KR20210069446A - 교통정보 제공 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR20210069446A
KR20210069446A KR1020190159273A KR20190159273A KR20210069446A KR 20210069446 A KR20210069446 A KR 20210069446A KR 1020190159273 A KR1020190159273 A KR 1020190159273A KR 20190159273 A KR20190159273 A KR 20190159273A KR 20210069446 A KR20210069446 A KR 20210069446A
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traffic light
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박성환
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

본 발명은 교통정보 제공 시스템 및 방법에 관한 것으로, 프로브 차량으로부터 교차로 통과 정보 및 신호등 정보를 수신하는 통신부, 및 상기 신호등 정보를 기반으로 보정 기준을 선정하고, 상기 보정 기준에 따라 프로브 차량의 주행속도를 보정하고 보정된 주행속도를 반영하여 교통정보를 제공하는 처리부를 포함한다.

Description

교통정보 제공 시스템 및 방법{TRAFFIC INFORMATION SERVICE SYSTEM AND METHOD}
본 발명은 교통정보 제공 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 교통정보 제공 시스템은 실시간으로 교통정보를 수집하고 이를 기반으로 현재 교통정보를 안내하거나 또는 기 수집된 과거의 교통정보를 활용하여 현재 교통정보를 예측하여 안내한다. 이러한 교통정보 제공 시스템은 프로브 차량(probe vehicle)을 이용하여 교통정보를 실시간으로 수집할 수 있다.
그러나, 프로브 데이터 규모가 적은 곳에서는 1대의 프로브 차량 속도만으로 실시간 교통정보가 만들어지게 되며 어떤 신호에 프로브 차량이 통과하였는지에 따라 왜곡된 교통정보가 만들어질 가능성이 높아 정확한 교통정보를 제공할 수 없다.
본 발명은 실시간 교통정보 생성 시 신호등 정보를 반영하여 1대의 프로브 차량만으로도 대표성 있는 교통정보를 생성하여 제공하는 교통정보 제공 시스템 및 방법을 제고하고자 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 교통정보 제공 시스템은 프로브 차량으로부터 교차로 통과 정보 및 신호등 정보를 수신하는 통신부, 및 상기 신호등 정보를 기반으로 보정 기준을 선정하고, 상기 보정 기준에 따라 프로브 차량의 주행속도를 보정하고 보정된 주행속도를 반영하여 교통정보를 제공하는 처리부를 포함한다.
상기 교차로 통과 정보는, 상기 프로브 차량의 교차로 통과 시간을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 신호등 정보는, 신호등 주기, 신호 상태 및 신호가 변경될 때까지 남은 시간을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는, 상기 프로브 차량이 통과하는 교차로에서의 평균 신호 대기 시간에 매칭되는 교차로 도착 시각을 상기 보정 기준으로 선정하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는, 상기 보정 기준, 상기 신호등 정보 및 상기 프로브 차량의 교차로 도착 시각을 활용하여 상기 프로브 차량의 교차로 통과 시간을 보정하기 위한 보정값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는, 상기 프로브 차량이 교차로에 진입하는 시점에 신호등의 신호 상태가 진행 신호인 경우, 교차로에서의 평균 신호 대기 시간을 보정값으로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는, 상기 프로브 차량이 교차로에 진입하는 시점에 신호등의 신호 상태가 진행 신호가 아니며 상기 프로브 차량이 상기 보정 기준보다 늦게 교차로에 진입한 경우,
Figure pat00001
을 이용하여 상기 보정값 C을 산출하고, 여기서, T는 평균 신호 대기 시간, J는 보정 기준, Ji는 교차로 진입 시각, Jmax는 신호등 주기 내 최소 대기 시간에 매칭하는 교차로 도착 시각인 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는, 상기 프로브 차량이 교차로에 진입하는 시점에 신호등의 신호 상태가 진행 신호가 아니며 프로브 차량의 교차로 진입 시각이 보정 기준보다 빠른 경우,
Figure pat00002
를 이용하여 보정값 C을 산출하고, 여기서, T는 평균 신호 대기 시간, Tmax는 최대 대기 시간, J는 보정 기준, Ji는 교차로 진입 시각, Jmin은 신호등 주기 내 최대 대기 시간에 매칭하는 교차로 도착 시각, Jmax는 신호등 주기 내 최소 대기 시간에 매칭하는 교차로 도착 시각인 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는, 상기 보정값을 반영하여 상기 프로브 차량의 주행속도를 보정하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는, 교통 정체도를 반영하여 신호 대기 시간을 추가로 보정하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 교통정보 제공 방법은 프로브 차량으로부터 교차로 통과 정보 및 신호등 정보를 수신하는 단계, 상기 신호등 정보를 기반으로 보정 기준을 선정하는 단계, 상기 보정 기준에 따라 프로브 차량의 주행속도를 보정하는 단계, 및 상기 보정된 주행속도를 반영하여 교정정보를 제공하는 단계를 포함한다.
