KR20230056842A - 궤적 데이터 도로 네트워크 매칭 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 도로 네트워크 매칭 시스템은, 궤적 데이터를 입력 받는 입력부, 그리드 색인을 이용하여 입력된 상기 궤적 데이터와 매칭될 수 있는 매칭 후보 링크를 도출하고, 상기 궤적 데이터에 포함된 위치 데이터의 상태를 순차적으로 천이시키면서 상기 위치 데이터와 상기 매칭 후보 링크 중 어느 하나를 매칭시키는 매칭 서버, 상기 궤적 데이터에 포함된 상기 위치 데이터에 매칭된 링크의 집합을 출력하는 출력부, 및 상기 매칭 서버에서 상기 위치 데이터에 대하여 현재 매칭된 링크를 저장하는 데이터베이스를 포함한다.

Description

궤적 데이터 도로 네트워크 매칭 방법 및 시스템{Road Network Matching Method and System for Trajectory Data}
본 발명은 궤적 데이터 도로 네트워크 매칭 방법 및 시스템에 관한 것이다.
최근에 GPS를 탑재한 기기들이 널리 사용되면서, 자동차나 사람의 이동성을 가지는 궤적 데이터가 폭발적으로 증가해왔다. 지난 10년간 교통 정보, 이동 패턴 분석 등 여러 분야에서 궤적 데이터 관리 및 분석 기술들이 다수 제안되었다. 또한 궤적 데이터가 가진 공간적 특징을 이용하여 다양한 위치 기반 응용들이 제안되었다.
도로 상의 궤적 데이터를 분석하기 위해서는 먼저 궤적 데이터를 도로 네트워크에 매칭(matching) 한다. 기존에 제안된 궤적 데이터의 도로 네트워크 매칭 방법이 있으나, 오프라인 또는 온라인 중 하나의 조건에서만 효과성이 인정되는 경우가 있고, 궤적 매칭에 있어 정확도와 속도를 동시에 향상시킬 수 있는 기술 개발에 관한 필요성이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2019-0057502호
전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 교통 정보, 이동 패턴 분석 등 여러 분야에서 사용되는 궤적 데이터 관리 및 분석을 통해, 궤적 데이터를 도로 노드-링크에 효과적으로 매칭하고, 매칭의 정확도를 향상시킬 뿐만 아니라 매칭 속도를 동시에 향상시킬 수 있도록 하며, 또한 온라인 및 오프라인 궤적 매칭에 있어서도 모두 효과적으로 활용될 수 있도록 하는 데 있다.
본 발명의 해결 과제는, 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로써, 본 발명의 실시예에 따르면, 궤적데이터에 대한 도로 네트워크 매칭 시스템은, 궤적 데이터를 입력 받는 입력부; 그리드 색인(Grid Index)을 이용하여 입력된 상기 궤적 데이터의 매칭 후보 링크를 도출하고, 상기 궤적 데이터에 포함된 위치 데이터의 상태를 순차적으로 천이시키면서 상기 위치 데이터와 상기 매칭 후보 링크 중 어느 하나를 매칭시키는 매칭 서버; 상기 궤적 데이터에 포함된 상기 위치 데이터에 매칭된 링크의 집합을 출력하는 출력부; 및 상기 매칭 서버에서 상기 위치 데이터에 대하여 현재 매칭된 링크를 저장하는 데이터베이스를 포함한다.
상기 매칭 서버는, 상기 궤적 데이터에 포함된 연속적인 위치 데이터와 링크를 매칭하기 위해서, 그리드 색인을 이용하여 매칭 후보 링크를 도출하는 최소거리링크탐색 모듈; 위치 데이터에 매칭된 링크가 있는 경우 상기 매칭된 링크의 매칭을 유지할지 또는 상기 매칭된 링크 이외의 다른 링크로 매칭을 변경할지를 결정하는 매칭검사 모듈; 위치 데이터가 매칭된 링크 이외의 다른 링크로 매칭 변경이 필요하면, 상기 매칭된 링크와 연결된 링크 중 어느 하나를 상기 위치 데이터와 매칭하는 다음링크탐색 모듈; 및 위치 데이터가 이상치인 경우, 위치 데이터의 한계값을 고려하여 매칭 오류 상태로 천이할지를 결정하는 오차검사 모듈을 포함한다.
상기 최소거리링크탐색 모듈은, 상기 궤적 데이터의 시작 위치를 나타내는 시작 위치 데이터 또는 매칭 오류 상태일 경우, 위치 데이터의 위치를 포함하는 그리드 셀 및 상기 그리드 셀과 인접한 셀을 구분하고, 상기 그리드 셀 및 상기 인접한 셀에 포함된 매칭 후보 링크 중에서 링크를 매칭하여 링크 매칭 상태로 천이시킨다.
상기 매칭검사 모듈은, 제1 위치 데이터에 매칭된 제1 링크가, 상기 제1 위치 데이터 이후의 제2 위치 데이터에도 매칭될 수 있는지 판단하여 매칭 유지, 매칭 변경 중 하나의 상태로 천이시키거나, 상기 제2 위치 데이터와 상기 제1 링크의 거리가 한계값을 벗어나는 위치에 관한 데이터인지를 판단한다.
상기 다음링크탐색 모듈은, 상기 매칭 변경 상태로 천이되면, 제1 위치 데이터에 매칭된 제1 링크와 연결된 하나 이상의 제2 링크 중에서, 상기 제1 위치 데이터 이후의 제2 위치 데이터에 매칭될 수 있는 링크를 탐색한다.
상기 오차검사 모듈은, 상기 매칭검사 모듈이 상기 제2 위치 데이터와 상기 제1 링크의 거리가 한계값을 벗어나는 위치에 관한 데이터인 것으로 판단하면, 상기 제2 위치 데이터 이후의 상기 제3 위치 데이터가 나타내는 위치에 따라 매칭 오류 상태로 천이할지를 결정한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도로 네트워크 매칭 방법은, 매칭 서버가, 입력부로부터 궤적 데이터를 입력 받는 단계; 상기 매칭 서버가, 그리드 색인을 이용하여 입력된 상기 궤적 데이터와 매칭될 수 있는 매칭 후보 링크를 도출하고, 상기 궤적 데이터에 포함된 위치 데이터의 상태를 순차적으로 천이시키면서 상기 위치 데이터와 상기 매칭 후보 링크 중 어느 하나를 매칭시키는 단계; 상기 매칭 서버가, 상기 위치 데이터에 대하여 매칭된 링크를 데이터베이스에 저장하는 단계; 및 상기 매칭 서버가, 출력부를 통해 상기 궤적 데이터에 포함된 상기 위치 데이터에 매칭된 링크의 집합을 출력하는 단계를 포함한다.
