KR20240015376A

KR20240015376A - 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템

Info

Publication number: KR20240015376A
Application number: KR1020220093159A
Authority: KR
Inventors: 정회경; 전성우
Original assignee: 배재대학교 산학협력단
Priority date: 2022-07-27
Filing date: 2022-07-27
Publication date: 2024-02-05
Also published as: WO2024025211A1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템은, 휴양림 정보 및 상기 휴양림 내에서 사용자의 대피 경로 또는 재난 발생 지역에서 벗어나게 하는 사용자의 대피 경로를 제공하는 서비스 제공부; 상기 대피 경로를 지도 상에 표시하거나 제공하는 인터페이스부; 상기 대피 경로를 도출하기 위해 사용자의 현재 위치 및 재난 발생 지역을 기반으로 단거리 알고리즘을 적용하는 최단거리 알고리즘 적용부; 및 사용자 위치 정보, 휴양림 정보 및 GPS 데이터를 포함하는 데이터를 수집 및 처리하는 데이터 처리부;를 포함할 수 있다.

Description

최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템{SHORTEST DISTANCE ALGORITHM BASED EVACUATION ROUTE DETECTION AND PROVIDING SYSTEM}

본 발명은 최단거리 알고리즘을 기반으로 하여 재난 발생시 사람이 대피할 수 있는 최단거리의 대피 경로를 탐지하여 제공하는 시스템에 관한 것이다.

최근 자연 재난이나 재해로 인한 피해가 증가하여 인명과 재산 피해가 증가하고 있다. 이러한 자연 재난이나 재해 중 계절의 영향을 받는 재난에는 수해 피해가 있다.

이러한 수해 피해는 여름철 집중도에 따라 태풍이나 장마로 인한 홍수가 발생하면서 피해량이 증가하고 있다. 이러한 피해를 방지하기 위한 자연 재난이나 재해 대응과 관련된 대책 및 연구가 진행되면서 돌발 홍수 시 이용객들의 안전을 위해 대피 경로를 제공하는 연구가 진행되고 있다.

특히, 자연 재난이나 재해 중 돌발 홍수(Flash flood)는 산림, 산악지역에서 많이 발생하는데, 좁은 계곡, 하천이나 경사가 급한 지역의 산사태를 동반하여 발생하기도 한다.

돌발 홍수 발생 과정은 호우의 강도, 지속시간 및 지역적 특성에 따라 산림지역에서는 강우가 발생하면 지면으로 흡수되어 지하 암반으로 스며들고 지하수 및 하수 표면이 증가하여 지표류를 형성하게 된다. 토양이 물을 흡수하면서 지표류가 증가해서, 계곡, 하천과 수면이 동등하게 될 때 지표류와 수면의 수량이 증가하면서 주변 지역으로 범람하게 된다. 이러한 돌발 홍수는 인명피해로 이어져 사람들의 신속한 대피가 대응으로 필요하다.

본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명을 제안하게 되었다.

한국등록특허 제10-2136092호 (등록일자 2020.07.15.) 한국등록특허 제10-2132186호 (등록일자 2020.07.03.) 한국등록특허 제10-2392733호 (등록일자 2022.04.26.) 한국등록특허 제10-2107279호 (등록일자 2020.04.27.) 한국등록특허 제10-2198594호 (등록일자 2020.12.29.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 제한된 건물에서의 대피 경로 검출이 아니라, 돌발 홍수와 같은 재난 발생시 사용자의 위치를 파악하여 최단 거리 알고리즘을 이용한 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템을 제공한다.

본 발명은 다익스트라 알고리즘을 이용함으로써 정확한 경로를 검출할 수 있는 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템을 제공한다.

본 발명은 사용자에게 대피 경로를 제공한 뒤에 예상치 못한 상황이 발생하는 경우에도 사용자가 재난으로부터 안전할 수 있는 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템을 제공한다.

본 발명은 돌발 홍수와 같은 재난 발생 구역을 식별하고 사용자의 대피 경로를 결정하여 대피 경로를 제공할 수 있는 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템을 제공한다.

상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템은, 휴양림 정보 및 상기 휴양림 내에서 사용자의 대피 경로 또는 재난 발생 지역에서 벗어나게 하는 사용자의 대피 경로를 제공하는 서비스 제공부; 상기 대피 경로를 지도 상에 표시하거나 제공하는 인터페이스부; 상기 대피 경로를 도출하기 위해 사용자의 현재 위치 및 재난 발생 지역을 기반으로 단거리 알고리즘을 적용하는 최단거리 알고리즘 적용부; 및 사용자 위치 정보, 휴양림 정보 및 GPS 데이터를 포함하는 데이터를 수집 및 처리하는 데이터 처리부;를 포함할 수 있다.

상기 데이터 처리부는 사용자 위치 정보, 휴양림 정보 및 GPS 데이터를 포함하는 데이터를 GPX로 변환하여 저장할 수 있다.

상기 데이터 처리부는 재난이 발생한 경우에 사용자의 동의를 얻어 사용자의 모바일 기기에서 GPS 데이터를 수집할 수 있다.

상기 최단거리 알고리즘 적용부는, 출발지 및 목적지를 탐색하는 경우에 있어서 탐색 시간 보다 탐색된 거리가 실거리와 동일한지 여부를 기준으로 알고리즘을 선정하여 이용할 수 있다.