상기 교차로 통과 정보는, 교차로 통과 시간을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 신호등 정보는, 신호등 주기, 신호 상태 및 신호가 변경될 때까지 남은 시간을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 보정 기준을 선정하는 단계는, 상기 프로브 차량이 통과하는 교차로에서의 평균 신호 대기 시간에 매칭되는 교차로 도착 시각을 상기 보정 기준으로 선정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 프로브 차량의 주행속도를 보정하는 단계는, 상기 보정 기준, 상기 신호등 정보 및 상기 프로브 차량의 교차로 도착 시각을 활용하여 상기 프로브 차량의 교차로 통과 시간을 보정하기 위한 보정값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 프로브 차량의 주행속도를 보정하는 단계는, 상기 프로브 차량이 교차로에 진입하는 시점에 신호등의 신호 상태가 진행 신호인 경우, 교차로에서의 평균 신호 대기 시간을 보정값으로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 프로브 차량의 주행속도를 보정하는 단계는, 상기 프로브 차량이 교차로에 진입하는 시점에 신호등의 신호 상태가 진행 신호가 아니며 상기 프로브 차량이 상기 보정 기준보다 늦게 교차로에 진입한 경우,
Figure pat00003
을 이용하여 상기 보정값 C을 산출하는 단계를 더 포함하되, 여기서, T는 평균 신호 대기 시간, J는 보정 기준, Ji는 교차로 진입 시각, Jmax는 신호등 주기 내 최소 대기 시간에 매칭하는 교차로 도착 시각인 것을 특징으로 한다.
상기 프로브 차량의 주행속도를 보정하는 단계는, 상기 프로브 차량이 교차로에 진입하는 시점에 신호등의 신호 상태가 진행 신호가 아니며 프로브 차량의 교차로 진입 시각이 보정 기준보다 빠른 경우,
Figure pat00004
를 이용하여 보정값 C을 산출하는 단계를 더 포함하되, 여기서, T는 평균 신호 대기 시간, Tmax는 최대 대기 시간, J는 보정 기준, Ji는 교차로 진입 시각, Jmin은 신호등 주기 내 최대 대기 시간에 매칭하는 교차로 도착 시각, Jmax는 신호등 주기 내 최소 대기 시간에 매칭하는 교차로 도착 시각인 것을 특징으로 한다.
상기 프로브 차량의 주행속도를 보정하는 단계는, 상기 보정값을 반영하여 상기 프로브 차량의 주행속도를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 프로브 차량의 주행속도를 보정하는 단계는, 교통 정체도를 반영하여 신호 대기 시간을 추가로 보정하는 단계는 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 실시간 교통정보 생성 시 신호등 정보를 반영하여 1대의 프로브 차량만으로도 대표성 있는 교통정보를 생성하므로, 정확한 교통정보를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 교통정보 제공 시스템을 도시한 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 프로브 차량을 도시한 블록구성도.
도 3은 도 1에 도시된 서버를 도시한 블록구성도.
