risk according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.Although first, second, etc. are used to describe various elements, components, and/or sections, it should be understood that these elements, components, and/or sections are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, component, or sections from another. Accordingly, it goes without saying that the first element, the first element, or the first section mentioned below may be the second element, the second element, or the second section within the spirit of the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "이루어지다(made of)"는 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, "comprises" and/or "made of" refers to a referenced component, step, operation and/or element of one or more other components, steps, operations and/or elements. The presence or addition is not excluded.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.

이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 안전 위험 평가 장치의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a walking safety risk assessment apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 안전 위험 평가 장치(100)는 수집부(110), 추출부(120), 분석부(130)를 포함할 수 있다. 또한, 보행 안전 위험 평가 장치(100)는 평가부(140), 제공부(150)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , an apparatus 100 for evaluating risk for walking safety according to an embodiment of the present invention may include a collection unit 110 , an extraction unit 120 , and an analysis unit 130 . In addition, the walking safety risk evaluation apparatus 100 may further include an evaluation unit 140 and a providing unit 150 .

보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 안전 위험 평가 장치(100)는, 수집부(110), 추출부(120), 분석부(130)를 통해 사고 위험을 인지할 수 있는 위험인지 예측 지도를 구축할 수 있고, 평가부(140), 제공부(150)를 통해 도로 보행자안전을 위한 설계 가이드라인을 제공할 수 있다. 각 구성요소의 구체적인 기능 등은 후술하여 살펴 보도록 한다.More specifically, the walking safety risk assessment apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is a risk that can recognize the risk of an accident through the collection unit 110 , the extraction unit 120 , and the analysis unit 130 . A predictive map may be built, and a design guideline for road pedestrian safety may be provided through the evaluation unit 140 and the provision unit 150 . Specific functions of each component will be described later.

수집부(110)는 도시의 주요 환경 요소에 대한 정보를 수집한다. 구체적으로, 실제 도시를 촬영한 이미지에서 주요 환경 요소의 정보를 수집하여 데이터화한다.The collection unit 110 collects information on major environmental elements of the city. Specifically, information on major environmental factors is collected from images of real cities and converted into data.

주요 환경 요소는 도시를 촬영한 이미지에서 서로 구분될 수 있는 부분이며, 빌딩, 도로, 하늘, 보도, 자동차, 보행자 등을 포함할 수 있고, 다양한 환경 요소가 혼재되어 있을 수 있다. 예를 들어, 도로의 환경 요소에는 보행자, 주행중인 차량 외에 주차된 차량, 간판, 가로수, 도로 시설물 등 다양한 환경 요소가 혼재되어 있을 수 있다. Main environmental elements are parts that can be distinguished from each other in an image of a city, and may include buildings, roads, sky, sidewalks, cars, pedestrians, etc., and various environmental elements may be mixed. For example, in the environmental elements of the road, various environmental elements such as a parked vehicle, a signboard, a street tree, and a road facility in addition to a pedestrian and a driving vehicle may be mixed.

이에, 수집부(110)는 보행자, 차량, 간판, 가로수, 도로 시설물 중 적어도 하나를 포함하는 이미지를 상기 주요 환경 요소에 대한 정보로 수집할 수 있다. 도로 시설물은 차도(도로), 인도(보도), 신호등, 안내 표지판, 중앙 분리대 등 차량이 운행하는 도로에 설치되는 각종 시설물을 포함한다. Accordingly, the collection unit 110 may collect an image including at least one of a pedestrian, a vehicle, a signboard, a street tree, and a road facility as information on the main environmental element. Road facilities include various facilities installed on roads in which vehicles operate, such as roadways (roads), sidewalks (sidewalks), traffic lights, guide signs, and median strips.

도시의 촬영 이미지는 실제 도로의 환경 요소에 대한 정보를 수집하기 위해, 대상을 360도 카메라 등을 이용하여 이미지를 촬영하고, 건축물 높이, 입면설계, 청각 정보 등 지역적 특수성 및 기능을 고려하여 정보를 수집할 수 있다.In order to collect information on the environmental factors of the actual road, the city image is captured using a 360-degree camera, and the information is collected in consideration of regional specificities and functions such as building height, elevation design, and auditory information. can be collected

또한, 도시의 촬영 이미지는 접근 가능한 네트워크에 공개된 거리 뷰(street view)일 수 있다. 구체적으로, 거리 뷰 이미지는 다양한 각도와 관점(시각)을 갖는 이미지들로 구성되어 있어 주요 환경 요소의 정보를 수집하기에 용이하다. In addition, the captured image of the city may be a street view published on an accessible network. Specifically, since the street view image is composed of images having various angles and viewpoints (viewpoints), it is easy to collect information on major environmental elements.

이러한 도시의 촬영 이미지는 거리 수준의 보행 환경을 인식하는 실제 보행자의 인식과 매우 유사하여 눈높이에서 인식되는 도시의 환경 요소를 수집할 수 있다.The city's photographed image is very similar to the perception of real pedestrians recognizing the street-level walking environment, so that the urban environment elements recognized at eye level can be collected.

또한, 수집부(110)는 실제 도로의 물리적 특성의 평가 항목을 선정하고, 분석 목적에 맞는 기준에 따라 적합한 이미지를 선정하여 정보를 수집할 수 있다. In addition, the collection unit 110 may select an evaluation item of the physical characteristics of an actual road, select an appropriate image according to a criterion suitable for the purpose of analysis, and collect information.

그리고, 수집부(110)는 수집된 정보를 환경 요소별로 데이터베이스화하여 저장할 수 있다. 즉, 수집부(110)는 소정 기준에 따라 적합한 이미지를 선정하여 정보를 수집하고 요소별 이미지 데이터베이스를 구축할 수 있다.In addition, the collection unit 110 may store the collected information in a database for each environment element. That is, the collection unit 110 may select an appropriate image according to a predetermined criterion, collect information, and build an image database for each element.

추출부(120)는 환경 요소에 대한 정보에 RCNN 알고리즘을 적용하여 물리적 요소를 추출한다.The extraction unit 120 extracts the physical element by applying the RCNN algorithm to the information on the environmental element.

예를 들어, 추출부(120)는 주행중인 차량 외에 주차된 차량, 간판, 가로수, 도로 시설물 등 다양한 환경 요소를 고려하여 RCNN 알고리즘을 적용하고, 실제 도시의 환경 요소에 대해 각 환경 요소의 공간적 조합방식(composition)을 분석하여 물리적 요소를 추출할 수 있다.For example, the extraction unit 120 applies the RCNN algorithm in consideration of various environmental factors such as parked vehicles, signboards, street trees, road facilities, etc. in addition to the driving vehicle, and spatial combination of each environmental factor with respect to the actual urban environmental factors. Physical elements can be extracted by analyzing the composition.

여기에서, RCNN(Region Convolution Neural Network) 알고리즘은 기존 CNN 모델을 독립된 영역(region)으로 구분하여 분석한다. Here, the RCNN (Region Convolution Neural Network) algorithm divides and analyzes the existing CNN model into independent regions.

CNN(Convolution Neural Network) 알고리즘은 이미지 분석을 위하여 사용되나, CNN 알고리즘의 입력 데이터는 픽셀 데이터의 신호 강도로서, 데이터 분류 기준이 블랙박스 모델이기 때문에 보행자 안전을 위한 구체적 가이드라인을 제시하기 위한 목적으로 활용성의 한계가 분명하다는 문제가 있다. The CNN (Convolution Neural Network) algorithm is used for image analysis, but the input data of the CNN algorithm is the signal strength of pixel data, and since the data classification standard is a black box model, it is used for the purpose of presenting specific guidelines for pedestrian safety. There is a problem that the limit of usability is clear.

이에, CNN 모델의 한계였던 객체 탐지(object detection)가 가능한 알고리즘이 RCNN(Region Convolution Neural Network) 알고리즘이다.Accordingly, an algorithm capable of object detection, which was a limitation of the CNN model, is the RCNN (Region Convolution Neural Network) algorithm.

추출부(120)에 의해 RCNN 알고리즘을 적용하여 물리적 요소를 추출하고, 교통사고 위험 인지지도의 자료로 활용할 수 있다.By applying the RCNN algorithm by the extraction unit 120 to extract a physical element, it can be used as data of the traffic accident risk recognition map.