상기 데이터 처리부는, 사용자의 모바일 기기에서 수집한 GPS 데이터로부터 얻어진 위도 및 경도 데이터를 저장하는 GPS 데이터 저장부; 휴양림의 이름, 위치 및 휴양림 내에 있는 대피소의 위치를 포함하는 정보를 저장하는 대피소 정보 저장부; 및 QGIS에서 사용하는 지형 데이터를 저장하는 지형 데이터 저장부;를 포함할 수 있다.

상기 지형 데이터 저장부는, 재난 발생 지역에 존재하는 건물을 하나의 레이어로 생성하여 해당하는 노드에 저장하고, 각 건물 위치의 위도, 경도 및 위치명을 저장하여 하나의 데이터 셋으로 생성하여 csv 형태의 파일로 저장할 수 있다.

상기 최단거리 알고리즘 적용부는, 상기 지형 데이터 저장부에서 생성된 휴양림 또는 재난 발생 지역에 존재하는 산책로의 트랙 로그 데이터를 기반으로 다익스트라 알고리즘을 이용할 수 있다.

상기 서비스 제공부는 재난 발생 지역으로부터 벗어날 수 있는 대피 경로를 사용자에게 제공하는 대피 경로 제공부를 포함하며, 상기 대피 경로 제공부는 사용자의 위치를 파악하고 해당 위치마다 대피소로 이동하는 대피 경로를 제공하거나 재난 발생 지역을 벗어날 수 있는 대피 경로를 제공할 수 있다.

상기 대피 경로 제공부는, 재난이 발생한 경우에는 대피 경로를 사용자에게 제공하고, 재난이 발생하지 않은 경우에는 사용자 모바일 기기의 GPS 데이터를 이용하여 사용자의 현재 위치를 식별하여 제공할 수 있다.

상기 대피 경로 제공부는, 대피 경로에 예상치 못한 상황이 발생한 경우에는 사용자의 현재 위치를 기반으로 재탐색된 대피 경로를 다시 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템은 돌발 홍수와 같은 재난이 발생한 경우에 사용자의 현 위치로부터 재난을 피할 수 있는 정확한 경로를 제공함으로써 사용자의 안전을 도모할 수 있다.

본 발명에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템은 QGIS 응용프로그램을 이용하여 재난 발생 지역의 지형, 건물 레이어를 생성하고, 트랙 로그 데이터는 현장 답사로 수집한 GPS 데이터를 GPX 형태로 변환하고 이렇게 생성된 데이터들을 활용하여 다익스트라(Dijkstra) 알고리즘을 적용하여, 만일의 사태가 발생했을 때 사용자의 GPS 데이터를 이용하여 현재 위치를 파악하고 대피소 및 대피 경로에 대한 정보를 탐지하여 제공함으로써, 사용자의 위치에 가장 가까운 최단 대피 경로를 제공할 수 있게 되어 인명 피해를 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템의 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템의 최단거리 알고리즘 적용부의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템이 적용되는 예시적인 재난 발생 지역을 그래프화 한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템에서 이용되는 데이터 셋을 예시적으로 보여주는 도면과, 해당 데이터 셋을 시각화한 것을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템을 이용한 대피 경로 탐지 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템이 QGIS에서의 Map API를 이용하여 출력한 지도를 보여주는 도면과, 출력된 지도에 재난 발생 지역에 포함된 지형 데이터와 건물 레이어 데이터가 출력된 것을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템에서, 재난 발생 지역에 존재하는 건물을 레이어 생성하여 보여주는 도면과, 수집된 GPX 데이터를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템에서, 최단거리 알고리즘을 실행한 결과를 보여주는 도면과, 대피 경로를 시각화하여 보여주는 도면이다.

본 발명의 이점 및/또는 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 구성요소를 지칭한다.

또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 기 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능 구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능 구성을 위주로 설명한다. 만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능 구성 중에서 종래에 기 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성 요소와 본 발명을 위해 추가된 구성 요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템의 구성을 예시적으로 보여주는 도면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템의 흐름을 설명하기 위한 도면, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템의 최단거리 알고리즘 적용부의 작동을 설명하기 위한 도면, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템이 적용되는 예시적인 재난 발생 지역을 그래프화 한 도면, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템에서 이용되는 데이터 셋을 예시적으로 보여주는 도면과, 해당 데이터 셋을 시각화한 것을 보여주는 도면, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템을 이용한 대피 경로 탐지 방법을 설명하기 위한 도면, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템이 QGIS에서의 Map API를 이용하여 출력한 지도를 보여주는 도면과, 출력된 지도에 재난 발생 지역에 포함된 지형 데이터와 건물 레이어 데이터가 출력된 것을 보여주는 도면, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템에서, 재난 발생 지역에 존재하는 건물을 레이어 생성하여 보여주는 도면과, 수집된 GPX 데이터를 보여주는 도면, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템에서, 최단거리 알고리즘을 실행한 결과를 보여주는 도면과, 대피 경로를 시각화하여 보여주는 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

이하에서 설명하는 본 발명의 일 실시예에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템(100, 이하 '대피 경로 탐지 시스템'이라 함)은, 공공 데이터 중에서 지형 데이터를 활용하여 재난 발생 지역(test-bed 지역 포함)에 해당하는 행정 구역 shape file을 사용하였고, QGIS(Quantum Geographic Information System)를 이용하여 재난 발생 지역의 대피소로 사용하기 위해 건물들의 레이어 생성하여 하나의 지형 데이터로 병합한다. 또한, 현장 답사를 통해 수집한 GPS 데이터를 GPX 파일로 변환하여 각 교차로를 노드로 지정해 하나의 트리를 생성한다.