상기 매칭시키는 단계는, 상기 매칭 서버가, 그리드 색인을 통해 상기 위치 데이터가 포함된 제1셀 및 상기 제1셀과 인접한 제2셀을 구분하는 단계; 상기 매칭 서버가, 상기 제1셀 및 상기 제2셀에 포함된 매칭 후보 링크를 도출하는 단계; 및 상기 매칭 서버가, 상기 매칭 후보 링크 중에서 상기 위치 데이터와 링크의 거리, 상기 연속적인 위치 데이터의 방향, 및 상기 링크의 범위를 기초하여 링크를 매칭하는 단계를 포함한다.
상기 매칭시키는 단계는, 상기 매칭 서버가, 제1 위치 데이터에 매칭된 제1 링크가, 상기 제1 위치 데이터 이후의 제2 위치 데이터에도 매칭될 수 있는지 판단하는 단계; 상기 매칭 서버가, 상기 제1 링크가 상기 제2 위치 데이터에 매칭 가능하면 매칭 유지 단계로 천이시키는 단계; 및 상기 매칭 서버가, 상기 제1 링크의 범위에 상기 제2 위치 데이터가 포함되지 않으면, 매칭 변경 단계로 천이시키고, 상기 제1 링크와 연결된 제2 링크와 상기 제2 위치 데이터를 매칭시키는 단계를 포함한다.
상기 매칭시키는 단계는, 상기 매칭 서버가, 상기 제2 위치 데이터와 상기 제1 링크의 거리가 한계값을 벗어나는 위치에 관한 데이터인 것으로 판단하면, 상기 제2 위치 데이터 이후의 상기 제3 위치 데이터가 나타내는 위치에 따라 매칭 오류 상태로 천이할지를 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명은, 교통 정보, 이동 패턴 분석 등 여러 분야에서 사용되는 궤적 데이터 관리 및 분석을 통해, 궤적 데이터를 도로 네트워크에 효과적으로 매칭하고, 매칭의 정확도를 향상시킬 뿐만 아니라 매칭 속도를 동시에 향상시킬 수 있도록 하며, 또한 온라인 및 오프라인 궤적 매칭에 있어서도 모두 효과적으로 활용될 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은, 궤적 데이터의 예시도,
도 2는, 궤적 데이터와 표준 노드-링크의 매칭 예시도,
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 네트워크 매칭 시스템의 블록도,
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 네트워크 매칭 방법의 순서도,
도 5는, 도 4의 매칭 단계의 세부 순서도,
도 6은, 최소거리링크탐색 모듈이 링크 매칭을 수행하는 단계의 세부순서도,
도 7은, 그리드 색인을 설명하기 위한 예시도,
도 8은, 상태 천이 모델의 각 상태를 설명하기 위한 예시도,
도 9는, 다음링크탐색 모듈의 동작을 설명하기 위한 예시도,
도 10은, 오차검사 모듈의 동작을 설명하기 위한 예시도,
도 11은, 위치 데이터 및 궤적 데이터의 매칭 순서를 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명은 취지를 벗어나지 않는 한도에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있고, 하나 이상의 실시 예를 가질 수 있다. 그리고 본 발명에서 “발명을 실시하기 위한 구체적인 내용” 및 “도면” 등에 기재한 실시 예는, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 예시이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것은 아니다.
따라서, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자가, 본 발명의 “발명을 실시하기 위한 구체적인 내용” 및 “도면” 등으로부터 용이하게 유추할 수 있는 것은, 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석할 수 있다.
또한, 도면에 표시한 각 구성 요소들의 크기와 형태는, 실시 예의 설명을 위해 과장되어 표현한 것 일 수 있으며, 실제로 실시되는 발명의 크기와 형태를 한정하는 것은 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해 서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다.
또한, 어떤 엘리먼트, 구성요소, 장치, 또는 시스템이 프로그램 또는 소프트웨어로 이루어진 구성요소를 포함한다고 언급되는 경우, 명시적인 언급이 없더라도, 그 엘리먼트, 구성요소, 장치, 또는 시스템은 그 프로그램 또 는 소프트웨어가 실행 또는 동작하는데 필요한 하드웨어(예를 들면, 메모리, CPU 등)나 다른 프로그램 또는 소프트웨어(예를 들면 운영체제나 하드웨어를 구동하는데 필요한 드라이버 등)를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한 다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에 기재된 '…부', '…기', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, '일', '하나' 및 '그' 등의 관사는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의 해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 발명의 명세서에서 사용되는 용어를 특별히 정의하지 않는 이상, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다.
본 발명에서 도로 네트워크란 대한민국 표준 노드-링크를 의미한다. 표준 노드-링크는 도로 네트워크를 연속적인 노드 및 링크의 집합으로 표현한다. 표준 노드-링크에서, 노드는 교차로, 고가도로, 분기점 등 차량이 주행하면서 속도가 변하는 지점을 의미하며 링크는 노드와 다른 노드를 연결하는 선으로 도로의 특정 구간에 해당한다. 이하, 도로 노드-링크 매칭은, 도로 네트워크 매칭이라 나타낼 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 1은, 궤적 데이터의 예시도이다.
최근 GPS(Global Positioning System)를 탑재한 기기의 증가로 궤적 데이터가 폭발적으로 증가하고 있다. 궤적 데이터는, 지리적 공간에서 이동하는 물체에 의해 생성된다. 궤적 데이터는, 위치, 시간, 속도 등의 정보를 포함한 연속적인 위치 데이터로 표현될 수 있다. 도 1에서, pi는 위치 데이터, ti는 시간 데이터를 나타낼 수 있다. 여기서 위치 데이터는, 위도 및 경도 데이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 궤적 데이터를 도로 네트워크에 매칭할 수 있다. 대한민국의 경우 국가 표준 노드-링크를 정의하여, 도로 네트워크를 연속적인 노드 및 링크의 집합으로 표현할 수 있다. 표준 노드-링크에서, 노드는 교차로, 고가도로, 분기점 등 차량이 주행하면서 속도가 변하는 지점이다. 표준 노드-링크에서, 링크는 노드와 다른 노드를 연결하는 선으로 도로의 특정 구간에 해당한다. 본 발명의 일 실시예에서는, 궤적 데이터와 도로 네트워크 중 링크를 매칭하는 발명에 대해 설명할 수 있다. 이하의 '링크'에 관한 설명은, 도로 네트워크 중 '노드'에 관하여 유사하게 적용될 수 있다.