보다 구체적으로, 추출부(120)는 장면 분할 모델 및 객체 탐지 모델을 포함하는 장면 라벨링(scene labeling)을 사용하여 물리적 요소를 추출할 수 있다.More specifically, the extractor 120 may extract a physical element using scene labeling including a scene segmentation model and an object detection model.

장면 라벨링 방법을 통해 보행자, 자동차, 도로 또는 보도와 같이 거리 장면에서 일반적으로 발견되는 엔티티(entities) 간의 복잡한 관계뿐만 아니라 전체 장면의 개별 구성 요소를 식별하여 추출할 수 있다. Scene labeling methods allow the identification and extraction of individual components of the entire scene, as well as complex relationships between entities commonly found in street scenes, such as pedestrians, cars, roads, or sidewalks.

예를 들어, 장면 라벨링을 거리 이미지에 적용하면 눈높이에서 측정되어 구축되는 환경 특성을 분석할 수 있다. 눈높이 측정은 특정 환경의 속성에 대한 사람의 실제 인식을 보다 정확하게 반영할 수 있다. For example, if scene labeling is applied to street images, it is possible to analyze the environmental characteristics that are measured and constructed at eye level. Eye level measurement can more accurately reflect a person's actual perception of the attributes of a particular environment.

촬영되어 수집된 거리 수준의 이미지와 장면 라벨링 방법을 결합하면 사람들이 지상에서 눈높이에서 일반적으로 경험하고 인식하는 것에 대한 데이터를 획득할 수 있다. Combining captured and collected street-level images with scene labeling methods can yield data about what people typically experience and perceive at eye level on the ground.

눈높이에서 도시의 환경을 분석하는 장면 라벨링의 기능은 도시 교통 안전의 중요한 요소 중 하나인 보행자와 운전자의 가시성을 측정할 수 있게 한다. The ability of scene labeling to analyze the urban environment at eye level makes it possible to measure the visibility of pedestrians and drivers, one of the important elements of city traffic safety.

일반적으로, 보행자의 교통 사고가 도로의 곡률, 고정된 물체, 주차된 차량, 어둠 또는 기타 가시성 제한으로 인해 가시성이 방해되는 교차로 또는 곡선에서 발생하는 경향이 있어 차량 운전자의 시야를 방해하면서 운전자가 장애물에 가려져 있는 보행자를 알아 차리지 못하게 할 수 있다. 그러므로, 교차로에서 보행자 및 운전자 가시성을 향상시키는 것은 안전에 대한 인식을 높이고 충돌 위험을 줄이는 데 필수적이다.In general, pedestrian traffic accidents tend to occur at intersections or curves where visibility is obstructed by the curvature of the road, stationary objects, parked vehicles, darkness, or other visibility limitations, obstructing the driver's view of the vehicle and causing the driver to avoid obstacles. Pedestrians that are obscured by the can be obscured. Therefore, improving pedestrian and driver visibility at intersections is essential to raising safety awareness and reducing the risk of collisions.

이에, 추출부(120)는 장면 분할 모델에 의해 빌딩, 하늘, 녹지, 도로, 보도 등을 도출할 수 있다. 보다 구체적으로, 하늘, 녹지, 도로 및 보도 등의 면적 비율을 도출할 수 있다. 각 환경 요소의 면적 비율은 분할된 마스크의 픽셀 수를 세어 계산할 수 있다.Accordingly, the extraction unit 120 may derive a building, sky, green area, road, sidewalk, and the like by the scene division model. More specifically, it is possible to derive area ratios of the sky, green areas, roads, and sidewalks. The area ratio of each environmental element can be calculated by counting the number of pixels in the divided mask.

또한, 추출부(120)는 객체 감지 모델에 의해 보행자 수, 차량 수 및 신호등의 존재 등을 도출할 수 있다.Also, the extractor 120 may derive the number of pedestrians, the number of vehicles, and the presence of traffic lights by the object detection model.

분석부(130)는 물리적 요소에 통계적 모델링을 적용하여 보행에 따른 사고 위험에 대한 위험인지를 분석한다.The analysis unit 130 analyzes whether it is a risk for an accident risk according to walking by applying statistical modeling to a physical element.

위험인지(risk perception)는 위험을 인식하는 것이며, 보행자는 위험인지를 기초로 원치 않는 결과를 피할 수 있도록 결정을 할 수 있다.Risk perception is the perception of risk, and the pedestrian can make decisions to avoid undesirable consequences based on risk perception.

기록된 충돌 데이터만 사용하는 보행자 충돌 위험에 대한 연구는 보행자 충돌에 대한 신뢰할 수 있는 데이터가 상대적으로 부족하기 때문에 도로 안전 평가에 어려움이 있다. 이러한 경우 위험인지에 대한 정보는 실제 충돌이 발생하지 않은 위치에서 잠재적 충돌 위험의 지표로 사용될 수 있다. 이는 충돌 위험에 대한 개인의 인식은 잠재적 위험 위치 또는 위험 요소를 사전에 식별하도록 유용한 추가 정보를 제공하기 때문이다.Studies on pedestrian collision risk using only recorded collision data pose difficulties in evaluating road safety due to the relatively lack of reliable data on pedestrian collisions. In this case, information on whether there is a risk can be used as an indicator of the potential risk of collision at a location where an actual collision does not occur. This is because an individual's awareness of the risk of collision provides useful additional information to proactively identify potential hazard locations or hazards.

이러한 분석부(130)는 RCNN 알고리즘을 통해 추출된 물리적 요소를 이용하여 음이항 또는 포아종 통계 모델을 구축할 수 있다. 이는 파리미터(Parameter) 통계모델의 단순 방법(Simple Method)과 커널 방법(Kernel Method)을 이용하여 도로에 대한 위험인지 예측 지도를 구축할 수 있도록 한다. 그리고, 실제 사고 빈도와의 공간적 비교를 통하여 2가지 유형의 공간적 불일치 지점을 정의하는 기초가 되며, 이는 후술하여 살펴 보도록 한다.The analysis unit 130 may construct a negative binomial or poisome statistical model by using the physical elements extracted through the RCNN algorithm. This makes it possible to construct a risk perception prediction map for the road using the simple method and the kernel method of the parameter statistical model. And, through spatial comparison with actual accident frequency, it becomes the basis for defining two types of spatial inconsistency points, which will be described later.

또한, 분석부(130)는 추출된 물리적 요소에 대해 유형별로 분류하며 유형별 면적의 평균값을 고려하여 위험인지를 분석할 수 있다. 예를 들어, 분석부(130)는 하늘, 녹지, 도로 및 보도의 면적 평균값을 기초로 위험인지를 분석할 수 있다. In addition, the analysis unit 130 may classify the extracted physical elements by type and analyze whether it is a risk in consideration of the average value of the area for each type. For example, the analysis unit 130 may analyze whether it is a risk based on an average value of the area of the sky, green area, road, and sidewalk.

또한, 분석부(130)는 차량 및 보행자 밀도에 의한 위험인지의 영향을 분석할 수 있다. 즉, 위험인지에 대해 유형별 공간적 지점을 평가하기 위해 차량 및 보행자 밀도를 고려하여 위험인지의 영향을 파악할 수 있다.In addition, the analysis unit 130 may analyze the effect of risk perception due to the density of vehicles and pedestrians. In other words, in order to evaluate spatial points by type for risk perception, the impact of risk perception can be identified by considering vehicle and pedestrian densities.

평가부(140)는 위험인지에 대해 공간적 지점을 평가할 수 있다. 보다 구체적으로, 평가부(140)는 실제 사고 빈도와의 공간적 비교를 통하여 2개의 공간적 불일치 지점을 정의할 수 있다.The evaluation unit 140 may evaluate a spatial point for risk perception. More specifically, the evaluation unit 140 may define two spatial discrepancy points through spatial comparison with the actual accident frequency.

예를 들어, 인지되는 위험도가 낮고 실제 사고 빈도가 높은 지점은 교통 안전에 대한 낮은 주의력이 사고의 주요 원인이 되며, 불일치 문제가 지속되는 상황에서는 같은 지점에서 사고 빈도가 증가할 가능성이 높으므로, 안전 문제에 대한 주의력에 대한 교통 안전 시설물 설치가 필요한 지점이 될 수 있다. For example, in a point with a low perceived risk and a high frequency of actual accidents, low attention to traffic safety is the main cause of accidents, and in a situation where the inconsistency problem persists, the frequency of accidents is likely to increase at the same point, It can be a point that requires the installation of traffic safety facilities for attention to safety issues.