다시 말하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)은, QGIS 응용프로그램을 이용하여 재난 발생 지역의 지형, 건물 레이어를 생성하고, 트랙 로그 데이터는 현장 답사로 수집한 사용자 모바일 기기의 GPS 데이터를 GPX 형태로 변환시켜 사용한다. 이렇게 생성한 데이터들을 활용하여 다익스트라(Dijkstra) 알고리즘으로 경로를 탐지 및 제안할 수 있다. 만일의 사태가 발생했을 때 사용자 모바일 기기의 GPS 데이터를 이용하여 현재 위치를 파악하고, 대피소 및 대피 경로에 대한 정보를 탐지하여 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)은 사용자의 위치에 가장 가까운 최단 대피 경로를 제공하여 인명 피해를 줄일 수 있을 것으로 판단된다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)은, 휴양림 정보 및 상기 휴양림 내에서 사용자의 대피 경로 또는 재난 발생 지역에서 벗어나게 하는 사용자의 대피 경로를 제공하는 서비스 제공부(110); 대피 경로를 지도 상에 표시하거나 제공하는 인터페이스부(140); 대피 경로를 도출하기 위해 사용자의 현재 위치 및 재난 발생 지역을 기반으로 단거리 알고리즘을 적용하는 최단거리 알고리즘 적용부(150); 및 사용자 위치 정보, 휴양림 정보 및 GPS 데이터를 포함하는 데이터를 수집 및 처리하는 데이터 처리부(160);를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)은 산림 지역에 있는 휴양림 등에서 돌발 홍수가 발생한 경우에 휴양림에 있는 사용자가 돌발 홍수로부터 신속하고 안전하게 대피할 수 있는 최단거리의 대피 경로를 제공한다.

여기서, 휴양림은 돌발 홍수 등의 재난이 발생한 재난 발생 지역에 존재하므로, 이하에서 재난 발생 지역은 돌발 홍수 등의 재난이 발생한 지역이면서 휴양림 등의 포함하는 지역을 의미한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)의 서비스 제공부(110)는 대피 경로 제공부(120) 및 휴양림 정보 제공부(130)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)은 재난이나 돌발 홍수로 인해 재난 발생 지역(예를 들면, 돌발 홍수가 발생한 휴양림)에 있는 사용자의 위치 정보를 수집해야 하는데, 사용자의 위치 정보는 개인정보에 속하므로 사용자가 위치 정보를 수집하는데 사전에 동의한 경우에 한하여 사용자의 위치 정보를 수집할 수 있다.

대피 경로 제공부(120)는 재난 발생 지역에 위치하는 사용자의 사전 동의 여부를 확인하고, 그에 따라 대피 경로의 제공 여부를 결정할 수 있다.

대피 경로 제공부(120)는, 사용자가 휴양림에 입장할 때 사용자의 모바일 기기(예를 들면, 스마트 폰)를 통해 위치 정보 제공에 대한 동의를 문의하고 사용자가 동의한 경우 해당 이력을 데이터 처리부(160)에 전달할 수 있다.

휴양림 정보 제공부(130)는 휴양림의 위치, 명칭, 대피소의 유무 등의 정보를 사용자의 모바일 기기에 전송할 수 있다. 또한, 휴양림 정보 제공부(130)는 휴양림 관련 정보를 데이터 처리부(160)에 전달할 수 있다.

도시하지는 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)은 사용자의 모바일 기기와 데이터를 무선으로 주고 받을 수 있는 통신부를 구비할 수 있다. 상기 통신부는 LTE, 5G 등의 무선 통신 방식을 사용하거나 NFC, 블루투스 등을 이용하여 사용자의 모바일 기기와 통신할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)은 사용자의 위치와, 대피 경로를 지도 상에 표현하여 제시할 수 있는데, 이를 위해 인터페이스부(140)를 구비할 수 있다.

인터페이스부(140)는 지도를 출력하기 위해 지도 API(application programming interface, 142)를 포함할 수 있다. 이와 같이, 인터페이스부(140)는 지도 API(142)를 사용하여 지도를 출력할 수 있다. 예를 들어, 지도 API(142)는 kakao map API를 사용하여 지도를 출력할 수 있다.

최단거리 알고리즘 적용부(150)는 여러 최단거리 알고리즘 중에서 정확성이 높은 알고리즘을 사용하여 대피 경로를 탐지하는 것이 바람직하다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)에서 데이터 처리부(160)는 사용자 위치 정보, 휴양림 정보 및 GPS 데이터를 포함하는 데이터를 GPX(GPS Exchange Format)로 변환하여 저장할 수 있다.

데이터 처리부(160)는 데이터 저장부(170)를 포함하며, 데이터 저장부(170)는 GPS 데이터 저장부(171), 대피소 정보 저장부(173), JSON 데이터 저장부(175), GPX 변환부(177), 지형 데이터 저장부(180)를 포함할 수 있다.

상기에서 언급한 바와 같이, 데이터 처리부(160)는 재난이 발생한 경우에 사용자의 동의를 얻어 사용자의 모바일 기기에서 GPS 데이터를 수집할 수 있다.