궤적 데이터의 도로 네트워크 매칭 방법은 크게 기하학적(Geometric) 방법, 다중 가설 매칭 기술(Multiple Hypothesis Technique), 히든 마코프 모델(Hidden Markov Model)의 세 가지 종류로 구분할 수 있다. 이하에서는, 다중 가설 매칭 기술을 이용한 다중 가설 매칭 방법에, 그리드 색인(Grid Index) 및 상태 천이(State Transition) 모델을 결합한 방식을 제안한다.
도 2는, 궤적 데이터와 표준 노드-링크의 매칭 예시도이다.
도 2를 참조하면, 궤적 데이터(도 2(a))는, 이동 경로를 하나 이상의 궤적 포인트로 나타낼 수 있다. 표준 노드-링크 데이터(도 2(b))는, 교차로 등의 노드 간을 잇는 링크를 나타낼 수 있다. 궤적-링크 매칭(도 2(c))은, 본 발명의 실 실시예에 따라 궤적 데이터(도 2(a))를 표준 노드-링크 데이터(도 2(b))의 링크에 매칭한 것을 나타낼 수 있다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 네트워크 매칭 시스템의 블록도이다. 도 3을 참조하면, 도로 네트워크 매칭 시스템(1)은, 매칭 서버(100), 입력부(200), 출력부(300), 및 데이터베이스(400)를 포함할 수 있다.
또한 매칭 서버(100)는, 최소거리링크탐색 모듈(110), 매칭검사 모듈(120), 다음링크탐색 모듈(130), 및 오차검사 모듈(140)을 포함할 수 있다.
매칭 서버(100)는, 입력부(200)로부터 입력된 궤적 데이터에 대한 매칭 작업을 수행할 수 있다. 매칭 서버(100)는, 궤적 데이터의 연속적인 위치 데이터와, 도로 네트워크의 노드 및/또는 링크를 비교하여, 링크 매칭, 매칭 유지, 매칭 변경, 매칭 오류 중 어느 하나의 상태를 결정한다.
상태 결정은, 연속적인 위치 데이터와 링크 간의 방향, 유사성, 거리, 포함 여부 등을 기준으로 한다.
여기서 연속적인 위치 데이터의 방향은, 판단 대상인 위치 데이터 이전의 위치 데이터들을 기준으로, 판단 대상인 위치 데이터가 향하는 방향과, 링크가 향하는 방향 사이의 각도를 기준으로 판단될 수 있다.
여기서 위치 데이터와 링크 간의 거리는, 위치 데이터와 링크의 최소거리를 기준으로 판단될 수 있다. 예를 들어, 링크가 직선인 경우에는, 위치 데이터가 링크가 직교하는 지점과 위치 데이터 간의 거리일 수 있다.
여기서 포함 여부는, 표준 노드-링크 데이터에 포함된 링크 범위에 위치 데이터의 위치가 포함되는지를 기준으로 판단될 수 있다.
이하에서는, 매칭 서버(100)가, 궤적 데이터의 각 위치 데이터에 대해 특정 링크와의 매칭 상태를 지속적으로 판단하고 상태 천이를 관리하는 상태 천이 모델을 활용할 수 있다. 또한, 매칭 서버(100)가, 궤적 데이터의 특정 위치 데이터의 초기 매칭 링크를 찾기 위해 그리드 색인을 이용하여 빠르게 후보 링크를 찾아 비교 연산을 줄여 매칭 속도를 개선할 수 있다.
매칭 서버(100)는, 처리량을 높이기 위해 다중 프로세스를 이용하여 병렬로 매칭 작업을 수행할 수 있다.
최소거리링크탐색 모듈(110)은, 그리드 색인을 이용하여 궤적의 위치 데이터와 매칭되는 후보 링크들을 찾을 수 있다.
매칭검사 모듈(120)은, 최소거리링크탐색 모듈(110)에 의해 매칭된 위치 데이터 이후의 위치 데이터에 대하여 상태 천이를 수행할 수 있다.
다음링크탐색 모듈(130)은, 표준 노드-링크의 링크 간 연결 관계를 이용하여 다음 매칭이 될 후보 링크들을 찾을 수 있다.
오차검사 모듈(140)은, 위치 데이터의 한계값에 기초하여 매칭 오류 상태로 상태 천이를 수행할 수 있다. 한계값은, 특정 위치 데이터를 기준으로 한 소정 거리일 수 있다.
최소거리링크탐색 모듈(110), 매칭검사 모듈(120), 다음링크탐색 모듈(130), 및 오차검사 모듈(140)은, 매칭 조건을 고려하여 상태 천이 여부를 결정하고, 링크 매칭(S210), 매칭 유지(S220), 매칭 변경(S230), 및 매칭 오류(S240)의 4가지 상태 중 하나의 상태를 반환한다. 여기서 매칭 조건은, 3가지 조건을 포함할 수 있다. 제1 매칭 조건은, 위치 데이터와 링크의 방향이 유사할 것이다. 제2 매칭 조건은, 위치 데이터가 링크 범위에 포함될 것이다. 제3 매칭 조건은 위치 데이터와 링크의 거리가 일정 범위 내에 있을 것이다.
입력부(200)는, 궤적 데이터를 입력 받아, 매칭 서버(100)에 제공할 수 있다.
출력부(300)는, 매칭 서버(100)로부터 매칭된 링크 데이터를 수신하여 출력할 수 있다. 여기서 출력되는 데이터는 궤적이 매칭된 연속적인 링크 집합일 수 있다.
데이터베이스(400)에는, 매칭된 데이터가 저장된다.
데이터베이스(400)에는, 궤적 데이터와 매칭될 수 있도록 표준 노드-링크 정보가 기록되어 있을 수 있다. 표준 노드-링크 맵 정보는, 국가 교통정보센터에서 제공될 수 있다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 네트워크 매칭 방법의 순서도이다.
도 4를 참조하면, 도로 네트워크 매칭 방법은, 입력 단계(S100), 매칭 단계(S200), 및 출력 단계(S300)를 포함할 수 있다.