또한, 인지되는 위험도가 높고 실제 사고 빈도가 낮은 지점은 위험에 대한 인지로 인하여 보행자의 행태 변화가 이루어진 지점에 대해 과거 사고 빈도의 자료만으로 판단하게 되면 향후 사고 위험성이 과소평가될 수 있다. In addition, if the point where the perceived risk is high and the actual accident frequency is low, the risk of future accidents may be underestimated if the point where the behavior of pedestrians is changed due to the perception of the risk is determined only from the data of the past accident frequency.

즉, 인지된 사고 위험과 실제 사고 빈도가 불일치하게 될 수 있으며, 평가부(140)는 인지되는 위험도가 낮고 실제 사고 빈도가 높은 지점 및 인지되는 위험도가 높고 실제 사고 빈도가 낮은 지점을 2개의 공간적 불일치 지점으로 정의할 수 있다.That is, the perceived risk of accidents and the actual frequency of accidents may be inconsistent, and the evaluation unit 140 separates a point where the perceived risk is low and the actual accident frequency is high, and a point where the perceived risk is high and the actual accident frequency is low in two spatial areas. It can be defined as the point of inconsistency.

따라서, 물리적 요소에 통계적 모델링을 적용하여 보행에 따른 사고 위험에 대한 위험인지를 분석한 것을 기초로 하여, 평가부(140)는 실제 사고 위험과 비교를 통해 위험인지에 대해 공간적 지점을 평가할 수 있다.Therefore, based on the analysis of whether the risk for the risk of an accident caused by walking by applying statistical modeling to the physical element is analyzed, the evaluation unit 140 may evaluate the spatial point for the recognition of the risk by comparing it with the actual risk of an accident. .

제공부(150)는 공간적 지점에 기초하여 공간 설계 가이드라인을 제공한다. 보다 구체적으로, 제공부(150)는 공간 설계 가이드라인을 3차원 시뮬레이션하고, 상기 3차원 시뮬레이션을 배경으로 가상현실을 수행하여 사용자에게 제공할 수 있다.The providing unit 150 provides spatial design guidelines based on spatial points. More specifically, the providing unit 150 may perform a three-dimensional simulation of the space design guideline, perform virtual reality with the three-dimensional simulation as a background, and provide it to the user.

이에 따라, 잠재적 충돌의 위험을 줄일 수 있는 적절하고 사전 예방적인 정보를 제공할 수 있다.Accordingly, it is possible to provide appropriate and proactive information that can reduce the risk of a potential collision.

이하에서는, 실제 연구 사례를 통해 살펴 보도록 한다.In the following, let's look at an actual research case.

도 2는 실제 연구 사례에 활용된 대한민국의 울산시의 일부를 도시한 도면이다.2 is a view showing a part of Ulsan city in Korea used in an actual study case.

도 2를 참조하면, 한국 최대의 산업 단지 중 하나인 울산시를 선정하였으며, 동 지구에서 8 개의 초등학교 구역을 선택하였다. 2010년에서 2014년 사이 경찰이 신고한 보행자 충돌은 792건이다. 선택된 장소 내 토지 사용은 주로 주거용이지만 상업 및 산업 지역이 포함된다. 2015년 조사 기간 동안 등록한 학생 수는 4,130명이었다.Referring to FIG. 2 , Ulsan, one of the largest industrial complexes in Korea, was selected, and eight elementary school districts were selected in the same district. Between 2010 and 2014, there were 792 pedestrian collisions reported by police. Land use within the chosen site is primarily residential, but includes commercial and industrial areas. The number of enrolled students during the 2015 survey period was 4,130.

2015년 7월에 위험 인식 설문 조사를 실시하였으며, 설문에 참여한 참가자는 8-12 개의 초등학교에 등록한 10-12 세의 학생들이다. 응답자의 수는 1,263명으로, 설문지는 인구 통계학적 특징, 등하교 방식 및 어린이들이 걸어서 가는 경로를 따라 충돌 사고에 대한 데이터를 수집하였다. 1,263명의 학생들 중에서 1,042명의 학생들이 설문지에 대한 모든 답변을 완료하였으며, 통근에 자동차 등을 사용한 243 명의 응답자를 제외하고, 걸어서 등하교한 799명의 학생이 최종 참가자로 포함되었다. A risk perception survey was conducted in July 2015, and the participants in the survey were students aged 10-12 who were enrolled in 8-12 elementary schools. The number of respondents was 1,263, and the questionnaire collected data on crash accidents along demographic characteristics, way to and from school, and the route children walked. Among 1,263 students, 1,042 students completed all answers to the questionnaire, and 799 students who walked to and from school were included as final participants, excluding 243 respondents who used cars for commuting.

조사의 참가자들은 대상 지역에서 2,621곳의 장소가 충돌 위험이 높다고 인식하였다. 교차로에 초점을 맞추었으므로, 보고된 위치는 해당 교차로와 공간적으로 일치해야 한다. 도로 교차점은 두 도로 중심선의 교차점에서 15m (50ft) 버퍼 구역을 갖는 것으로 정의하여 교차점인 546개 지점에 위치한 위험 지점 수는 각 교차점의 충돌 위험 점수로 사용되었다.Participants in the survey perceived that 2,621 locations in the target area were at high risk of collision. Since we focused on the intersection, the reported location should spatially coincide with that intersection. A road junction was defined as having a 15 m (50 ft) buffer area at the junction of two road centerlines, so the number of hazard points located at 546 junctions was used as the collision risk score for each junction.

보행자 충돌 횟수를 결정할 때, 고려해야 할 가장 중요한 요소 중 하나인 위험 노출(risk exposure)은 보행자 안전에 대한 위험 요소를 분석할 때 정확하게 고려해야 하며, 특히, 초등학생들은 규칙적인 보행 경로를 따라 충돌 위험이 높은 학교로 가는 특정 교차로를 평가할 가능성이 높다.Risk exposure, one of the most important factors to consider when determining the number of pedestrian collisions, must be accurately considered when analyzing risk factors for pedestrian safety. It is likely to evaluate a specific intersection to school.

각 교차점에서 교차하는 학생들의 수는 설문 조사 데이터에서 도출되었다. 참가자들은 지역 지도에서 학교까지 정기적인 도보 경로를 나타내도록 요청 받았다. 이 정보를 바탕으로 경로에 대해 선택된 각 교차점에서 개별 교차 횟수를 세고 노출 변수 중 하나로 사용했다. 인구 및 거리 밀도를 계산하기 위해 한국의 울산 통계 정보원 (2010)과 통계 지리 정보원 (SGIS)에서 GIS의 인구 및 거리 중심선을 사용하였다.The number of students crossing at each intersection was derived from the survey data. Participants were asked to indicate regular walking routes to the school on a local map. Based on this information, the number of individual intersections at each intersection chosen for the route was counted and used as one of the exposure variables. To calculate the population and street densities, the population and street centerlines of GIS were used from the Ulsan National Statistical Information Service (2010) and Statistics Geographic Information Service (SGIS) in Korea.

도 3은 거리 뷰 이미지에 장면 분할 모델 및 객체 탐지 모델을 적용한 일례를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an example of applying a scene segmentation model and an object detection model to a street view image.

도 3을 참조하면, 보행자, 차량, 간판, 가로수, 도로 시설물 등을 포함하는 각 교차점의 거리 뷰 이미지 (map.naver.com)에서 장면 분할 모델 및 객체 탐지 모델을 사용하여 물리적 요소가 추출되었다.Referring to FIG. 3 , physical elements were extracted using a scene segmentation model and an object detection model from a street view image (map.naver.com) of each intersection including pedestrians, vehicles, signboards, street trees, road facilities, and the like.

장면 분할 모델에서 추출되는 물리적 요소에는 하늘, 녹지, 도로 및 보도의 면적 비율이 포함된다. 거리 뷰 이미지에서 각 물리적 요소의 면적 비율은 분할 마스크의 픽셀 수를 계산한다. 객체 탐지 모델에 의해 보행자 수, 차량 수 및 신호등을 물리적 요소로 추출한다.The physical elements extracted from the scene segmentation model include the ratio of areas of sky, greenery, roads and sidewalks. The area ratio of each physical element in the distance view image counts the number of pixels in the segmentation mask. By object detection model, the number of pedestrians, vehicles, and traffic lights are extracted as physical elements.