수집된 사용자 모바일 기기의 GPS 데이터는 GPS 데이터 저장부(171)에 저장될 수 있다.

한편, 데이터 처리부(160)는, 사용자의 모바일 기기에서 수집한 GPS 데이터로부터 얻어진 위도 및 경도 데이터를 저장하는 GPS 데이터 저장부(171); 휴양림의 이름, 위치 및 휴양림 내에 있는 대피소의 위치를 포함하는 정보를 저장하는 대피소 정보 저장부(173); 및 QGIS에서 사용하는 지형 데이터를 저장하는 지형 데이터 저장부(180);를 포함할 수 있다.

지형 데이터 저장부(180)는 데이터 뷰, 편집, 분석을 제공하는 크로스 플랫폼 자유-오픈 소스 데스크톱 지리 정보 체계(GIS) 응용 프로그램인 QGIS를 이용하여 지형 데이터를 생성하고 통합하고 저장할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 지형 데이터 저장부(180)는 QGIS의 거리(Street data), 건물(Building data), 생태계(Vegetation data)가 포함된 통합 지형 데이터(Integrated data)를 저장할 수 있다.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)의 흐름도가 도시되어 있다.

도 2를 참조하면, 사전에 동의한 사용자에 한하여 사용자 모바일 기기를 통해 현재 위치 정보가 전송되어 GPS 데이터 저장부(171)에 저장될 수 있다.

GPS 데이터를 기반으로 하여 내비게이션 지역을 요구하게 된다. 이때, 내비게이션 지역은 사용자가 현재 위치하는 휴양림 또는 재난 발생 지역을 의미할 수 있다. 이러한 위치 정보 등은 데이터 저장부(170)에 전달되어 저장된다.

최단거리 알고리즘 적용부(150)는 데이터 저장부(170)에 저장된 데이터를 이용하여 사용자의 대피 경로를 탐색하고 대피 경로를 생성할 수 있다. 생성된 대피 경로는 대피 경로 제공부(120)를 통해서 사용자의 모바일 기기에 전달될 수 있다.

한편, 데이터 저장부(170)에 저장된 데이터 중 대피 경로의 탐색 및 생성에 이용되는 데이터는 사용자 GPS 데이터(즉, 사용자 모바일 기기의 GPS 데이터), 휴양림 또는 재난 발생 지역 내에 있는 대피소의 정보, QGIS 정보가 있을 수 있다. 여기서, 사용자 GPS 데이터는 사용자 위치에 대한 위도 및 경도 정보를 포함할 수 있고, 대피소 정보는 휴양림 이름, 휴양림 위치(주소)를 포함할 수 있다. 또한, QGIS 정보는 휴양림 또는 재난 발생 지역의 지형 데이터(Geodata)를 포함할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)은, 사전에 사용자에게 돌발 홍수가 발생하거나 재난 상황이 발생함을 알리면서 위치 정보 수집에 대한 동의를 얻어 GPS로 위치정보를 수신한다. 사용자의 GPS 데이터를 수신하여 모니터링 시스템에서 확인이 가능하고 데이터 저장부(170)에 저장한다. 데이터 저장부(170)는 지형, 트랙 로그 및 건물 데이터를 형상 및 GPX 파일 형태로 생성 및 저장하고, 데이터 저장부(170)에 저장된 데이터를 기반으로 사용자의 위치를 파악하고 예상치 못한 상황에 대비한다. 비상 상황이 발생하지 않은 경우 사용자의 위치를 파악하고 비상 상황 발생 시 대피 경로를 탐색한다. 사용자에게 위험 알림을 제공하고 최단거리 알고리즘을 사용하여 대피 경로를 탐지하고 사용자에게 제공한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)은 최단거리 알고리즘 적용부(150)에서 적용할 경우 최상의 결과를 얻을 수 있는 최단거리 알고리즘을 비교하고 선택할 수 있다.

최단 경로는 음이 아닌 가중치 그래프에서 단일 쌍, 단일 출발, 단일 도착에 대한 최단 경로의 문제이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)은 사용자(즉, 휴양림 이용객)의 모바일기기에서 얻은 GPS 정보를 활용하여 최단거리 알고리즘 기반의 경로 탐색을 수행할 수 있다. 이를 위해, 최단거리 알고리즘 적용부(150)에서는 다수의 최단거리(또는 최단경로) 알고리즘을 비교 분석하여 적합한 최단거리 알고리즘을 선정할 수 있다.

예를 들면, 최단거리 알고리즘 적용부(150)는 A*(A star) 알고리즘과 다익스트라(Dijkstra) 알고리즘을 비교 분석을 하고 적합한 알고리즘을 선정할 수 있다. 사람이 다닐 수 있는 도보를 탐색하기에 두 알고리즘을 비교하여 적합한 알고리즘을 선정하였으며 그 결과를 [표 1]에 나타내었다.