입력 단계(S100)는, 입력부(200)가 궤적 데이터를 입력 받아 매칭 서버(100)에 제공할 수 있다.
매칭 단계(S200)는, 매칭 서버(100)가 궤적 데이터와 도로 네트워크를 매칭시킬 수 있다.
출력 단계(S300)는, 출력부(300)가 매칭 서버(100)로부터 매칭된 링크 데이터를 수신하여 출력할 수 있다.
도 5는, 도 4의 매칭 단계의 세부 순서도이다. 도 6은, 최소거리링크탐색 모듈이 링크 매칭을 수행하는 단계의 세부순서도이다. 도 7은, 그리드 색인을 설명하기 위한 예시도이다.
이하에서는, 매칭 서버(100)의 각 모듈이 매칭 단계를 수행하는 동작을 설명한다. 매칭 서버(100)의 각 모듈은, 궤적의 위치 데이터를 대상으로 하여, 상태에 따라 동작한다.
도 5를 참조하여, 매칭 단계(S200)는, 링크 매칭(S210), 매칭 유지(S220), 매칭 변경(S230), 및 매칭 오류(S240)의 4가지 상태를 나타내는 단계와, 4가지 상태를 관리하는 최소거리링크탐색 모듈(110), 매칭검사 모듈(120), 다음링크탐색 모듈(130), 및 오차검사 모듈(140)의 동작을 설명한다.
일 실시예에 따른 도로 네트워크 매칭 방법은, 최초에 궤적의 위치 데이터의 상태가 결정되지 않은 것에서 시작될 수 있다.
입력 단계(S100)에서 궤적 데이터가 입력된 이후, 매칭 서버(100)는, 궤적의 위치 데이터의 상태를 링크 매칭(S210)으로 천이시킬지 여부를 먼저 결정할 수 있다.
도 6을 참조하면, 최소거리링크탐색 모듈(110)은, 그리드 색인을 통해 제1셀 및 제2셀을 구분할 수 있다(S211).
먼저, 최소거리링크탐색 모듈(110)은, 궤적의 위치 데이터와 매칭되는 후보 링크를 찾을 수 있다. 시작 위치 데이터에 대해서는 아직 어떤 링크와도 매칭된 상태가 아니다. 시작 위치 데이터는, 궤적의 위치 데이터 중 시작 위치에 해당하는 위치 데이터를 나타낼 수 있다. 최소거리링크탐색 모듈(110)은, 시작 위치 데이터를 기초하여 가장 가까운 위치의 링크를 찾아 초기 매칭을 수행하도록 한다.
이 때, 최소거리링크탐색 모듈(110)은, 그리드 색인을 이용하여 특정 위치의 링크를 고려할 수 있다. 이는, 전체 링크를 고려하는 것과 대비하여 계산량을 감소시켜 매칭 속도 개선에 기여할 수 있다. 그리드 색인은, 대상 공간을 일정한 크기의 셀(Cell)들로 나누고, 각 그리드 셀(이하 셀이라 함)에 포함되거나 걸쳐져 있는 링크들을 셀의 고유한 번호로 색인할 수 있다. 각 셀은, 고유 번호와 커버하는 영역이 있을 수 있다.
최소거리링크탐색 모듈(110)은, 그리드 색인을 통해 시작 위치 데이터를 포함하는 제1셀 및 제1셀과 인접한 8개의 제2셀을 구분한다. 최소거리링크탐색 모듈(110)은, 시작 위치 데이터의 위치 및 각 셀의 커버하는 영역을 기초하여 시작 위치 데이터의 위치를 커버하는 제1셀을 구분할 수 있다. 최소거리링크탐색 모듈(110)은, 제1셀과 이웃하는 제2셀을 구분할 수 있다. 제2셀을 고려하는 것은, 위치 데이터에 가장 적합한 링크가 이웃 셀에 있을 수 있기 때문이다.
도 7의 예시를 참조하면, 도로 네트워크가 4*4의 그리드 영역으로 분할되었고, 그 중에서, GPS1으로 표시된 위치 데이터를 포함하는 (3,2)위치의 제1셀, 제1셀과 인접한 (2,1), (2,2), (2,3), (3,1), (3,3), (4,1), (4,2), 및 (4,3) 위치의 제2셀이 구분되었다.
최소거리링크탐색 모듈(110)은, 제1셀 및 제2셀에 포함된 매칭 후보 링크를 도출할 수 있다(S212).
여기서 제1셀 및 제2셀에 포함된 매칭 후보 링크는, 각 셀에 전부 또는 일부가 포함될 수 있다. 매칭 후보 링크는, 네트워크를 통해 수신한 표준 노드-링크 기반의 GIS(Geographic Information System) 맵의 링크 정보를 기초하여 도출될 수 있다. 매칭 후보 링크는, 하나 또는 복수 개 도출될 수 있다.
최소거리링크탐색 모듈(110)은, 매칭 후보 링크 중에서 링크를 매칭할 수 있다(S213). 최소거리링크탐색 모듈(110)은, 매칭 조건을 고려하여 링크를 매칭하고, 상태 천이 여부를 결정할 수 있다. 매칭되는 링크는, 하나 이상의 매칭 후보 링크에 대하여, 시작 위치 데이터와의 거리, 연속적인 위치 데이터의 방향 비교, 위치 데이터의 포함 여부를 기초하여 판단될 수 있다. 예를 들어, 시작 위치 데이터와 가장 가까운 제1 링크가, 위치 데이터의 방향과 유사하고, 시작 위치 데이터가 링크 범위에 속하면, 제1 링크가 매칭될 수 있다. 최소거리링크탐색 모듈(110)은, 매칭 조건을 고려하여, 위치 데이터와의 거리가 가장 가까운 링크부터 시작하여 방향 및 링크 범위에 포함되는지 판단하여 상태 천이 여부를 결정할 수 있다. 링크 범위는, 링크를 기준으로 소정 거리 내의 범위일 수 있다.
최소거리링크탐색 모듈(110)은, 매칭되는 링크를 찾으면, 위치 데이터에 링크를 매칭시키고, 궤적 데이터의 상태를 링크 매칭(S210) 상태로 천이시킨다.
이 때, 최소거리링크탐색 모듈(110)은, 위치 데이터에 매칭된 링크를 현재 매칭된 링크로 하여, 매칭 정보를 데이터베이스(400)에 저장한다. 매칭 정보에는 매칭된 현재 링크, 궤적의 위치 데이터 등의 정보가 포함될 수 있다.