이때, 대상이 되는 거리 뷰 이미지를 다운로드하기 위해 ArcGIS 10.4를 사용하여 검사한 546 개의 교차로의 좌표를 계산하였다. 각 교차점의 좌표를 기반으로 546개의 교차점에서 4 방향으로 2,184 개의 거리 뷰 이미지를 수집한다. 수집한 거리 뷰 이미지는 교차로를 중심으로 하여 보행자, 차량, 간판, 가로수, 도로 시설물 중 적어도 하나를 포함한다.At this time, coordinates of 546 intersections examined were calculated using ArcGIS 10.4 to download the target street view image. Based on the coordinates of each intersection, we collect 2,184 street view images in 4 directions at 546 intersections. The collected street view image includes at least one of pedestrians, vehicles, signboards, street trees, and road facilities with the intersection as the center.

보행자 차량 충돌을 줄이기 위해, 가시성 개선, 차량 속도 관리, 보행자를 차량에서 분리하는 세 가지 접근 방식으로 분류할 수 있다. 이에, 3 가지 유형의 환경 속성이 정의될 수 있다. 이는 보행자와 운전자 가시성(visibility of pedestrian/drivers), 교통 흐름(traffic flow), 차량으로부터 보행자의 분리(separation of pedestrians from vehicles)로 한다.To reduce pedestrian vehicle collisions, three approaches can be categorized: improving visibility, managing vehicle speed, and separating pedestrians from vehicles. Accordingly, three types of environment properties may be defined. This includes visibility of pedestrian/drivers, traffic flow, and separation of pedestrians from vehicles.

보행자와 운전자 가시성(visibility of pedestrian/drivers)은 하늘(sky)과 녹색(green)의 비례 영역을 사용하여 측정할 수 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 하늘이 많을수록 보행자와 운전자의 FOV가 증가하고, 녹색이 많을수록 FOV가 감소하는 경향이 있다. 하늘과 소량의 녹색이 운전자와 보행자의 시거리를 제한하는 경우가 많다.Visibility of pedestrians/drivers can be measured using a proportional area of sky and green. As shown in FIG. 3 , as the sky increases, the FOV of pedestrians and drivers increases, and as the number of green colors increases, the FOV tends to decrease. The sky and a little bit of green often limit the distance between drivers and pedestrians.

교차로에서의 교통 흐름을 정량화하기 위해, 장면 분할 모델에서 추출된 도로의 비례 영역과 객체 탐지 모델에서 식별된 보행자 및 차량의 수를 사용할 수 있다. To quantify the traffic flow at the intersection, we can use the proportional area of the road extracted from the scene segmentation model and the number of pedestrians and vehicles identified from the object detection model.

넓은 차선 폭과 많은 통행량은 더 큰 충돌 위험과 관련이 있다. 역으로, 보도가 있는 거리 구간, 신호등 설치, 차량에서 보행자를 분리 등의 경우, 차량 및 보행자 간 충돌 위험을 줄일 수 있다.Wider lane widths and high traffic are associated with greater risk of collisions. Conversely, in the case of a street section with sidewalks, installation of traffic lights, separation of pedestrians from vehicles, etc., the risk of collision between vehicles and pedestrians can be reduced.

보행자와 차량의 분리는 보도의 비례 영역과 장면 분할 모델에서 추출되는 신호등의 존재를 사용하여 표현될 수 있다.The separation of pedestrians and vehicles can be expressed using the proportional area of the sidewalk and the presence of traffic lights extracted from the scene segmentation model.

도 4는 최적의 군집 수를 탐지하기 위한 기준의 일례를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of a criterion for detecting an optimal number of clusters.

개방도가 높거나 높은 비율의 하늘이 있는 교차로는 건물 밀도가 낮을 수 있다. 일반적으로, 도로가 넓을수록 평균 건물 높이가 더 높다. 많은 도시 공간은 유사성에 따라 특정 유형의 도시 형태로 분류될 수 있다.Intersections with a high degree of openness or a high percentage of sky may have low building density. In general, the wider the road, the higher the average building height. Many urban spaces can be classified into certain types of urban forms according to their similarities.

특히, 거리 뷰는 여러 그룹으로 분류될 수 있다. 그룹 간 구축 환경의 뚜렷한 변화를 이해하기 위해 경험적인 군집 분석(cluster analysis)을 사용한다. 이는 사전 결정된 일련의 특성 내에서 유사성을 기반으로 관측치를 그룹으로 결합하는 방법이다.In particular, the street view may be classified into several groups. We use empirical cluster analysis to understand the distinct changes in the building environment between groups. It is a method of combining observations into groups based on similarity within a predetermined set of characteristics.

K- 평균 군집 분석(K-means cluster analysis)을 사용하여 장면 분할 모델에서 추출되는 5가지 물리적 요소인 건물(building), 하늘(sky), 녹지(green space), 도로(road), 보도(sidewalk)의 유사성에 기초하여 교차점을 서로 다른 유형으로 분류할 수 있다.Five physical elements extracted from a scene segmentation model using K-means cluster analysis: building, sky, green space, road, and sidewalk ), we can classify intersections into different types based on their similarity.

도 4를 참조하면, K- 평균 군집 분석을 사용하여 장면 분할 모델에서 추출된 5가지 물리적 요소의 값의 유사성에 기초하여 533 개의 교차점을 분류하였으며, 4-클러스터 솔루션(four-cluster solution)이 가장 좋은 클러스터 솔루션이었다. 클러스터 분석에는 STATA 소프트웨어(버전 13.0)가 사용되었다.Referring to FIG. 4 , 533 intersections were classified based on the similarity of values of five physical elements extracted from the scene segmentation model using K-means cluster analysis, and the four-cluster solution was the most It was a good cluster solution. STATA software (version 13.0) was used for cluster analysis.

도 5는 각 교차로 유형에 대한 군집 중심 값의 일례를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating an example of a cluster center value for each type of intersection.

도 5를 참조하면, 4개의 군집에 따른 4개의 교차로 유형이 도시되어 있으며, 이는 보도가 있는 넓은 도로(유형 1), 가로수 나무가 있는 넓은 도로(유형 2), 명확한 가시성이 있는 넓은 도로(유형 3), 빽빽한 건물이 있는 좁은 골목길(유형 4)로 분류할 수 있다.Referring to FIG. 5 , there are shown four types of intersections according to the four clusters, which are a wide road with sidewalks (type 1), a wide road with trees (type 2), and a wide road with clear visibility (type 3), narrow alleyways with dense buildings (Type 4).

구체적인 군집 중심 값은 다음의 표 1과 같다.Specific cluster center values are shown in Table 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기에서, 군집 중심(centroid)은 각 교차료 유형의 특성을 나타내는 교차로 특징(intersection features)을 표현한다.Here, the centroid represents the intersection features representing the characteristics of each intersection type.

인지된 안전성에 대한 환경 속성 및 그 영향을 조사하기 위해, 2개의 음이항(NB, negative binomial) 회귀 분석이 수행되었다. 포아송(Poisson) 회귀 모델과 비교하여, 표준 음이항 모델은 충돌 변화의 과 분산 및 위치 간 이질성을 설명할 수 있기 때문에 교통 안전 연구에 가장 널리 적용되고 있다.To investigate environmental attributes and their effects on perceived safety, two negative binomial (NB) regression analyzes were performed. Compared with the Poisson regression model, the standard negative binomial model is the most widely applied in traffic safety research because it can account for the overdispersion of collision changes and heterogeneity between locations.

표준 음이항 모델은 다음의 수학식 1과 같이 확률론적 구조를 가질 수 있다.The standard negative binomial model may have a probabilistic structure as shown in Equation 1 below.

Figure pat00002
Figure pat00002

여기에서,

Figure pat00003
는 교차료 i에서 포아송 평균
Figure pat00004
에 대한 조건이 포아송 분포되고 모든 교차로에 대해 독립적일 때 교차점 i에서 인지된 충돌 위험(perceived crash risk)이다.From here,
Figure pat00003
is the Poisson mean at intersection i
Figure pat00004
It is the perceived crash risk at intersection i when the condition for is Poisson distributed and independent for all intersections.

포아송 평균은 다음의 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.The Poisson mean can be expressed as Equation 2 below.

Figure pat00005
Figure pat00005

여기에서,

Figure pat00006
는 감마 분포(Gamma distribution)에 따른 모형의 곱셈 랜덤 효과이며,
Figure pat00007
는 공변량의 함수이고,
Figure pat00008
는 환경 속성의 벡터이며, β는 알려지지 않은 계수의 벡터이다.From here,
Figure pat00006
is the multiplicative random effect of the model according to the gamma distribution,
Figure pat00007
is a function of the covariate,
Figure pat00008
is a vector of environmental properties, and β is a vector of unknown coefficients.