[표 1]

최단거리 알고리즘 적용부(150)에서 두 알고리즘을 비교 분석하여 경로 탐색을 실행한 결과, 같은 출발지 및 목적지로 탐색하였는데 A* 알고리즘의 경우에는 1차(1st) 및 2차(2st) 테스트의 탐색 시간(time)은 다익스트라(Dijkstra) 알고리즘 보다 빠른 결과를 볼 수 있다. 탐색된 경로의 거리를 측정하여 총 탐색된 거리(operation)를 나타낸다. A* 알고리즘의 1차 테스트의 경우 총 탐색된 거리가 803m인 이유는 가지 않아도 되는 경유지를 탐색하는 오차로 인해 실거리 587m 보다 16m를 더 탐색하게 되었기 때문이다. 반면에, 다익스트라(Dijkstra) 알고리즘의 경우에는 탐색 시간(time)은 A* 알고리즘 보다 길지만 탐색된 거리(operation)가 실거리(length)와 거의 같음을 볼 수 있다. 따라서, 최단거리 알고리즘 적용부(150)는 다익스트라(Dijkstra) 알고리즘(152)을 선정하고 이용한다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)의 최단거리 알고리즘 적용부(150)는, 출발지 및 목적지를 탐색하는 경우에 있어서 탐색 시간 보다 탐색된 거리가 실거리와 동일한지 여부를 기준으로 알고리즘을 선정하여 이용할 수 있다.

한편, 도 3은 다익스트라(Dijkstra) 알고리즘을 기반으로 대피 경로를 탐색하는 흐름도를 나타낸다. 도 3을 참조하면, 사용자의 출발 지점을 출발 노드로 설정하고(S110), 출발 노드에서부터 브라우징을 시작한다(S120).

단계 S120은 최단 거리를 구할 출발 노드에서 시작하여 거리가 입력된 노드 중 최단거리가 가장 작은 노드를 돌아가면서 선택하는 과정을 의미한다. 단계 120 이후에는 탐색이 필요한 지역에 대해서 노드를 돌아가면서 더 짧은 거리가 나오면 그 값을 갱신하는 과정을 반복하는 단계(S130)를 수행하고 대피 경로를 탐색하게 된다(S140).

대피 경로를 탐색하는 단계(S140)는 최단 시간을 반영하는 단계(S170)와 최단 거리를 반영하는 단계(S180)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)의 최단거리 알고리즘 적용부(150)는 [표 1]에서 설명한 바와 같이 탐색에 걸리는 시간이 가장 짧은 최단 시간을 고려하여 대피 경로를 생성하기 보다는 최단 거리를 기준으로 해서 대피 경로를 생성하게 된다.

이러한 과정을 거쳐 대피 경로가 생성되면(S150) 생성된 대피 경로를 사용자의 모바일 기기에 바로 전송할 수도 있지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)은 대피 경로를 생성한 후에 알지 못했던 돌발 상황이 발생하는지를 한번 더 판단하게 된다(S160).

대피 경로를 생성한 후에 돌발 상황이 발생하게 되면(Y), 사용자의 현재 위치를 다시 발견(재탐색)하여 단계 S130부터 다시 수행하게 된다. 대피 경로를 생성한 후에 돌발 상황이 없으면(N) 생성된 대피 경로를 사용자의 모바일 기기에 전송하여 출력하게 된다(S190).

본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)은 데이터 처리부(160)에서의 데이터 처리 과정에서 사용자의 모바일 기기에서 GPS 데이터를 수집하여 저장하고, GPX 데이터와 휴양림 정보를 데이터 저장부(170)에 저장하여 비상시 최단 대피 경로를 제공하는 시스템이다. 사용자의 GPS 정보에서 위도, 경도를 저장하고, 대피소 정보에는 휴양림의 이름과 주소, QGIS에서 사용하는 지형 데이터를 저장한다. QGIS 서비스를 제공하기 위해 카카오 맵 API를 사용하고 다익스트라 알고리즘을 기반으로 대피 경로를 탐색한다. 탐색과 동시에 홍수 피해 지점과 가까운 사용자의 위치를 파악하여 GPS 신호를 나타내면 현재 사용자의 위치에서 제일 가까운 대피소까지의 경로를 탐색하여 제공하거나, 현장에서 대피하여 벗어날 수 있게 대피 경로를 제공할 수 있다. 이때, 사전에 제공된 대피 경로로 이동할 때 다양한 경우의 수가 생기는 것을 보완하기 위해 현재 이동 중인 대피 경로에 문제가 생겼다면, 사용자의 위치에서 경로 재탐색을 진행하여 갱신된 대피 경로를 제공할 수 있다.

최단거리 알고리즘 적용부(150)는 최단거리 알고리즘을 사용하기 위해서 노드와 엣지가 필요하여 재난 발생 지역(테스트 베드 지역)을 그래프화 한다. 재난 발생 지역을 선정하기 위한 첫번째 조건은 휴양림 내의 산책로가 복잡해야 하고, 두번째 조건은 홍수 피해 사례가 있어야 하고, 세번째는 계곡부가 깊고 길게 형성되어야 한다는 것이다.

도 4는 계곡부의 수심이 얕고 산책로가 복잡하며 주변에 홍수 피해가 발생한 적이 있고 계곡부가 길게 형성된 장태산 자연 휴양림을 재난 발생 지역으로 선정한 경우에, 장태산 자연 휴양림을 그래프화한 도면이다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)의 지형 데이터 저장부(180)는 최단거리 알고리즘을 적용하기 위해, 재난 발생 지역 내에 있는 건물은 하나의 레이어로 생성하여 해당하는 노드에 데이터를 저장한다. 또한, 각 건물 위치의 위도, 경도, 위치명을 저장하여 하나의 데이터 셋(data set)으로 생성하여 .csv 파일 형태로 저장한다.