상태가 링크 매칭(S210) 상태로 천이되면, 매칭검사 모듈(120)이 동작한다.
매칭검사 모듈(120)은, 링크 매칭(S210), 매칭 유지(S220), 매칭 변경(S230), 매칭 오류(S240) 중 어느 하나의 상태에서, 매칭 유지(S220), 매칭 변경(S230), 매칭 오류(S240) 중 어느 하나의 상태로 천이 여부를 결정한다. 최소거리링크 탐색 모듈(110)에 의해 상태가 정의되지 않다가, 링크 매칭(S210) 상태로 천이되는 순간, 매칭 검사 모듈(120)이 동작할 수 있다.
매칭검사 모듈(120)은, 현재 상태에서 매칭된 위치 데이터 이후의 위치 데이터에 대하여 상태 천이 여부를 결정한다. 매칭검사 모듈(120)은, 현재 매칭된 링크와 궤적의 위치 데이터를 비교하여, 매칭 유지(S220), 매칭 변경(S230), 매칭 오류(S240) 중 어느 하나로 상태를 천이시킬지를 결정한다. 매칭검사 모듈(120)은, 매칭 조건을 고려하여 상태 천이 여부를 결정할 수 있다. 매칭되는 링크는, 하나 이상의 매칭 후보 링크에 대하여, 시작 위치 데이터와의 거리, 연속적인 위치 데이터의 방향 비교, 위치 데이터의 포함 여부를 기초하여 판단될 수 있다.
도 8은, 상태 천이 모델의 각 상태를 설명하기 위한 예시도이다.
링크 매칭(S210) 상태는, 최소거리링크탐색 모듈(110)을 통해 궤적의 특정한 위치 데이터가 특정 링크와 매칭된 상태이다. 도 8(a)의 예에서, GPS1으로 표시된 위치 데이터가, Link 1으로 표시된 링크와 매칭되어 링크 매칭(S210) 상태이다.
매칭 유지(S220) 상태는, 이전에 이미 매칭된 링크가 궤적의 새로운 위치 데이터와도 여전히 매칭되는 상태이다. 매칭검사 모듈(120)은, 이미 매칭된 위치 데이터 이후의 위치 데이터의 매칭 조건을 고려하여, 기존에 매칭된 링크가 여전히 매칭되는 상태일 때 매칭 유지(S220) 상태로 천이시킨다. 새로운 위치 데이터가 기존의 매칭된 링크의 링크 범위에 속하면서, 링크와의 거리가 가깝고, 방향이 유사하면, 매칭 유지될 수 있다. 도 8(b)의 예에서, GPS1으로 표시된 위치 데이터 이후에 GPS2으로 표시된 위치 데이터가, Link 1으로 표시된 기존 매칭된 링크와 그대로 매칭되어 매칭 유지(S220) 상태로 천이된다.
매칭 변경(S230) 상태는, 궤적의 새로운 위치 데이터가, 이전에 매칭된 링크 이외의 다른 링크로 매칭을 변경해야 하는 상태이다. 매칭검사 모듈(120)은, 이미 매칭된 위치 데이터 이후의 위치 데이터가, 기존에 매칭된 링크의 링크 범위를 벗어나는 지 계산하여, 벗어나는 경우에는 매칭 변경(S230) 상태로 천이시킨다. 매칭 변경(S230) 상태로 천이되면, 다음링크탐색 모듈(130)이 동작한다.
매칭 변경(S230) 상태가 되면 현재 매칭된 링크와 궤적의 위치 데이터의 매칭 정보를 저장하고, 다음링크탐색 모듈(130)이 동작한다.
다음링크탐색 모듈(130)은, 현재 링크와 연결된 다음 링크를 찾는다. 표준 노드-링크에는 각 링크에 다음 링크와 이전 링크의 연결 관계가 포함되어 있다. 다음링크탐색 모듈(130)은, 표준 노드-링크의 링크 연결 관계를 기초하여, 다음 매칭이 될 후보 링크를 찾을 수 있다. 다음링크탐색 모듈(130)은, 후보 링크 중 매칭 조건을 고려하여 위치 데이터와 다른 링크를 매칭시킨다. 도 8(c)의 예에서, GPS2으로 표시된 위치 데이터 이후에 GPS3으로 표시된 위치 데이터가, Link 1의 링크 범위에 속하지 않아 매칭 변경(S230) 상태로 천이되었고, 다음링크탐색 모듈(130)을 통해 링크 조건에 따라 Link 2로 표시된 새로운 링크와 매칭된다.
여기서 다음링크탐색 모듈(130)을 통해 매칭된 링크는 현재 매칭된 링크로 하여 매칭 정보를 데이터베이스(400)에 저장한다.
도 9는, 다음링크탐색 모듈의 동작을 설명하기 위한 예시도이다. 도 9를 참조하면, 매칭검사 모듈(120)은, Link1로 표시된 현재 매칭된 링크와 GPS3으로 표시된 위치 데이터를 비교하여, GPS3으로 표시된 위치 데이터가 현재 매칭된 링크의 링크 범위에 속하지 않으므로, 매칭 변경(S230)상태로 천이시킨다. 또한 다음링크탐색 모듈(130)은, 매칭 변경(S230)상태에서, Link1로 표시된 현재 매칭된 링크와 연결된 Link2로 표시된 링크를 비교하여 매칭 조건을 충족하였으므로, GPS3로 표시된 위치 데이터를, Link2로 표시된 링크와 매칭시키고, 매칭된 링크를 현재 매칭된 링크로 저장한다.
즉, 매칭 변경(S230) 상태로 천이되면, 바로 다음 위치 데이터를 확인하지 않고, 다음링크탐색 모듈(130)을 통해 링크를 매칭시킨 이후 다음 위치 데이터에 관하여 매칭 여부를 판단한다.
매칭 유지(S220) 또는 매칭 변경(S230) 상태에서, 오차검사 모듈(140)이 동작하여, 매칭 오류(S240) 상태로 천이할지를 결정할 수 있다.
매칭검사 모듈(120)은, 매칭 유지(S220) 또는 매칭 변경(S230) 상태에서, 위치 데이터가, 한계값을 벗어나는 위치에 관한 데이터로 판단된 경우에는, 오차검사 모듈(140)에 신호를 전송한다.
오차검사 모듈(140)은, 매칭검사 모듈(120)로부터 신호를 수신하면, 매칭 오류(S240) 상태로 천이할지를 결정할 수 있다.