환경 속성을 정의하기 위한 두 가지 모델을 만들었다. 독립적으로 구축 된 환경 특징과 인지된 충돌 위험 사이의 연관성을 조사하는 것과, 교차로 유형과 인지된 충돌 위험 사이의 연관성에 초점을 맞추는 것이다. STAB 소프트웨어 (버전 13.0)를 사용하여 NB 회귀 모델을 추정하였다.We created two models for defining environment properties. To investigate the association between the independently constructed environmental features and the perceived risk of collision, and to focus on the association between the type of intersection and the perceived risk of collision. The NB regression model was estimated using STAB software (version 13.0).

적용된 알고리즘의 유효성을 테스트하기 위해 거리 뷰 이미지 (434/2132)의 무작위 샘플을 검증 세트로 사용하여 모델 성능을 추정하였다. 알고리즘의 정량적 평가를 위해, 장면 분할 알고리즘에서 얻은 결과와 실증 자료(ground truth)를 비교 한 다음, 결과 점수를 계산하였다. To test the validity of the applied algorithm, a random sample of distance view images (434/2132) was used as a validation set to estimate model performance. For the quantitative evaluation of the algorithm, the results obtained from the scene segmentation algorithm were compared with the ground truth, and then the result score was calculated.

정밀도 점수는 다음의 수학식 2을 이용하여 계산할 수 있다.The precision score can be calculated using Equation 2 below.

Figure pat00009
Figure pat00009

도 6은 실제 이미지 및 Labelme 소프트웨어에서 생성한 이미지를 도시한 도면이다.6 is a diagram showing an actual image and an image generated by Labelme software.

실증 자료(ground truth)는 파이썬(Python)으로 작성된 다각형 이미지 주석 도구인 Labelme(github.com/wkentaro/labelme)를 사용하여 수동으로 주석을 달았다.The ground truth was annotated manually using Labelme (github.com/wkentaro/labelme), a polygon image annotation tool written in Python.

도 6을 참조하면, Labelme 소프트웨어로 생성된 이미지(우측)와 실증 자료인 실제 이미지(좌측)가 있다. 객체 탐지 모델의 유효성을 테스트하기 위해 수동으로 계산된 환경 속성 수와 객체 탐지 모델에 의해 탐지된 환경 속성 수를 비교한 다음 알고리즘의 정량적 평가를 위해 가중 카파(weighted kappa) 계수를 계산하였다.Referring to FIG. 6 , there are an image (right) generated by the Labelme software and an actual image (left) that is empirical data. To test the validity of the object detection model, the number of manually calculated environment properties and the number of environment properties detected by the object detection model were compared, and then weighted kappa coefficients were calculated for the quantitative evaluation of the algorithm.

장면 분할 모델 및 객체 탐지 모델의 추정된 퍼포먼스는 다음의 표 2와 같다.The estimated performances of the scene segmentation model and the object detection model are shown in Table 2 below.

Figure pat00010
Figure pat00010

표 2를 참조하면, 장면 분할 모델이 거리 뷰 이미지에서 많은 영역을 차지하는 변수(하늘 및 도로)를 분류하는 데 잘 수행되었지만, 녹지 및 보도를 분류할 때 상대적으로 정확도가 낮은 경향이 있음을 보여준다. 거리 뷰 이미지에서 녹색과 보도의 평균 비율은 각각 5%와 3% 정도이다. Referring to Table 2, we show that the scene segmentation model performed well in classifying variables (sky and road) that occupy a large area in street view images, but tends to have relatively low accuracy when classifying greenery and sidewalks. The average ratio of green and sidewalk in street view images is about 5% and 3%, respectively.

객체 탐지 모델은 보행자(kappa 0.521), 차량 (kappa 0.676), 신호등 (kappa 0.554)을 감지할 때 중간 수준의 성능을 보였다.The object detection model showed moderate performance when detecting pedestrians (kappa 0.521), vehicles (kappa 0.676), and traffic lights (kappa 0.554).

도 7은 4가지 유형의 교차로의 공간 분포의 일례를 도시한 도면이다. 또한, 도 8은 스트리트 뷰 이미지가 (a) 하늘, (b) 녹지, (c) 도로, (d) 보도의 평균 비율을 가지는 교차로의 일례를 도시한 도면이다.7 is a diagram showing an example of spatial distribution of four types of intersections. 8 is a view showing an example of an intersection in which the street view image has an average ratio of (a) sky, (b) green area, (c) road, and (d) sidewalk.

다음의 표 3은 분석에 사용된 변수에 대한 통계를 제공한다.Table 3 below provides statistics on the variables used in the analysis.

Figure pat00011
Figure pat00011

도 7에 도시된 바와 같이, 각 교차로 유형은 현장에 골고루 분포되어 있다. 교차로에서 인지된 충돌 위험은 평균 3.09 (표준편차 SD=6.35)이다. 건널목(crossing)에서 1일 횡단하는 학생들의 평균은 4.75 (SD=9.08)이다. 건널목의 학생 최대 수는 66명이며 학교로 가는 길에는 215 개의 교차로가 선택되지 않다. 충돌 사고 위험과 교차로에서의 교차 횟수는 밀접한 상관 관계가 있었다(

Figure pat00012
=0.836). 각 교차로에서 하늘, 녹지, 도로 및 보도의 비례 영역의 평균 값은 28 % (SD = 11 %), 5 % (SD = 5 %), 14 % (SD = 5 %) 및 3 % (SD = 2 %)이다. As shown in Fig. 7, each type of intersection is evenly distributed in the field. The perceived risk of collision at an intersection was average 3.09 (SD=6.35 standard deviation). The average of students crossing one day at a crossing is 4.75 (SD=9.08). The maximum number of students at the crossing is 66 and there are 215 unselected intersections on the way to school. There was a strong correlation between the risk of crashes and the number of intersections at intersections (
Figure pat00012
= 0.836). At each intersection, the average values of the proportional areas of sky, greenery, roads and sidewalks were 28% (SD = 11%), 5% (SD = 5%), 14% (SD = 5%), and 3% (SD = 2). %)to be.

도 8에, 거리 뷰 이미지가 현장에서 각 변수의 평균값을 갖는 교차점을 보여준다.In Fig. 8, the street view image shows the intersection point with the mean value of each variable in the field.

도 9는 교차로 유형 1의 일례를 도시한 도면이다. 또한, 도 10은 교차로 유형 2의 일례를 도시한 도면이다. 또한, 도 11은 교차로 유형 3의 일례를 도시한 도면이다. 또한, 도 12는 교차로 유형 4의 일례를 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating an example of an intersection type 1; Also, FIG. 10 is a diagram showing an example of type 2 of the intersection. 11 is a diagram showing an example of intersection type 3; 12 is a diagram showing an example of type 4 intersection.

다음의 표 4는 인지 된 충돌 위험에 대한 두 가지 NB 모델의 파라미터 추정치 및 p 값을 나타낸다.Table 4 below presents the parameter estimates and p-values of the two NB models for the perceived risk of collision.

Figure pat00013
Figure pat00013

과 분산 파라미터 추정치 α는 NB 모델 1 (95 % CI (0.88, 1.37)) 및 NB 모델 2 (95 % CI (0.89, 1.38)) 모두에서 0보다 상당히 높았다. 두 모델에서, 위험 노출을 나타내는 모든 변수는 인지된 충돌 위험과 양의 연관성을 가졌다. 교차하는 학생 수가 많고 인구 밀도가 높으며 거리 밀도가 높을수록 인지 충돌 사고 위험이 높았다. and variance parameter estimates α were significantly higher than zero in both NB model 1 (95% CI (0.88, 1.37)) and NB model 2 (95% CI (0.89, 1.38)). In both models, all variables representing risk exposure were positively associated with perceived risk of collision. The higher the number of crossing students, the higher the population density, and the higher the street density, the higher the risk of cognitive crashes.

NB 모델 1에서, 하늘의 비례 영역은 인지된 충돌 위험을 상당히 감소시켰다(p = 0.023). 하늘의 비율이 높을수록 거리에서보다 시각적인 개방성과, 운전자 및 보행자에게 더 잘 보이는 영역을 나타낸다. 이러한 이유로, 하늘의 비율과 인지된 충돌 위험 사이의 음의 관계는 교차로에서의 가시성 향상이 인지된 충돌 위험을 줄이는 요소 중 하나일 수 있음을 의미한다.In NB model 1, the proportional area of the sky significantly reduced the perceived risk of collision (p = 0.023). Higher percentages of the sky indicate more visual openness than on the street, and areas more visible to drivers and pedestrians. For this reason, the negative relationship between the percentage of sky and the perceived risk of collision means that improved visibility at intersections may be one of the factors that reduces the perceived risk of collision.