이와 같이, 지형 데이터 저장부(180)는, 재난 발생 지역에 존재하는 건물을 하나의 레이어로 생성하여 해당하는 노드에 저장하고, 각 건물 위치의 위도, 경도 및 위치명을 저장하여 하나의 데이터 셋으로 생성하여 csv 형태의 파일로 저장할 수 있다.

또한, 지형 데이터 저장부(180)는 재난 발생 지역을 기반으로 생성된 지형 데이터와 건물 레이어, 트랙 로그 데이터 등을 생성하거나 설계할 수 있다.

도 5의 (a)는 지형 데이터 저장부(180)에서 생성된 데이터 셋을 예시적으로 보여주는 도면이고, 도 5의 (b)는 (a)의 데이터 셋을 시각화하여 보여주는 도면이다. 도 5의 (b)의 시각화는 인터페이스부(140)에서 지도 API(142)를 이용한 결과로 얻어질 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)의 최단거리 알고리즘 적용부(150)는, 지형 데이터 저장부(180)에서 생성된 휴양림 또는 재난 발생 지역에 존재하는 산책로의 트랙 로그 데이터를 기반으로 다익스트라(Dijkstra) 알고리즘을 이용할 수 있다. 여기서, 휴양림 산책로의 트랙은 엣지, 로그는 노드에 해당한다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)은 QGIS에서 생성된 휴양림 산책로의 트랙(엣지) 로그(노드) 데이터를 기반으로 최단 거리 알고리즘인 다익스트라(Dijkstra) 알고리즘을 사용하여 경로를 탐지한다. 경로를 받은 사용자(이용객)가 이동하는 시나리오를 정하여, 시뮬레이션을 진행한다. 사용자를 감지하였을 경우 현재 위치를 시각화한다. 또한, 상황 감지에는 2가지가 있을 수 있는데, 돌발 홍수가 발생한 경우에는 대피 경로를 탐색하고, 돌발 홍수가 발생하지 않은 경우에는 사용자의 GPS 신호로 현재 위치만 식별하게 된다. 대피 경로를 탐색하는 경우 사용자의 현재 위치에서 가장 가까운 대피소까지의 최단 경로를 제공하는 방안과, 사용자의 현재 위치에서 재난 발생 지역(휴양림)을 벗어나는 경로를 제공하는 방안과 같이 2가지의 방안으로 나뉠 수 있다. 또한, 대피(이동) 경로에 예상치 못한 상황이 발생하면 현재 사용자의 위치에서 대피(이동) 경로를 재탐색하여 경로를 다시 제공하게 된다. 아래의 [표 2]는 돌발 홍수가 발생되었을 때 상황 시나리오를 나타낸다.

[표 2]

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)의 데이터 저장부(170)가 가지게 되는 휴양림 정보는 휴양림의 위치, 휴양림 이름, 휴양림 내에 있는 대피소의 위치를 포함할 수 있다.

대피 경로 제공부(120)는 돌발 홍수 상황이 발생하였을 때 사용자의 현재 위치를 GPS 신호로 파악하여 대피 경로를 산출하여 제공한다. 대피 경로 제공부(120)는 사용자가 현재 위치하는 휴양림에서 가장 가까운 대피소로 이동하는 대피 경로를 제공하거나, 사용자의 현재 위치가 휴양림을 벗어나기에 충분한 위치라면 현장을 벗어나는 대피 경로를 제공할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)의 서비스 제공부(110)는 재난 발생 지역으로부터 벗어날 수 있는 대피 경로를 사용자에게 제공하는 대피 경로 제공부(120)를 포함하며, 대피 경로 제공부(120)는 사용자의 위치를 파악하고 해당 위치마다 대피소로 이동하는 대피 경로를 제공하거나 재난 발생 지역을 벗어날 수 있는 대피 경로를 제공할 수 있다.

또한, 대피 경로 제공부(120)는, 재난이 발생한 경우에는 대피 경로를 사용자에게 제공하고, 재난이 발생하지 않은 경우에는 사용자 모바일 기기의 GPS 데이터를 이용하여 사용자의 현재 위치를 식별하여 제공할 수 있다.

한편, 데이터 저장부(170)에 저장되는 휴양림 정보를 가지고 지형 데이터 저장부(180)는 지형 데이터로 파일을 저장할 수 있다. 지형 데이터 저장부(180)에 저장된 지형 데이터(Geodata)는 ID, Shp, GPX의 데이터를 가진 1/n 관계를 갖는다.

도 6은 데이터 저장부(170)의 다이어그램을 나타낸다.

도 6을 참조하면, 사전에 사용자의 위치 정보 즉, 사용자의 모바일 기기의 GPS 정보를 제공하는 것에 동의하는 단계(S210)를 거쳐 사용자 위치 정보가 데이터 저장부(170)에 저장된다. 사용자가 이용하는 휴양림의 정보도 데이터 저장부(170)에 저장될 수 있다(S220). 상세하게는, 데이터 저장부(170)에는 휴양림의 위치, 이름을 포함하는 휴양림 정보(S222), 휴양림 내에 있는 대피소 정보(S224), 휴양림 및 대피소의 위도, 경보 정보(S226)가 저장될 수 있다.

사용자의 위치 정보와 휴양림 정보를 이용하여 휴양림 또는 재난 발생 지역(만약, 휴양림에 돌발 홍수가 발생하게 되면 휴양림이 재난 발생 지역을 의미함) 내에서 사용자의 위치를 확인하게 된다(S230).