매칭 오류(S240) 상태는, 현재 링크에서 궤적의 위치 데이터가 한계값(threshold value)보다 큰 경우의 상태이다. 예를 들어, 판단 대상인 위치 데이터와 현재 매칭된 링크와의 거리를 산출하여, 해당 거리가 한계값을 초과하는 경우가 이에 해당한다. 도심지에서 고가 도로등이 다른 도로와 겹쳐 있는 상황에서 매칭 오류로 인해 잘못된 링크와 매칭되는 경우가 이에 해당한다.
오차검사 모듈(140)은, 매칭된 제1 위치 데이터 이후의 제2 위치 데이터와 매칭된 링크와의 거리가 한계값을 벗어나는 위치에 관한 데이터인 경우, 두 가지 중 하나로 결정할 수 있다.
한계값을 벗어나는 제2 위치 데이터 이후의 제3 위치 데이터가, 매칭된 링크와 한계값 이내의 위치에 관한 데이터인 경우에는, 제2 위치 데이터를 이상치로 판단한다. 이 때, 이상치 이후의 제3 위치 데이터부터는 기존의 링크 매칭 상태를 유지할 수 있다.
또한, 한계값을 벗어나는 제2 위치 데이터 이후의 제3 위치 데이터가, 제1 위치 데이터와 비교하여, 다시 한계값을 벗어나는 위치에 관한 데이터인 경우, 오차검사 모듈(140)은, 매칭 오류(S240) 상태로 상태 천이시킬 수 있다. 이 때, 제3 위치 데이터는, 하나 이상의 일정 개수의 위치 데이터일 수 있다. 예를 들어, 매칭 유지(S220) 상태 이후에 3개의 위치 데이터가 연속하여 현재 매칭된 링크의 한계값을 벗어나는 위치에 관한 데이터인 경우에는, 매칭 오류로 판단할 수 있다. 여기서 제2 및 제3 위치 데이터의 개수는, 오차검사 모듈(140)에서 초기 정보로 설정될 수 있다. 또는, 제2 및 제3 위치 데이터의 개수는, 사용자 단말에서 입력된 입력 정보로 설정될 수 있다.
도 10은, 오차검사 모듈의 동작을 설명하기 위한 예시도이다. 도 10을 참조하면, GPS1 및 GPS2로 표시된 제1 위치 데이터 이후에 GPS3으로 표시된 한계값을 벗어나는 제2 위치 데이터, 그 이후에 GPS4 및 GPS5로 표시된 제3 위치 데이터에 관하여 설명한다. 이 때, 제1 위치 데이터는, Link1로 표시된 링크와 매칭되어 있다. 오차검사 모듈(140)은, 제3 위치 데이터가 제1 위치 데이터의 한계값 이내일 경우에는 제2 위치 데이터를 이상치로 판단할 수 있다. 또한, 오차검사 모듈(140)은, 제3 위치 데이터가 제1 위치 데이터의 한계값을 벗어나는 경우에는, 매칭 오류(S240) 상태로 상태 천이 시킬 수 있다.
오차검사 모듈(140)은, 이처럼 소수의 이상치에 대해서는 매칭 오류(S240) 단계로 천이시키지 않도록 하여 불필요한 상태 천이를 방지할 수 있다.
매칭 오류(S240)단계로 천이되면, 최소거리링크탐색 모듈(110)이 동작한다. 최소거리링크탐색 모듈(110)은, 매칭 오류로 판단된 제3 위치 데이터에 대하여 다시 최소거리링크를 탐색하여 매칭을 시도한다. 여기서 제3 위치 데이터가 복수 개일 경우에는, 최소거리링크탐색 모듈(110)은, 매칭 오류로 판단된 제3 위치 데이터 중 마지막 위치 데이터에 대하여 다시 최소거리링크를 탐색하여 매칭을 시도할 수 있다.
도 11은, 위치 데이터 및 궤적 데이터의 매칭 순서를 설명하기 위한 순서도이다. 이하에서는 도 11의 예시를 참조하여 궤적 데이터를 통해 서버의 전체 동작 과정을 설명한다. 매칭 서버(100)는, GPS1-8로 표시된 위치 데이터를 순차적으로 판단한다.
궤적 데이터가 입력되면, 최소거리링크탐색 모듈(110)은, GPS1로 표시된 위치 데이터와 Link1로 표시된 링크를 매칭시키고, 링크 매칭(S210) 상태로 천이시킨다. 이때 Link1은 현재 매칭된 링크로 저장된다.
링크 매칭(S210) 상태에서는, 매칭검사 모듈(120)이 동작한다.
매칭검사 모듈(120)은, GPS2로 표시된 위치 데이터를 검사하여, Link1로 표시된 현재 매칭된 링크와 비교하여 매칭이 적합하다고 판단하여 매칭 유지(S220) 상태로 천이시킨다. 이때, 현재 매칭된 링크는 Link1이다.
매칭 유지(S220) 상태에서는, 매칭검사 모듈(120), 오차검사 모듈(140) 등이 동작한다.
매칭검사 모듈(120)은, GPS3로 표시된 위치 데이터를 검사하여, Link1로 표시된 현재 매칭된 링크와 비교하여 현재 매칭된 링크의 링크 범위를 벗어났으므로, 매칭 변경(S230) 상태로 천이시키고, 오차검사 모듈(140)에 신호를 전송한다. 이때, 현재 매칭된 링크는 Link1이다.
매칭 변경(S230) 상태로 천이될 때, 다음링크탐색 모듈(130)이 동작하여, 다음링크탐색 모듈(130)은, GPS3로 표시된 위치 데이터와 Link2로 표시된 링크를 매칭시킨다. 이때 Link2은 현재 매칭된 링크로 저장된다.
매칭 변경(S230) 상태에서는, 매칭검사 모듈(120), 오차검사 모듈(140) 등이 동작한다.
매칭검사 모듈(120)은, GPS4로 표시된 위치 데이터를 검사하여, Link2로 표시된 현재 매칭된 링크와 비교하여 매칭이 적합하다고 판단하여 매칭 유지(S220) 상태로 천이시킨다. 이때, 현재 매칭된 링크는 Link2이다.
매칭 유지(S220) 상태에서는, 매칭검사 모듈(120), 오차검사 모듈(140) 등이 동작한다.