낮은 가시성과 실제 충돌 위험 간의 직접적인 관계는 불분명하지만 교차로에서 보행자 가시성을 향상시키면 안전감이 향상되고 보행자 행동이 변경될 수 있다.Although the direct relationship between low visibility and actual risk of collision is unclear, improving pedestrian visibility at intersections may improve safety and alter pedestrian behavior.

한편, NB 모델 1의 결과는 도로의 비례 면적이 인지된 충돌 사고와 유의 한 긍정적 상관관계를 가지고 있음을 보여 주었다 (p = 0.023). 차선과 도로의 폭이 충돌 위험을 증가시키는 중요한 요소 중 하나이며, 실제로, 차선이 넓을수록 차량 속도가 빨라져 보행자와의 충돌 사고 및 보행자의 심각한 부상 가능성이 높아진다. On the other hand, the results of NB Model 1 showed that the proportional area of the road had a significant positive correlation with the perceived crash accident (p = 0.023). The width of lanes and roads is one of the important factors that increase the risk of collisions, and in fact, the wider the lane, the higher the vehicle speed, which increases the likelihood of collisions with pedestrians and serious injuries to pedestrians.

보행자 수는 인지된 충돌 위험 수준과 긍정적으로 연관된다(p = 0.071). 교차로에 보행자가 많을수록 학령기 아동의 교차 능력이 저해되기 때문일 수 있다. 보행자 수의 변수는 교차로에서 혼잡함을 나타낼 수 있다.Pedestrian number was positively associated with perceived crash risk level (p = 0.071). This may be because more pedestrians at intersections impair the ability of school-aged children to cross. A variable in the number of pedestrians may indicate congestion at an intersection.

상기 표 4에서, NB 모델 2에서의 군집 간 차이를 보여주고 있다.In Table 4 above, the differences between clusters in NB model 2 are shown.

학생들은 넓은 도로와 보도가 있는 교차로(유형 1; p = 0.030)보다 넓은 도로가 있고 명확한 가시성이 있는 교차로(유형 3)에서 낮은 위험을 감지하는 경향이 있었다. Students tended to perceive lower risk at intersections with wide roads and clear visibility (Type 3) than at intersections with wide roads and sidewalks (Type 1; p = 0.030).

도 9 및 도 11에 도시된 바와 같이, 두 유형의 교차로 사이의 명확한 구별은 상대적인 시각적 개방성(예를 들어, 하늘의 비례 면적)과 보도의 존재였다. 보행자의 가시성과 보도의 존재를 증가시키면 인지되는 충돌 위험을 줄일 수 있는 것으로 분석된다.9 and 11, a clear distinction between the two types of intersections was the relative visual openness (eg, proportional area of the sky) and the presence of sidewalks. It is analyzed that increasing the visibility of pedestrians and the presence of sidewalks can reduce the perceived risk of collision.

참조 교차로인 유형 1에서의 위험 지각은 넓은 도로와 큰 길가의 나무 교차로에서의 위험 지각과 통계적으로 다르지 않았다. 길가의 나무는 거리 뷰의 경관을 향상시킬 수 있지만(도 10 참조), 인지된 안전 수준을 변경하지는 않는다. 실제로 교통 안전 상황에서 길가의 나무는 시각적, 물리적 장벽이다.The risk perception at the reference intersection, Type 1, was not statistically different from the risk perception at the wide road and tree intersection on the main road. Roadside trees can enhance the landscape of the street view (see FIG. 10), but do not alter the perceived level of safety. In fact, roadside trees are both visual and physical barriers in traffic safety situations.

교차로 유형 1(도 9 참조)과 유형 4 (도 12 참조)의 비교를 통해, 학령기 아동은 유형 1 교차로에서보다 유형 4 교차로에서 낮은 수준의 인지 충돌 위험을 보고하였다 (p = 0.071). 보도와 시각적 개방성이 있으면 충돌 사고 위험을 줄일 수 있다.Through a comparison of type 1 (see FIG. 9) and type 4 (see FIG. 12) intersections, school-age children reported a lower risk of cognitive conflict at type 4 intersections than at type 1 intersections (p = 0.071). Sidewalks and visual openness can reduce the risk of crashes.

보행자 가시성 감소, 넓은 도로, 더 많은 학생, 더 높은 인구 밀도 및 더 높은 거리 밀도가 모두 유의미했으며, 모두 교차로에서 더 높은 인지 충돌 사고 위험과 관련이 있었다.Reduced pedestrian visibility, wider roads, more students, higher population density, and higher street density were all significant, all associated with a higher risk of cognitive crashes at intersections.

눈높이에서 구축된 거리 뷰 이미지를 수집하고, 장면 라벨링 기술을 사용하여 인지된 충돌 위험에 미치는 영향을 분석할 수 있다. 궁극적으로 이 접근 방식은 교차로에서 발생할 수 있는 충돌 위험을 줄이는 적절하고 능동적인 개입을 제공할 수 있다.By collecting street view images built at eye level, scene labeling techniques can be used to analyze their impact on perceived risk of collision. Ultimately, this approach can provide appropriate and proactive interventions that reduce the risk of possible collisions at intersections.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 안전 위험 평가 방법의 순서를 도시한 도면이다.13 is a diagram illustrating a sequence of a method for evaluating a walking safety risk according to an embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 안전 위험 평가 방법은, 도시의 주요 환경 요소에 대한 정보를 수집하며(S10), 상기 환경 요소에 대한 정보에 RCNN 알고리즘을 적용하여 물리적 요소를 추출하고(S20), 상기 물리적 요소에 통계적 모델링을 적용하여 보행에 따른 사고 위험에 대한 위험인지를 분석하고(S30), 상기 위험인지에 대해 유형별 공간적 지점을 평가하고(S40), 상기 공간적 지점에 기초하여 유형별 가이드라인을 제공한다(S50).Referring to FIG. 13 , the pedestrian safety risk assessment method according to an embodiment of the present invention collects information on major environmental elements of a city (S10), and applies an RCNN algorithm to the information on the environmental elements to obtain physical elements. extract (S20), apply statistical modeling to the physical element to analyze whether it is a risk for an accident risk according to walking (S30), evaluate the spatial point by type for the risk perception (S40), and the spatial point Based on the guideline for each type is provided (S50).

도시의 주요 환경 요소에 대한 정보를 수집하는 경우(S10), 보행자, 차량, 간판, 가로수, 도로 시설물 중 적어도 하나를 포함하는 이미지를 상기 주요 환경 요소에 대한 정보로 수집할 수 있다.When information on major environmental elements of the city is collected ( S10 ), an image including at least one of pedestrians, vehicles, signboards, street trees, and road facilities may be collected as information on the major environmental elements.

이미지는 도시를 촬영한 이미지로써, 360도 카메라 등을 이용하여 촬영한 이미지를 활용할 수 있다. 예를 들어, 접근 가능한 네트워크에 공개된 거리 뷰(street view)일 수 있다. 일례로, 네이버 스트리트 뷰(naver street view)를 이용하여 도로 교차로 및 세그먼트(segment)의 이미지 DB를 구축할수 있다.The image is an image of a city, and an image captured using a 360-degree camera or the like can be used. For example, it may be a street view published to an accessible network. As an example, an image DB of road intersections and segments may be constructed using naver street view.

또한, 토지 이용, 건물 밀도, 도로 특성을 고려하여 도로를 그룹화하여 이미지 데이터베이스를 구축할 수 있다. 예를 들어, 보도가 있는 넓은 도로, 가로수 나무가 있는 넓은 도로, 명확한 가시성이 있는 넓은 도로, 빽빽한 건물이 있는 좁은 골목길 등으로 분류할 수 있다.In addition, an image database can be built by grouping roads in consideration of land use, building density, and road characteristics. For example, a wide road with sidewalks, a wide road with trees, a wide road with clear visibility, a narrow alley with dense buildings, etc.