예상하지 못한 돌발 상황의 발생 여부를 판단하게 되는데(S240), 돌발 상황이 발생하게 되면 사용자 위치 확인을 다시 하게 되고, 돌발 상황이 발생하지 않으면 데이터 저장부(170)에 모든 데이터를 저장하게 된다(S250).

데이터 저장부(170)에는 GPS 파일, Shp 파일, JSON, Geodata 등이 저장될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)은 지형 데이터 저장부(180)에서 지형 레이어, 트랙 로그 데이터 등을 생성하여 지도에 출력하고 다익스트라 알고리즘을 기반으로 하여 대피 경로를 출력하게 된다. [표 3]은 본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)의 개발 환경을 예시적으로 나타낸다.

[표 3]

한편, 대한민국 좌표계에 관한 정보는 타원체 변환을 위해 국토지리정보원이 2002년 12월에 고시(제2002-433호)한 "국가좌표변환 계수"의 Bursa-Wolf 모델용 7개의 변수를 기준으로 작성되었다. 이 중 KATEC 계열의 한반도 전체를 하나의 좌표계로 나타낼 때 사용되는 좌표계 중 UTM-K (Bessel)는 새 주소 지도에 사용이 가능하여 EPSG:5178 좌표계를 선정하고 지형 데이터 저장부(180)에서 사용할 수 있다. 재난 발생 지역(테스트 베드 영역)을 지도로 출력하기 위해 좌표계는 EPSG:5178로 선정하여 지도와 지형 데이터, 트랙 로그 데이터를 시각화한다.

공공 데이터는 재난 발생 지역(테스트 베드)으로 선정된 대전광역시 지역의 행정 구역별 지형 데이터를 사용하였고, DBF, PBJ, SHP, SHX 파일 형태로 생성되는데 PBJ는 좌표계 정보를 가지고 있는 파일이다. DBF는 각 건물이나 지형 데이터의 속성값이 담긴 테이블 형식(tidy data)이다. SHP는 벡터형식으로 점, 선, 도형으로 표현되며 속성을 지니고 있으며, SHX도 SHP와 같은 형태이며 공간 데이터라 할 수 있다.

지형 데이터가 4가지 형태로 나뉘어 있지만 shapefile을 사용하는 것은 하나의 파일 포맷이 아닌 3개의 파일이 확장 포맷을 통틀어 shapefile이라고 하며 DBF, SHP, SHX가 포함된다. 이에 지형 데이터 저장부(180)는 shapefile인 SHP 형식의 데이터를 삽입하고 건물 레이어를 생성 및 출력한다.

도 7의 (a)는 지형 데이터 저장부(180)에서의 Kakao Map API(142)를 이용하여 지도를 출력한 것을 나타낸다. 출력된 지도에 재난 발생 지역에 포함한 지형 데이터와 건물 레이어 데이터를 출력하여 도 7의 (b)와 같이 나타낸다.

재난 발생 지역의 지도를 출력하여 해당하는 지형 데이터를 출력하였고, 좌표계를 선정한다. 이에 도 7의 (b)와 같이 나타내고 출력된 데이터에 재난 발생 지역에 존재하는 건물을 레이어 생성하고, 도 8의 (a)로 나타내었다.

지형 데이터와 건물 레이어를 출력하여 지도에 트랙 로그 데이터를 생성하기 위해 현장 답사 중 GPS 데이터 수집하고 수집된 데이터는 총 703개의 노드를 가지고 있다. 이러한 GPS 데이터를 QGIS 또는 지형 데이터 저장부(180)에서 사용할 수 있도록 GPX 형식으로 변환하였다. 도 8의 (b)는 수집된 GPX 데이터를 나타낸다.

본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템(100)은 데이터 처리부(160)의 데이터 처리 과정에서 사용자의 GPS 데이터를 사용하게 되는데, 돌발 홍수가 발생하였을 때 사용자 모바일 기기의 GPS 데이터를 수집하고 저장하게 된다. 대피 경로 제공부(120)는 수집된 GPS 데이터로 사용자의 위치를 파악하고 위치마다 휴양림 내의 가까운 대피소로 이동하는 대피 경로를 제공하거나, 재난 발생 지역을 벗어나 대피할 수 있는 대피 경로를 제공한다.

또한, 대피 경로 제공부(120)는, 대피 경로에 예상치 못한 상황이 발생한 경우에는 사용자의 현재 위치를 기반으로 재탐색된 대피 경로를 다시 제공할 수 있다.

지형 데이터 저장부(180)는 재난 발생 지역 내의 건물 레이어에 기반하여 데이터 셋을 생성하고 대피소의 정보를 저장하며, 최단거리 알고리즘 적용부(150)에서 알고리즘을 실행한 결과는 도 9의 (a)와 같다. 도 9의 (b)는 대피 경로를 시각화하여 나타낸 것이다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템(100)은, 돌발 홍수 발생시 최단거리 알고리즘에 기반한 경로 탐지 시스템으로서, 돌발 홍수와 같은 재난 발생 지역에 맞추어 지형 데이터를 생성하고 다익스트라(Dijkstra) 알고리즘을 사용하여 최단 경로를 탐색한다.