도 4는 본 발명과 관련된 보정 기준 설정을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명과 관련된 교차로 통과 시간 보정값 산출을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명과 관련된 신호 대기 시간 보정을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 교통정보 제공 방법을 도시한 흐름도.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 교통정보 제공 기술을 적용한 일 예를 도시한 도면.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 명세서에서 링크(link)는 노드(node)와 노드를 연결하는 선을 의미하며, 도로, 교량, 고가도로, 지하차도 및/또는 터널 등의 지점에 생성된다. 여기서, 노드는 차량이 도로를 주행함에 있어 교차로, 교량 시종점, 고가도로 시종점, 도로의 시종점, 지하차도 시종점, 터널 시종점, 행정경계, IC(interchange) 및/또는 JC(junction) 등과 같이 속도의 변화가 발생되는 지점을 말한다. 링크는 도로구간과 같은 의미로 사용될 수 있으며, 교통류의 방향별로 생성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 교통정보 제공 시스템을 도시한 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 프로브 차량(100)을 도시한 블록구성도이며, 도 3은 도 1에 도시된 서버(200)를 도시한 블록구성도이고, 도 4는 본 발명과 관련된 보정 기준 설정을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명과 관련된 교차로 통과 시간 보정값 산출을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명과 관련된 신호 대기 시간 보정을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 교통정보 제공 시스템은 네트워크를 통해 데이터를 주고 받는 프로브 차량(100) 및 서버(200)를 포함한다. 네트워크는 무선 인터넷망, 근거리 통신망 및/또는 이동 통신망 등으로 구현될 수 있다. 무선 인터넷망은 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi) 및/또는 Wibro(Wireless broadband) 등으로 구현될 수 있다. 근거리 통신망은 블루투스(Bluetooth), NFC(Near Field Communication), RFID(Radio Frequency Identification) 및/또는 지그비(ZigBee) 등으로 구현될 수 있다. 이동 통신망은 CDMA(Code Division Multiple Access), GSM(Global System for Mobile communication), LTE(Long Term Evolution) 및/또는 IMT(International Mobile Telecommunication)-2020 등으로 구현될 수 있다.
프로브 차량(100)은 도로를 주행하며 차량 위치, 차량 상태 정보 및/또는 도로 정보 등과 같은 프로브 데이터(교통정보)를 수집하여 서버(200)로 전송할 수 있다. 프로브 차량(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 차량 통신부(110), 측위부(120), 차내 센서(in-vehicle sensors)(130), 저장부(140), 출력부(150) 및 차량 처리부(160)를 포함한다.
차량 통신부(110)는 서버(200)와 통신을 수행한다. 차량 통신부(110)는 무선 인터넷, 근거리 통신 및/또는 이동 통신 등의 통신 기술을 이용할 수 있다. 차량 통신부(110)는 차량 통신(Vehicle to Everything, V2X) 기술을 이용하여 타차량 및/또는 타프로브 차량(100)과 무선 통신을 수행할 수도 있다. V2X 기술로는 차량간 통신(Vehicle to Vehicle, V2V), 차량과 인프라 간 통신(Vehicle to Infrastructure, V2I), 및/또는 차량과 모바일 기기 간 통신(Vehicle-to-Nomadic Devices, V2N) 등이 적용될 수 있다.
측위부(120)는 프로브 차량의 현재 위치 즉, 프로브 차량 위치(이하, 차량 위치)를 측정한다. 측위부(120)는 GPS(Global Positioning System), DR(Dead Reckoning), DGPS(Differential GPS) 및 CDGPS(Carrier phase Differential GPS) 등의 측위 기술 중 적어도 하나 이상을 이용하여 차량 위치를 측정할 수 있다.
차내 센서(130)는 차량에 탑재되어 차량 상태 정보, 도로 정보 및/또는 주변 상황 정보 등을 획득할 수 있다. 차내 센서(130)는 차량 속도 센서(차속 센서), 오도메트리(odometry), 조향각 센서, 이미지 센서, 레이더(Radio Detecting And Ranging,radar), 라이다(Light Detection And Ranging, LiDAR) 및/또는 초음파 센서 등을 포함할 수 있다.