예를 들어, 이미지에 포함될 수 있는 주요 환경 요소에 대응하는 건물(building), 하늘(sky), 녹지(green space), 도로(road), 보도(sidewalk) 등의 포함 여부에 따라 각 이미지를 분류하고, 분류된 이미지 그룹별로 DB화할 수 있다.For example, each image is classified according to whether it includes a building, sky, green space, road, sidewalk, etc. corresponding to major environmental elements that can be included in the image. and can be converted into a DB for each classified image group.

환경 요소에 대한 정보에 RCNN 알고리즘을 적용하여 물리적 요소를 추출하는 경우(S20), 장면 분할 모델 및 객체 탐지 모델을 포함하는 장면 라벨링(scene labeling)을 사용하여 상기 물리적 요소를 추출할 수 있다. 여기에서, RCNN(Region Convolution Neural Network) 알고리즘은 기존 CNN 모델을 독립된 영역(region)으로 구분하여 분석한다.When the physical element is extracted by applying the RCNN algorithm to information on the environmental element ( S20 ), the physical element may be extracted using scene labeling including a scene segmentation model and an object detection model. Here, the RCNN (Region Convolution Neural Network) algorithm divides and analyzes the existing CNN model into independent regions.

이때, 장면 분할 모델에 의해 하늘, 녹지, 도로 및 보도의 면적 비율을 도출할 수 있다. 각 물리적 요소의 면적 비율은 분할 마스크의 픽셀 수를 계산하여 도출할 수 있다.In this case, the area ratio of the sky, green area, road, and sidewalk may be derived by the scene division model. The area ratio of each physical element may be derived by calculating the number of pixels in the division mask.

또한, 객체 감지 모델에 의해 보행자 수, 차량 수 및 신호등의 존재를 도출할 수 있다. 이때, 이미지에서 관심 영역(ROI)을 설정하고, 검출하고자 하는 객체를 추출할 수 있다. 일례로, 이미지에 나타난 객체의 초기 위치에서 초기 탐색 윈도우 영역을 지정한 후, 색상 확률 분포를 계산하고 탐색 윈도우 영역 내부, 외부에서 객체의 중심 픽셀을 찾고, 그 뒤 둘을 비교하여 수렴하는 경우에 픽셀 위치를 반환하고, 탐색 윈도우 사이즈를 줄인다. 위와 같은 단계를 반복적으로 수행하여 객체의 픽셀을 추정하고, 이를 보정 테이블을 이용하여 실제 스케일로 변환한 뒤 출력하는 등의 방법으로 객체의 크기 등을 추정할 수 있다. In addition, the number of pedestrians, the number of vehicles, and the presence of traffic lights can be derived by the object detection model. In this case, a region of interest (ROI) may be set in the image and an object to be detected may be extracted. For example, after specifying the initial search window area at the initial position of the object shown in the image, calculate the color probability distribution, find the central pixel of the object inside and outside the search window area, and then compare the two to converge. Returns the position and reduces the size of the search window. The size of the object can be estimated by estimating the pixels of the object by repeatedly performing the above steps, converting it to an actual scale using a correction table, and outputting it.

또한, 객체의 검출 시에 RCNN 뿐만 아니라, 아다부스트(AdaBoost) 또는 SVM(Support Vector Machine) 등과 같은 학습기(Learning Machine)를 이용하는 방법과 추출된 특징의 벡터 유사도 등을 이용하는 비학습 방법이 있어 검출하고자 하는 객체 및 배경의 복잡도에 따라 학습 방법과 비학습 방법을 적절히 선택하여 사용할 수도 있다. 예를 들어, 영상의 국소적인 특징(local feature)으로 인접한 두 개 이상의 블록 간의 화소(픽셀, pixel) 값의 합의 차, 또는 가중치를 이용하여 가중치 곱의 합을 이용하는 하알-유사 특징(Haar-like feature)을 응용할 수 있다. 하알-유사 특징 추출 시 인접 블록 간의 화소 값의 합의 차를 구하기 위해, 간단한 사각형 특징을 고려한 마스크를 사용할 수 있다.In addition, there is a method using a learning machine such as AdaBoost or SVM (Support Vector Machine) as well as RCNN when detecting an object, and a non-learning method using vector similarity of extracted features. Learning methods and non-learning methods can be appropriately selected and used according to the complexity of the object and background. For example, as a local feature of an image, a Haar-like feature using the difference of the sum of pixel (pixel) values between two or more adjacent blocks, or the sum of weight products using weights. feature) can be applied. In order to obtain the difference of the sum of pixel values between adjacent blocks when extracting Haral-like features, a mask considering a simple rectangular feature may be used.

물리적 요소에 통계적 모델링을 적용하여 보행에 따른 사고 위험에 대한 위험인지를 분석하는 경우(S30), 하늘, 녹지, 도로 및 보도의 면적 평균값을 기초로 상기 위험인지를 분석할 수 있다.When statistical modeling is applied to physical factors to analyze whether the risk for an accident risk according to walking is analyzed (S30), the risk can be analyzed based on the average values of the areas of the sky, greenery, roads and sidewalks.

이때, 추출된 물리적 요소를 이용하여 음이항 또는 포아종 통계모델을 구축할 수 있으며, 통계모델의 파라미터(parameter)와 커널(Kernel) 방법을 이용하여 도로에 대한 위험인지의 예측 지도를 구축할 수 있다. At this time, a negative binomial or poiosis statistical model can be constructed using the extracted physical elements, and a predictive map of risk to the road can be constructed using the parameters and kernel method of the statistical model. have.

또한, 차량 및 보행자 밀도에 의한 위험인지의 영향을 분석할 수 있다. 즉, 위험인지에 대해 유형별 공간적 지점을 평가하기 위해 차량 및 보행자 밀도를 고려하여 위험인지의 영향을 파악할 수 있다.In addition, the effect of risk perception by vehicle and pedestrian density can be analyzed. In other words, in order to evaluate spatial points by type for risk perception, the impact of risk perception can be identified by considering vehicle and pedestrian densities.

이러한 위험인지를 기초로 하여, 도로 교통사고 예방을 위한 선제적 대응을 위해서 위험인지 지도를 개발할 수 있다. 그리고, 이를 실제 사고 빈도와 체계적으로 비교 분석하여 보행자 사고를 선제적으로 예방할 수 있다.Based on this risk awareness, a risk awareness map can be developed for a preemptive response to prevent road traffic accidents. And, it is possible to preemptively prevent pedestrian accidents by systematically comparing and analyzing this with the actual accident frequency.

위험인지에 대해 유형별 공간적 지점을 평가하는 경우(S40), 차량 및 보행자 밀도에 의한 상기 위험인지를 기초로 상기 유형별 공간적 지점을 평가할 수 있다.When the spatial point for each type is evaluated for risk recognition (S40), the spatial point for each type may be evaluated based on the risk recognition due to the density of vehicles and pedestrians.

이때, 유형별 공간적 지점은 실제 사고 빈도와의 공간적 비교를 통하여 2가지 유형의 공간적 불일치 지점이 될 수 있다. In this case, the spatial point for each type may be a spatial inconsistency point of two types through spatial comparison with the actual accident frequency.

구체적으로, 인지된 사고 위험과 실제 사고 빈도가 불일치하게 될 수 있으며, 인지되는 위험도가 낮고 실제 사고 빈도가 높은 지점 및 인지되는 위험도가 높고 실제 사고 빈도가 낮은 지점이 2가지 유형의 공간적 불일치 지점이 될 수 있다.Specifically, the perceived risk of accidents and the actual frequency of accidents may become inconsistent, and the points where the perceived risk is low and the actual accident frequency is high and the point where the perceived risk is high and the actual accident frequency is low are two types of spatial inconsistency points. can be

공간적 지점에 기초하여 유형별 가이드라인을 제공하는 경우(S50), 공간적 지점에 대응하는 공간적 불일치 지점에 따라 유형별 공간설계 가이드라인을 제공할 수 있다.When the guideline for each type is provided based on the spatial point ( S50 ), the spatial design guideline for each type may be provided according to the spatial inconsistency point corresponding to the spatial point.

이에 따라, VR 기반 보행 시뮬레이터를 활용할 경우, 평가자가 가상현실 속 대상지를 직접 거닐면서 주변의 비고정 경관요소(차량, 사람, 빛, 소리 등)와 상호작용하며 현장감 넘치는 보행 안전 위험 평가를 할 수 있다.Accordingly, when using a VR-based walking simulator, the evaluator can directly walk around the target site in virtual reality and interact with the surrounding non-fixed landscape elements (vehicles, people, light, sound, etc.) to conduct a realistic walking safety risk assessment. have.