매칭검사 모듈(120)은, GPS5로 표시된 위치 데이터를 검사하여, GPS4로 표시된 위치 데이터와 비교하여, 한계값을 벗어나는 위치에 관한 데이터로 판단하여, 오차검사 모듈(140)에 신호를 전송한다.
오차검사 모듈(140)은, GPS6으로 표시된 위치 데이터를 검사하여, GPS4로 표시된 위치 데이터와 비교하여, 한계값을 벗어나는 위치에 관한 데이터로 판단하여, 매칭 오류(S240) 상태로 천이 시킨다.
매칭 오류(S240) 상태에서는, 최소거리링크탐색 모듈(110)이 동작한다.
최소거리링크탐색 모듈(110)은, GPS6으로 표시된 위치 데이터와 Link3로 표시된 링크를 매칭시키고, 링크 매칭(S210) 상태로 천이시킨다. 이때 Link3은 현재 매칭된 링크로 저장된다.
매칭검사 모듈(120)은, GPS7로 표시된 위치 데이터를 검사하여, Link3로 표시된 현재 매칭된 링크와 비교하여 매칭이 적합하다고 판단하여 매칭 유지(S220) 상태로 천이시킨다. 이때, 현재 매칭된 링크는 Link3이다.
매칭검사 모듈(120)은, GPS8로 표시된 위치 데이터를 검사하여, Link3로 표시된 현재 매칭된 링크와 비교하여 매칭이 적합하다고 판단하여 매칭 유지(S220) 상태를 유지시킨다. 이때, 현재 매칭된 링크는 Link3이다.
GPS8로 표시된 위치 데이터는 궤적 데이터의 마지막 위치 데이터이므로, 매칭이 완료된다.
최종적으로 도 11의 예시에서, 궤적 데이터는 Link1, Link2, Link3으로 매칭된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 도로 네트워크 매칭 시스템 및 방법을 이용한 매칭 정확도 및 매칭 속도에 관한 실험을 진행하였다.
실험 환경은 하기의 [표 1]에 나타난 바와 같다.
- 실험 환경
구분 특징
OS Ubuntu 20.04.1 LTS
CPU INTEL(R) Core(TM) i7-9700 CPU 3.00GHZ
RAM 32G
SDD 1TB NVMe SSD
Dataset Wedrive 궤적 데이터 2,525 개
Programming Language 제안 방법 : Python
기존 방법 : C++
제안하는 방법을 테스트 하기 위해서 Python으로 구현하였고, 기존 연구인 빠르게 매칭하면서 정확성이 높은 FMM과 대비하는 실험이다. 실험은 매칭 정확도와 매칭 속도를 비교하였는데 매칭 정확도는 각 실험이 사용되는 방법마다 매칭되는 링크 수가 달라 Ture Positive와 False Positve 즉, 정상 매칭된 것과 잘못 매칭된 것을 확인하였고, 매칭 속도는 궤적 하나당 매칭 평균 속도를 비교하였다.매칭 속도 비교에 관한 실험 결과는 하기의 [표 2]에 나타난 바와 같다. 단위는 초 이다.
모델 궤적당 평균 소요 시간[단위:sec]
FMM(C++) 0.409
본 발명(Python3) 0.019
매칭 정확도 비교에 관한 실험 결과는 하기의 [표 3]에 나타난 바와 같다. 단위는 링크 수 이다.
모델 True Positive[단위:링크 수] False Positive[단위:링크 수]
FMM(C++) 140 65
본 발명(Python3) 135 2
본 실험에서는, 2,525개의 궤적 데이터를 대상으로 FMM과 제안하는 본 발명의 매칭 속도를 비교하였다. FMM의 궤적당 평균 소요시간은 0.409초, 제안하는 본 발명의 궤적당 평균 소요시간은 0.019초가 소요되었음을 나타낸다.매칭 정확도 측면에서는, 실제 매칭 되어야 하는 링크 수는 150개일 때, FMM의 정상 매칭된 링크 수는 140개, 잘못 매칭된 링크 수는 65개이고, 제안하는 본 발명의 정상 매칭된 링크 수는 135개, 잘못 매칭된 링크 수는 2개로 나타났다.
실험 결과에 따르면, 매칭 속도 측면에서 제안하는 본 발명은 기존 FMM 방법 대비 20배 빠르며, 매칭 정확도 측면에서 제안하는 본 발명의 링크 매칭 수가 5개 더 적지만, 잘못 매칭된 링크 수는 2개로 거의 오류가 발생하지 않는 것을 볼 수 있다.
기존 FMM 모델은 모든 포인트에 대하여 매칭을 시키려고 하기 때문에 링크 데이터가 없는 곳이나, 궤적 데이터가 없는 상황에서 매칭을 수행하여 잘못 매칭 되는 경우가 발생하여 False Positive가 많은 것을 확인 할 수 있다.
제안하는 본 발명은 궤적데이터의 대해서 잘못 매칭하는 것을 방지하기 위해서 매칭 오류가 판별되면, 링크 매칭을 하지 않고 최소거리링크탐색 모듈(110)을 통해 올바른 링크를 찾아낸 후 매칭을 수행하여 기존 FMM 보다 정상매칭 수는 다소 적지만 잘못 매칭되는 False Positive가 극히 적은 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 매칭 결과는 기계학습에서 학습 데이터로 활용되어 예측하는 작업이 이루어질 수 있다. 이 때문에, False Positive가 많으면, 학습 데이터가 오류가 많아 예측도 잘 이루어 지지 않기 때문에 False Positive를 줄이는 것이 중요하다.
또한, 본 발명은 그리드 색인을 이용하여 계산량을 감소시키고, 때문에 기준이 되는 링크를 통해 특정 계산만으로 링크와 위치 데이터의 매칭을 판단하고, 오류가 발생한 경우에만 여러 링크들과 비교하여 속도가 빠른 것으로 나타난다.
이처럼 매칭 서버(100)는, 입력된 궤적 데이터에 대하여 모든 궤적의 위치 데이터를 확인하면, 한 궤적에 대한 매칭된 링크 데이터를 얻어 출력부(300)를 통해 매칭된 링크 데이터를 출력할 수 있다.