차내 센서(130)는 센싱된 데이터를 저장부(140)에 저장하며 차량 처리부(160)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 차내 센서(130)는 차량 속도 및/또는 주행 거리 등의 차량 상태 정보를 획득하여 저장부(140)에 저장하며 차량 처리부(160)에 전달할 수 있다.
저장부(140)는 차량 처리부(160)가 정해진 동작을 수행하도록 프로그래밍된 소프트웨어를 저장할 수 있다. 저장부(140)는 내비게이션 소프트웨어 및 지도 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(140)는 차내 센서(130)에 의해 취득되는 센싱 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(140)는 차량 통신부(110)를 통해 수신되는 신호등 정보를 저장할 수도 있다. 저장부(140)는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), SD 카드(Secure Digital Card), 램(Random Access Memory, RAM), 롬(Read Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), EPROM(Erasable and Programmable ROM) 및 레지스터 등의 저장매체 중 적어도 하나 이상의 저장매체(기록매체)로 구현될 수 있다.
출력부(150)는 각종 정보를 시각 정보, 청각 정보 및/또는 촉각 정보 등의 형태로 출력할 수 있다. 출력부(150)는 차량 처리부(160)의 동작에 따른 진행 상황 및 결과를 출력할 수도 있다. 출력부(150)는 디스플레이, 오디오 출력 모듈, 및/또는 햅틱 모듈 등을 포함할 수 있다. 디스플레이는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED) 디스플레이, 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 투명디스플레이, 헤드업 디스플레이(head-up display, HUD), 터치스크린 및 클러스터(cluster) 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다. 음향 출력 모듈은 저장부(140)에 저장된 오디오 데이터를 재생하여 출력하는 것으로, 스피커 등으로 구현될 수 있다. 햅틱 모듈은 진동자의 진동 세기 및 진동 패턴 등을 제어하여 사용자가 촉각으로 인지할 수 있는 촉각 신호(예: 진동)를 출력한다. 또한, 디스플레이는 터치 센서와 결합된 터치스크린으로 구현되어 출력장치뿐만 아니라 입력장치로도 사용될 수 있다.
차량 처리부(160)는 프로브 차량(100) 내 정해진 기능 및/또는 동작을 수행한다. 차량 처리부(160)는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), DSP(Digital Signal Processor), PLD(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), CPU(Central Processing unit), 마이크로 컨트롤러(microcontrollers) 및 마이크로 프로세서(microprocessors) 중 적어도 하나 이상으로 구현될 수 있다.
차량 처리부(160)는 측위부(120)를 통해 차량 위치를 획득하고 획득된 차량 위치를 지도 데이터에 매핑하여 교차로 진입 또는 교차로 진출을 확인할 수 있다. 차량 처리부(160)는 교차로를 통과할 때 교차로 통과 정보 및 신호등 정보를 획득한다. 교차로 통과 정보는 교차로 식별정보, 교차로 진입 시각(교차로 도착 시각 또는 교차로 진입 시점) 및 교차로 통과 시간 등을 포함할 수 있다. 여기서, 교차로 통과 시간은 프로브 차량(100)이 교차로를 통과하는데 소요되는 시간이다. 신호등 정보는 교차로 통과 시 신호등 주기, 신호 상태(즉, 녹색 신호, 적색 신호, 황색 신호 등) 및 신호가 변경될 때까지 남은 시간(즉, 현재 신호가 얼마 후에 바뀌는지) 등을 포함한다. 차량 처리부(160)는 차량 통신부(110)를 통해 노변에 설치된 신호등 제어기 및/또는 교통 신호 관리센터 등으로부터 신호등 정보를 제공받을 수 있다.
차량 처리부(160)는 교차로를 통과하는 시점에 획득한 교차로 통과 정보 및 신호등 정보를 이용하여 프로브 데이터를 생성한다. 차량 처리부(160)는 차량 통신부(110)를 통해 생성된 프로브 데이터를 서버(200)로 전송(송신)한다.