즉, 공간설계 가이드라인을 통해 3차원 시뮬레이션의 설계가 가능하고, 상기 3차원 시뮬레이션을 배경으로 평가자가 가상현실을 수행하도록 제공할 수 있다.That is, it is possible to design a three-dimensional simulation through the spatial design guideline, and provide the evaluator to perform virtual reality with the three-dimensional simulation as a background.

여기에서, 도로 보행자 안전을 위해, 공간 설계뿐만 아니라, 운영 측면의 가이드라인을 제시할 수도 있다.Here, for road pedestrian safety, guidelines for not only space design but also operational aspects may be presented.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 안전 위험 평가 장치 및 방법은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 중 적어도 하나에 의해 하나의 모듈로 구현 가능하며, 전술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 롬(ROM), 플로피 디스크, 하드 디스크 등의 자기적 매체, CD, DVD 등의 광학적 매체 및 인터넷을 통한 전송과 같은 캐리어 웨이브와 같은 형태로 구현된다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네크워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.On the other hand, the walking safety risk assessment apparatus and method according to an embodiment of the present invention can be implemented as one module by at least one of software, firmware, and hardware, and the above-described embodiments of the present invention are programs that can be executed on a computer It may be implemented in a general-purpose computer that operates the program using a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium is implemented in the form of a magnetic medium such as a ROM, a floppy disk, a hard disk, an optical medium such as a CD or DVD, and a carrier wave such as transmission through the Internet. In addition, the computer-readable recording medium is distributed in a computer system connected to a network so that the computer-readable code can be stored and executed in a distributed manner.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can realize that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. you will be able to understand Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

100: 보행 안전 위험 평가 장치
110: 수집부
120: 추출부
130: 분석부
140: 평가부
150: 제공부
100: pedestrian safety risk assessment device
110: collection unit
120: extraction unit
130: analysis unit
140: evaluation unit
150: provider

Claims (15)

도시의 주요 환경 요소에 대한 정보를 수집하는 수집부;
상기 환경 요소에 대한 정보에 RCNN 알고리즘을 적용하여 물리적 요소를 추출하는 추출부; 및
상기 물리적 요소에 통계적 모델링을 적용하여 보행에 따른 사고 위험에 대한 위험인지를 분석하는 분석부를 포함하는, 보행 안전 위험 평가 장치.
a collection unit that collects information on major environmental factors of the city;
an extracting unit for extracting a physical element by applying an RCNN algorithm to the information on the environmental element; and
and an analysis unit for analyzing whether there is a risk for an accident risk according to walking by applying statistical modeling to the physical element.
제 1항에 있어서,
상기 수집부는,
보행자, 차량, 간판, 가로수, 도로 시설물 중 적어도 하나를 포함하는 이미지를 상기 주요 환경 요소에 대한 정보로 수집하는, 보행 안전 위험 평가 장치.
The method of claim 1,
The collection unit,
Pedestrian safety risk assessment device that collects images including at least one of pedestrians, vehicles, signboards, street trees, and road facilities as information on the major environmental elements.
제 1항에 있어서,
상기 추출부는,
장면 분할 모델 및 객체 탐지 모델을 포함하는 장면 라벨링(scene labeling)을 사용하여 상기 물리적 요소를 추출하는, 보행 안전 위험 평가 장치.
The method of claim 1,
The extraction unit,
A pedestrian safety risk assessment apparatus for extracting the physical element using scene labeling including a scene segmentation model and an object detection model.
제 3항에 있어서,
상기 추출부는,
상기 장면 분할 모델에 의해 하늘, 녹지, 도로 및 보도의 면적 비율을 도출하는, 보행 안전 위험 평가 장치.
4. The method of claim 3,
The extraction unit,
A pedestrian safety risk assessment device for deriving the area ratio of the sky, green area, road and sidewalk by the scene segmentation model.
제 3항에 있어서,
상기 추출부는,
상기 객체 감지 모델에 의해 보행자 수, 차량 수 및 신호등의 존재를 도출하는, 보행 안전 위험 평가 장치.
4. The method of claim 3,
The extraction unit,
A pedestrian safety risk assessment device for deriving the number of pedestrians, the number of vehicles, and the presence of traffic lights by the object detection model.
제 1항에 있어서,
상기 분석부는,
하늘, 녹지, 도로 및 보도의 면적 평균값을 기초로 상기 위험인지를 분석하는, 보행 안전 위험 평가 장치.
The method of claim 1,
The analysis unit,
A pedestrian safety risk assessment device that analyzes the risk perception based on the average values of the areas of the sky, greenery, roads and sidewalks.
제 1항에 있어서,
상기 위험인지에 대해 공간적 지점을 평가하는 평가부를 더 포함하는, 보행 안전 위험 평가 장치.
The method of claim 1,
Further comprising an evaluation unit for evaluating a spatial point with respect to the risk perception, walking safety risk assessment device.
제 1항에 있어서,
상기 공간적 지점에 기초하여 공간 설계 가이드라인을 제공하는 제공부를 더 포함하는, 보행 안전 위험 평가 장치.
The method of claim 1,
Further comprising a providing unit for providing a spatial design guideline based on the spatial point, pedestrian safety risk assessment device.
도시의 주요 환경 요소에 대한 정보를 수집하는 단계;
상기 환경 요소에 대한 정보에 RCNN 알고리즘을 적용하여 물리적 요소를 추출하는 단계;
상기 물리적 요소에 통계적 모델링을 적용하여 보행에 따른 사고 위험에 대한 위험인지를 분석하는 단계;
상기 위험인지에 대해 유형별 공간적 지점을 평가하는 단계; 및
상기 공간적 지점에 기초하여 유형별 가이드라인을 제공하는 단계를 포함하는, 보행 안전 위험 평가 방법.
collecting information on key environmental factors of the city;
extracting a physical element by applying an RCNN algorithm to the information on the environmental element;
applying statistical modeling to the physical element to analyze whether it is a risk for an accident risk according to walking;
evaluating spatial points for each type of risk perception; and
A walking safety risk assessment method comprising the step of providing a guideline for each type based on the spatial point.
제 9항에 있어서,
상기 수집하는 단계는,
보행자, 차량, 간판, 가로수, 도로 시설물 중 적어도 하나를 포함하는 이미지를 상기 주요 환경 요소에 대한 정보로 수집하는 단계를 포함하는, 보행 안전 위험 평가 방법.
10. The method of claim 9,
The collecting step is
Pedestrian safety risk assessment method comprising the step of collecting an image including at least one of a pedestrian, a vehicle, a signboard, a street tree, and a road facility as information on the main environmental element.
제 9항에 있어서,
상기 추출하는 단계는,
장면 분할 모델 및 객체 탐지 모델을 포함하는 장면 라벨링(scene labeling)을 사용하여 상기 물리적 요소를 추출하는 단계를 포함하는, 보행 안전 위험 평가 방법.
10. The method of claim 9,
The extraction step is
and extracting the physical element using scene labeling comprising a scene segmentation model and an object detection model.
제 11항에 있어서,
상기 추출하는 단계는,
상기 장면 분할 모델에 의해 하늘, 녹지, 도로 및 보도의 면적 비율을 도출하는 단계를 포함하는, 보행 안전 위험 평가 방법.
12. The method of claim 11,
The extraction step is
Including the step of deriving the area ratio of the sky, green area, road and sidewalk by the scene segmentation model, pedestrian safety risk assessment method.
제 11항에 있어서,
상기 추출하는 단계는,
상기 객체 감지 모델에 의해 보행자 수, 차량 수 및 신호등의 존재를 도출하는 단계를 포함하는, 보행 안전 위험 평가 방법.
12. The method of claim 11,
The extraction step is
Including the step of deriving the number of pedestrians, the number of vehicles, and the presence of a traffic light by the object detection model, pedestrian safety risk assessment method.
제 9항에 있어서,
상기 분석하는 단계는,
하늘, 녹지, 도로 및 보도의 면적 평균값을 기초로 상기 위험인지를 분석하는 단계를 포함하는, 보행 안전 위험 평가 방법.
10. The method of claim 9,
The analyzing step is
A pedestrian safety risk assessment method comprising the step of analyzing whether the risk is based on the average value of the area of the sky, green space, road and sidewalk.
제 9항 내지 제 14항 중 어느 한 항의 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.A computer-readable recording medium in which a program for implementing the method of any one of claims 9 to 14 is recorded.
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