휴양림 이용 시 사용자의 위치 정보 동의를 받고 실시간 사용자 위치를 모니터링한다. 돌발 홍수가 발생한 경우, 수집한 사용자의 GPS 데이터와 지형 데이터를 이용하고 최단거리 알고리즘에 기반한 대피 경로 탐색 시스템을 설계 및 구현하였다. 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템은 시뮬레이션을 통해 임의로 사용자의 출발지와 목적지를 설정하고 실행하였다. 이를 토대로 QGIS에서 생성된 건물과 지형을 SHP 형태로 구현하고, 데이터를 지도에 표시하기 위해 QGIS tool에서 TMS for korea 플러그인을 통하여 kakao Map API를 사용하여 지도를 시각화하였다.

본 발명의 일 실시예에 따른 시스템에서는 A* 알고리즘과 Dijkstra 알고리즘의 비교 분석을 통하여 시뮬레이션을 진행한 결과 A*의 탐색 시간은 빠르지만 실제 거리에 대해 탐색 거리의 오차가 다소 크다는 것을 알 수 있었다. 하지만 Dijkstra 알고리즘의 탐색 시간은 A*보다 느리지만 실제 거리와 비슷한 탐색 거리를 나타내었다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 대피 경로 탐지 시스템은 탐색 시간보다는 탐색 거리에 대한 오차가 적은 Dijkstra 알고리즘을 기반하여 경로 탐지 시스템을 제안한다.

이상에서 설명된 시스템(장치)는 하드웨어 구성 요소, 소프트웨어 구성 요소, 및/또는 하드웨어 구성 요소 및 소프트웨어 구성 요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성 요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템
110: 서비스 제공부 120: 대피 경로 제공부
130: 휴양림 정보 제공부 140: 인터페이스부
150: 최단거리 알고리즘 적용부 160: 데이터 처리부
170: 데이터 저장부 171: GPS 데이터 저장부
173: 대피소 정보 저장부 177: GPX 변환부
180: 지형 데이터 저장부

Claims

휴양림 정보 및 상기 휴양림 내에서 사용자의 대피 경로 또는 재난 발생 지역에서 벗어나게 하는 사용자의 대피 경로를 제공하는 서비스 제공부;
상기 대피 경로를 지도 상에 표시하거나 제공하는 인터페이스부;
상기 대피 경로를 도출하기 위해 사용자의 현재 위치 및 재난 발생 지역을 기반으로 단거리 알고리즘을 적용하는 최단거리 알고리즘 적용부; 및
사용자 위치 정보, 휴양림 정보 및 GPS 데이터를 포함하는 데이터를 수집 및 처리하는 데이터 처리부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템.
제1항에 있어서,
상기 데이터 처리부는 사용자 위치 정보, 휴양림 정보 및 GPS 데이터를 포함하는 데이터를 GPX로 변환하여 저장하는 것을 특징으로 하는 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템.
제2항에 있어서,
상기 데이터 처리부는 재난이 발생한 경우에 사용자의 동의를 얻어 사용자의 모바일 기기에서 GPS 데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템.
제3항에 있어서,
상기 최단거리 알고리즘 적용부는, 출발지 및 목적지를 탐색하는 경우에 있어서 탐색 시간 보다 탐색된 거리가 실거리와 동일한지 여부를 기준으로 알고리즘을 선정하여 이용하는 것을 특징으로 하는 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템.
제4항에 있어서,
상기 데이터 처리부는,
사용자의 모바일 기기에서 수집한 GPS 데이터로부터 얻어진 위도 및 경도 데이터를 저장하는 GPS 데이터 저장부;
휴양림의 이름, 위치 및 휴양림 내에 있는 대피소의 위치를 포함하는 정보를 저장하는 대피소 정보 저장부; 및
QGIS에서 사용하는 지형 데이터를 저장하는 지형 데이터 저장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템.
제5항에 있어서,
상기 지형 데이터 저장부는,
재난 발생 지역에 존재하는 건물을 하나의 레이어로 생성하여 해당하는 노드에 저장하고,
각 건물 위치의 위도, 경도 및 위치명을 저장하여 하나의 데이터 셋으로 생성하여 csv 형태의 파일로 저장하는 것을 특징으로 하는 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템.
제6항에 있어서,
상기 최단거리 알고리즘 적용부는, 상기 지형 데이터 저장부에서 생성된 휴양림 또는 재난 발생 지역에 존재하는 산책로의 트랙 로그 데이터를 기반으로 다익스트라 알고리즘을 이용하는 것을 특징으로 하는 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템.
제7항에 있어서,
상기 서비스 제공부는 재난 발생 지역으로부터 벗어날 수 있는 대피 경로를 사용자에게 제공하는 대피 경로 제공부를 포함하며,
상기 대피 경로 제공부는 사용자의 위치를 파악하고 해당 위치마다 대피소로 이동하는 대피 경로를 제공하거나 재난 발생 지역을 벗어날 수 있는 대피 경로를 제공하는 것을 특징으로 하는 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템.
제8항에 있어서,
상기 대피 경로 제공부는, 재난이 발생한 경우에는 대피 경로를 사용자에게 제공하고, 재난이 발생하지 않은 경우에는 사용자 모바일 기기의 GPS 데이터를 이용하여 사용자의 현재 위치를 식별하여 제공하는 것을 특징으로 하는 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템.
제8항에 있어서,
상기 대피 경로 제공부는, 대피 경로에 예상치 못한 상황이 발생한 경우에는 사용자의 현재 위치를 기반으로 재탐색된 대피 경로를 다시 제공하는 것을 특징으로 하는 최단거리 알고리즘 기반 대피 경로 탐지 제공 시스템.