서버(200)는 적어도 하나 이상의 프로브 차량(100)으로부터 전송되는 프로브 데이터를 수집한다. 서버(200)는 기 수집된 프로브 데이터를 기반으로 실시간 교통정보를 생성한다. 서버(200)는 생성된 실시간 교통정보를 하나 이상의 타차량들로 전송할 수 있다. 이러한 서버(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 통신부(210), 메모리(220) 및 처리부(230)를 포함할 수 있다.
통신부(210)는 프로브 차량(100) 및/또는 타차량들과 통신을 수행할 수 있다. 통신부(210)는 유선 인터넷, 무선 인터넷, 근거리 통신 및/또는 이동 통신 등의 통신 기술을 이용할 수 있다. 유선 인터넷 기술로는 LAN(Local Area Network), WAN(Wide Area Network), 이더넷(Ethernet) 및/또는 ISDN(Integrated Services Digital Network) 등이 이용될 수 있다.
메모리(220)는 처리부(230)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 기설정된 설정 정보를 저장할 수 있다. 메모리(220)는 패턴 교통정보 생성 알고리즘 등을 저장할 수 있다. 메모리(220)는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), SD 카드(Secure Digital Card), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read Only Memory, ROM), PROM(Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), EPROM(Erasable and Programmable ROM), 및 레지스터 등의 저장매체 중 적어도 하나 이상의 저장매체(기록매체)로 구현될 수 있다.
처리부(230)는 서버(200)의 전반적인 동작을 제어한다. 처리부(230)는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), DSP(Digital Signal Processor), PLD(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), CPU(Central Processing unit), 마이크로 컨트롤러(microcontrollers) 및 마이크로 프로세서(microprocessors) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
처리부(230)는 통신부(210)를 통해 프로브 차량(100)으로부터 전송되는 프로브 데이터를 수신한다. 처리부(230)는 프로브 데이터에 포함된 신호등 정보를 활용하여 교차로 통과 시간을 보정하고, 보정된 교차로 통과 시간과 링크 길이를 활용하여 실시간 교통정보를 생성한다.
보다 구체적으로, 처리부(230)는 교차로 통과 시간 보정을 위한 보정 기준을 선정한다. 처리부(230)는 신호등 주기의 한 주기 동안 총 신호 대기 시간을 계산한다. 여기서, 총 신호 대기 시간은 프로브 차량(100)이 교차로에 진입하는 시점별 신호 대기 시간의 총합을 의미한다. 처리부(230)는 1초 단위로 구분하여 평균 신호 대기 시간을 계산한다. 처리부(230)는 평균 신호 대기 시간에 해당하는 프로브 차량(100)의 교차로 도착 시각을 계산한다. 예를 들어, 프로브 차량(100)이 통과한 교차로의 신호등 주기가 도 4와 같은 경우, 처리부(230)는 해당 신호등의 1주기 동안 총 신호 대기 시간을 계산하고 계산된 총 신호 대기 시간에 기초하여 평균 신호 대기 시간 T를 계산한다. 처리부(230)는 평균 신호 대기 시간 T에 매칭되는 프로브 차량(100)의 교차로 도착 시각 J을 산출한다.
처리부(230)는 산출된 프로브 차량(100)의 교차로 도착 시각 J를 보정 기준 J으로 선정한다. 다시 말해서, 처리부(230)는 프로브 차량(100)이 교차로를 통과하는 시점에 따른 평균 신호 대기 시간 T을 기준으로 교차로 도착 시각 J을 보정 기준으로 선정한다.
처리부(230)는 보정 기준 J, 신호등 정보 및 프로브 차량(100)이 교차로에 도착한 시점 Ji을 활용하여 프로브 차량(100)의 교차로 통과 시간을 보정하기 위한 보정값(교차로 통과 시간 보정값)을 산출한다. 처리부(230)는 프로브 차량(100)이 교차로에 도착한 시점 Ji에 신호등 정보가 진행 신호(즉, 녹색 신호)가 아닌 경우, 프로브 차량(100)의 교차로 도착 시각 Ji가 보정 기준 J를 초과하는지를 확인한다. 처리부(230)는 프로브 차량(100)의 교차로 도착 시각 Ji가 보정 기준 J를 초과하는 경우, 다음 [수학식 1]을 이용하여 보정값 C(Ji>J)를 산출한다.