출력부(300)에서 출력된 매칭된 링크 데이터는 기계학습의 학습 데이터로 활용되어 도로의 속도를 예측하는 데 활용될 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않고 효과를 저해하지 않는 한, 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. 또한 그러한 실시 예가 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
1 : 도로 네트워크 매칭 시스템
100 : 매칭 서버
110 : 최소거리링크탐색 모듈
120 : 매칭검사 모듈
130 : 다음링크탐색 모듈
140 : 오차검사 모듈
200 : 입력부
300 : 출력부
400 : 데이터베이스

Claims (10)

  1. 궤적 데이터에 대한 도로 네트워크 매칭 시스템에 있어서,
    궤적 데이터를 입력 받는 입력부;
    그리드 색인(Grid Index)을 이용하여 입력된 상기 궤적 데이터의 매칭 후보 링크를 도출하고, 상기 궤적 데이터에 포함된 위치 데이터의 상태를 순차적으로 천이시키면서 상기 위치 데이터와 상기 매칭 후보 링크 중 어느 하나를 매칭시키는 매칭 서버;
    상기 궤적 데이터에 포함된 상기 위치 데이터에 매칭된 링크의 집합을 출력하는 출력부; 및
    상기 매칭 서버에서 상기 위치 데이터에 대하여 현재 매칭된 링크를 저장하는 데이터베이스를 포함하는, 도로 네트워크 매칭 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 매칭 서버는,
    상기 궤적 데이터에 포함된 연속적인 위치 데이터와 링크를 매칭하기 위해서, 그리드 색인을 이용하여 매칭 후보 링크를 도출하는 최소거리링크탐색 모듈;
    위치 데이터에 매칭된 링크가 있는 경우 상기 매칭된 링크의 매칭을 유지할지 또는 상기 매칭된 링크 이외의 다른 링크로 매칭을 변경할지를 결정하는 매칭검사 모듈;
    위치 데이터 매칭된 링크 이외의 다른 링크로 매칭 변경이 필요하면, 상기 매칭된 링크와 연결된 링크 중 어느 하나를 상기 위치 데이터와 매칭하는 다음링크탐색 모듈; 및
    위치 데이터가 이상치인 경우, 위치 데이터의 한계값을 고려하여 매칭 오류 상태로 천이할지를 결정하는 오차검사 모듈을 포함하는, 도로 네트워크 매칭 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 최소거리링크탐색 모듈은,
    상기 궤적 데이터의 시작 위치를 나타내는 시작 위치 데이터 또는 매칭 오류 상태일 경우, 위치 데이터의 위치를 포함하는 그리드 셀 및 상기 그리드 셀과 인접한 셀을 구분하고, 상기 그리드 셀 및 상기 인접한 셀에 포함된 매칭 후보 링크 중에서 링크를 매칭하여 링크 매칭 상태로 천이시키는, 도로 네트워크 매칭 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 매칭검사 모듈은,
    제1 위치 데이터에 매칭된 제1 링크가, 상기 제1 위치 데이터 이후의 제2 위치 데이터에도 매칭될 수 있는지 판단하여 매칭 유지, 매칭 변경 중 하나의 상태로 천이시키거나, 상기 제2 위치 데이터와 상기 제1 링크의 거리가 한계값을 벗어나는 위치에 관한 데이터인지를 판단하는, 도로 네트워크 매칭 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 다음링크탐색 모듈은,
    상기 매칭 변경 상태로 천이되면, 제1 위치 데이터에 매칭된 제1 링크와 연결된 하나 이상의 제2 링크 중에서, 상기 제1 위치 데이터 이후의 제2 위치 데이터에 매칭될 수 있는 링크를 탐색하는, 도로 네트워크 매칭 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 오차검사 모듈은,
    상기 매칭검사 모듈이 상기 제2 위치 데이터와 상기 제1 링크의 거리가 한계값을 벗어나는 위치에 관한 데이터인 것으로 판단하면, 상기 제2 위치 데이터 이후의 상기 제3 위치 데이터가 나타내는 위치에 따라 매칭 오류 상태로 천이할지를 결정하는, 도로 네트워크 매칭 시스템.
  7. 매칭 서버가, 입력부로부터 궤적 데이터를 입력 받는 단계;
    상기 매칭 서버가, 그리드 색인을 이용하여 입력된 상기 궤적 데이터와 매칭될 수 있는 매칭 후보 링크를 도출하고, 상기 궤적 데이터에 포함된 위치 데이터의 상태를 순차적으로 천이시키면서 상기 위치 데이터와 상기 매칭 후보 링크 중 어느 하나를 매칭시키는 단계;
    상기 매칭 서버가, 상기 위치 데이터에 대하여 매칭된 링크를 데이터베이스에 저장하는 단계; 및
    상기 매칭 서버가, 출력부를 통해 상기 궤적 데이터에 포함된 상기 위치 데이터에 매칭된 링크의 집합을 출력하는 단계를 포함하는, 도로 네트워크 매칭 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 매칭시키는 단계는,
    상기 매칭 서버가, 그리드 색인을 통해 상기 위치 데이터가 포함된 제1셀 및 상기 제1셀과 인접한 제2셀을 구분하는 단계;
    상기 매칭 서버가, 상기 제1셀 및 상기 제2셀에 포함된 매칭 후보 링크를 도출하는 단계; 및
    상기 매칭 서버가, 상기 매칭 후보 링크 중에서 상기 위치 데이터와 링크의 거리, 상기 연속적인 위치 데이터의 방향, 및 상기 링크의 범위를 기초하여 링크를 매칭하는 단계를 포함하는, 도로 네트워크 매칭 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 매칭시키는 단계는,
    상기 매칭 서버가, 제1 위치 데이터에 매칭된 제1 링크가, 상기 제1 위치 데이터 이후의 제2 위치 데이터에도 매칭될 수 있는지 판단하는 단계;
    상기 매칭 서버가, 상기 제1 링크가 상기 제2 위치 데이터에 매칭 가능하면 매칭 유지 단계로 천이시키는 단계; 및
    상기 매칭 서버가, 상기 제1 링크의 범위에 상기 제2 위치 데이터가 포함되지 않으면, 매칭 변경 단계로 천이시키고, 상기 제1 링크와 연결된 제2 링크와 상기 제2 위치 데이터를 매칭시키는 단계를 포함하는, 도로 네트워크 매칭 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 매칭시키는 단계는,
    상기 매칭 서버가, 상기 제2 위치 데이터와 상기 제1 링크의 거리가 한계값을 벗어나는 위치에 관한 데이터인 것으로 판단하면, 상기 제2 위치 데이터 이후의 상기 제3 위치 데이터가 나타내는 위치에 따라 매칭 오류 상태로 천이할지를 결정하는 단계를 포함하는, 도로 네트워크 매칭 방법.
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