Figure pat00005
여기서, Jmax는 신호등 주기 내 최소 신호 대기 시간에 매칭하는 교차로 도착 시각이다.
처리부(230)는 프로브 차량(100)의 교차로 도착 시각 Ji가 보정 기준 J 미만인 경우, 다음 [수학식 2]을 이용하여 보정값 C(Ji<J)를 산출한다.
Figure pat00006
여기서, Jmin은 신호등 주기 내 최대 신호 대기 시간에 매칭하는 교차로 도착 시각이고, Tmax는 최대 신호 대기 시간이다.
처리부(230)는 프로브 차량(100)이 교차로에 도착한 시점 Ji에 신호등 정보가 진행 신호(즉, 녹색 신호)가 아닌 경우, 보정값 C를 평균 신호 대기 시간 T로 결정한다.
예를 들어, 도 5과 같이 프로브 차량(100)이 교차로에 도착한 시점 Ji가 보정 기준 J을 초과하는 경우, 처리부(230)는 [수학식 1]을 이용하여 보정값 C를 산출한다.
처리부(230)는 산출된 보정값 C를 이용하여 프로브 차량(100)의 주행속도를 보정한다. 즉, 처리부(230)는 산출된 보정값 C를 이용하여 프로브 차량(100)이 주행하는 구간(예: 교차로) 즉, 링크의 차량 속도를 보정한다. 링크의 차량 속도(링크 주행속도, 교차로 통과 속도) V는 [수학식 3]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00007
여기서, L은 링크 길이이고, Ttravel은 링크 주행 시간이다.
처리부(230)는 보정된 프로브 차량(100)의 주행속도를 이용하여 교통정보를 생성하여 타차량에 제공한다.
처리부(230)는 실제 프로브 차량(100)이 통과한 시간과 교통 정체도(교차로 통과 시간), 프로브 차량(100)의 교차로 진입 시점 및 신호등 주기(신호등 변경 주기) 간의 회귀 분석을 통해 신호등 보정값(신호 대기 시간 보정값)을 튜닝한다. 다시 말해서, 처리부(230)는 교통 정체도를 반영하여 신호 대기 시간을 추가로 보정한다. 예를 들어, 처리부(230)는 도 5의 A 구간에 대해 도 6과 같이 신호등 보정값을 튜닝할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 교통정보 제공 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 서버(200)는 프로브 차량(100)으로부터 교차로 통과 정보 및 신호등 정보를 수신한다(S110). 프로브 차량(100)은 교차로 통과 시 교차로 통과 정보 및 신호등 정보를 획득하여 서버(200)로 전송한다. 교차로 통과 정보는 교차로 식별정보, 교차로 진입 시각 및 교차로 통과 시간 등을 포함하고, 신호등 정보는 신호등 식별정보, 신호등 주기, 신호 상태 및 신호 남은 시간 등을 포함한다.
서버(200)는 신호등 정보를 기반으로 보정 기준을 선정한다(S120). 서버(200)는 프로브 차량(100)이 통과하는 교차로에서의 평균 신호 대기 시간을 고려하여 보정 기준을 결정한다. 서버(200)는 평균 신호 대기 시간에 매칭되는 교차로 도착 시각(교차로 진입 시각)을 보정 기준으로 결정한다.
서버(200)는 보정 기준에 따라 프로브 차량의 주행속도를 보정한다(S130). 보정 기준 J, 신호등 정보 및 프로브 차량(100)의 교차로 도착 시각 Ji을 활용하여 프로브 차량(100)의 교차로 통과 시간을 보정하기 위한 보정값(교차로 통과 시간 보정값) C을 산출한다. 서버(200)는 교차로의 신호등이 진행 신호 상태에서 프로브 차량(100)이 교차로에 진입(도착)하는 경우, 평균 신호 대기 시간 T를 보정값으로 결정한다. 서버(200)는 교차로의 신호등이 진행 신호가 아닌 상태에서 프로브 차량(100)이 보정 기준 J보다 늦게 교차로에 진입한 경우, [수학식 1]을 이용하여 보정값 C를 산출한다. 한편, 서버(200)는 교차로의 신호등이 진행 신호가 아닌 상태에서 프로브 차량(100)의 교차로 진입 시각이 보정 기준보다 빠른 경우, [수학식 2]를 이용하여 보정값 C를 산출한다. 서버(200)는 산출된 보정값 C를 반영하여 프로브 차량(100)의 주행속도를 보정한다. 즉, 서버(200)는 [수학식 3]을 이용하여 프로브 차량(100)의 주행속도를 보정한다.
서버(200)는 보정된 프로브 차량(100)의 주행속도를 반영한 교통정보를 제공한다(S140). 서버(200)는 보정된 프로브 차량(100)의 주행속도를 교차로 통과 속도로 하여 교통정보를 생성하고, 생성된 교통정보를 해당 교차로 통과 예정인 타차량에 제공한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 교통정보 제공 기술을 적용한 일 예를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 새벽 시간에 고속으로 주행하거나 신호등에 걸린 프로브 차량의 정보가 많이 보정되는 것을 볼 수 있다. 이에 따라 교통정보를 표시하는 정확도가 개선된 것을 볼 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 실시간 교통정보를 프로브 차량(100)의 속도 자체 분포를 교통 흐름에 맞게 표시하도록 함으로써, 교통정보의 정확도를 개선할 수 있다. 또한, 경로탐색에서 링크 코스트(교통정보)와 노드 코스트(신호등 보정값)을 명확하게 구별함으로써 경로탐색 로직의 강건성을 강화할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 프로브 차량
110: 차량 통신부
120: 측위부
130: 차내 센서
140: 저장부
150: 출력부
160: 차량 처리부
200: 서버
210: 통신부
220: 메모리
230: 처리부

Claims (20)

  1. 프로브 차량으로부터 교차로 통과 정보 및 신호등 정보를 수신하는 통신부, 및
    상기 신호등 정보를 기반으로 보정 기준을 선정하고, 상기 보정 기준에 따라 프로브 차량의 주행속도를 보정하고 보정된 주행속도를 반영하여 교통정보를 제공하는 처리부를 포함하는 교통정보 제공 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 교차로 통과 정보는, 상기 프로브 차량의 교차로 통과 시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 교통정보 제공 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 신호등 정보는, 신호등 주기, 신호 상태 및 신호가 변경될 때까지 남은 시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 교통정보 제공 시스템,
  4. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 프로브 차량이 통과하는 교차로에서의 평균 신호 대기 시간에 매칭되는 교차로 도착 시각을 상기 보정 기준으로 선정하는 것을 특징으로 하는 교통정보 제공 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 보정 기준, 상기 신호등 정보 및 상기 프로브 차량의 교차로 도착 시각을 활용하여 상기 프로브 차량의 교차로 통과 시간을 보정하기 위한 보정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 교통정보 제공 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 프로브 차량이 교차로에 진입하는 시점에 신호등의 신호 상태가 진행 신호인 경우, 교차로에서의 평균 신호 대기 시간을 보정값으로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교통정보 제공 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 프로브 차량이 교차로에 진입하는 시점에 신호등의 신호 상태가 진행 신호가 아니며 상기 프로브 차량이 상기 보정 기준보다 늦게 교차로에 진입한 경우, [수학식 1]을 이용하여 상기 보정값 C을 산출하고,
    [수학식 1]
    Figure pat00008

    여기서, T는 평균 신호 대기 시간, J는 보정 기준, Ji는 교차로 진입 시각, Jmax는 신호등 주기 내 최소 대기 시간에 매칭하는 교차로 도착 시각인 것을 특징으로 하는 교통정보 제공 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 프로브 차량이 교차로에 진입하는 시점에 신호등의 신호 상태가 진행 신호가 아니며 프로브 차량의 교차로 진입 시각이 보정 기준보다 빠른 경우, [수학식 2]를 이용하여 보정값 C을 산출하고,
    [수학식 2]
    Figure pat00009

    여기서, T는 평균 신호 대기 시간, Tmax는 최대 대기 시간, J는 보정 기준, Ji는 교차로 진입 시각, Jmin은 신호등 주기 내 최대 대기 시간에 매칭하는 교차로 도착 시각, Jmax는 신호등 주기 내 최소 대기 시간에 매칭하는 교차로 도착 시각인 것을 특징으로 하는 교통정보 제공 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 보정값을 반영하여 상기 프로브 차량의 주행속도를 보정하는 것을 특징으로 하는 교통정보 제공 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는, 교통 정체도를 반영하여 신호 대기 시간을 추가로 보정하는 것을 특징으로 하는 교통정보 제공 시스템.
  11. 프로브 차량으로부터 교차로 통과 정보 및 신호등 정보를 수신하는 단계,
    상기 신호등 정보를 기반으로 보정 기준을 선정하는 단계,
    상기 보정 기준에 따라 프로브 차량의 주행속도를 보정하는 단계, 및
    상기 보정된 주행속도를 반영하여 교정정보를 제공하는 단계를 포함하는 교통정보 제공 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 교차로 통과 정보는, 교차로 통과 시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 교통정보 제공 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 신호등 정보는, 신호등 주기, 신호 상태 및 신호가 변경될 때까지 남은 시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 교통정보 제공 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 보정 기준을 선정하는 단계는,
    상기 프로브 차량이 통과하는 교차로에서의 평균 신호 대기 시간에 매칭되는 교차로 도착 시각을 상기 보정 기준으로 선정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통정보 제공 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 프로브 차량의 주행속도를 보정하는 단계는,
    상기 보정 기준, 상기 신호등 정보 및 상기 프로브 차량의 교차로 도착 시각을 활용하여 상기 프로브 차량의 교차로 통과 시간을 보정하기 위한 보정값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통정보 제공 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 프로브 차량의 주행속도를 보정하는 단계는,
    상기 프로브 차량이 교차로에 진입하는 시점에 신호등의 신호 상태가 진행 신호인 경우, 교차로에서의 평균 신호 대기 시간을 보정값으로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교통정보 제공 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 프로브 차량의 주행속도를 보정하는 단계는,
    상기 프로브 차량이 교차로에 진입하는 시점에 신호등의 신호 상태가 진행 신호가 아니며 상기 프로브 차량이 상기 보정 기준보다 늦게 교차로에 진입한 경우, [수학식 1]을 이용하여 상기 보정값 C을 산출하는 단계를 더 포함하되,
    [수학식 1]
    Figure pat00010

    여기서, T는 평균 신호 대기 시간, J는 보정 기준, Ji는 교차로 진입 시각, Jmax는 신호등 주기 내 최소 대기 시간에 매칭하는 교차로 도착 시각인 것을 특징으로 하는 교통정보 제공 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 프로브 차량의 주행속도를 보정하는 단계는,
    상기 프로브 차량이 교차로에 진입하는 시점에 신호등의 신호 상태가 진행 신호가 아니며 프로브 차량의 교차로 진입 시각이 보정 기준보다 빠른 경우, [수학식 2]를 이용하여 보정값 C을 산출하는 단계를 더 포함하되,
    [수학식 2]
    Figure pat00011

    여기서, T는 평균 신호 대기 시간, Tmax는 최대 대기 시간, J는 보정 기준, Ji는 교차로 진입 시각, Jmin은 신호등 주기 내 최대 대기 시간에 매칭하는 교차로 도착 시각, Jmax는 신호등 주기 내 최소 대기 시간에 매칭하는 교차로 도착 시각인 것을 특징으로 하는 교통정보 제공 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 프로브 차량의 주행속도를 보정하는 단계는,
    상기 보정값을 반영하여 상기 프로브 차량의 주행속도를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통정보 제공 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 프로브 차량의 주행속도를 보정하는 단계는,
    교통 정체도를 반영하여 신호 대기 시간을 추가로 보정하는 단계는 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교통정보 제공 방법.
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