WO2011126215A2 - 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어와 연계한 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 시스템 및 그 방법 - Google Patents

양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어와 연계한 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 시스템 및 그 방법 Download PDF

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0967—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits
    • G08G1/096766—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the system is characterised by the origin of the information transmission
    • G08G1/096783—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the system is characterised by the origin of the information transmission where the origin of the information is a roadside individual element

Definitions

  • the present invention collects location information, destination information, and moving speed of each vehicle in real time from one or more central centers by using a vehicle navigation device (navigator) equipped with two-way communication function and GPS. Dynamically calculates and provides optimal routes for individual vehicles to ensure smooth flow (e.g., minimizes the average destination time of individual vehicles) while controlling traffic network structures through various traffic control devices on the road.
  • the present invention relates to a real-time traffic flow control and dynamic route providing (traffic control) system and method for inducing vehicle dispersion and traffic flow.
  • the ITS Intelligent Transport Systems
  • the ITS is installed at a traffic light or a street light 20 at an intersection as shown in FIG. 1, and the position transmitter 21 is located when the vehicle 10 is close to the position transmitter 21.
  • the central center 30 measures the passing time and speed based on the passing information of the vehicle 10 collected by the plurality of position transmitters 21 to determine the traffic situation of the road that the vehicle 10 has passed.
  • the traffic flow is controlled according to the traffic information and intelligently controls the vehicle flow.
  • the method as shown in Figure 1 of the collection method for the traffic status information of the central center 30 requires a separate infrastructure to establish a communication connection with the central center 30 by installing a separate location transmitter 21
  • a separate location transmitter 21 There is a significant cost to build and manage. For example, there may be continuous economic costs due to maintenance such as the continuous management of the operation of the device installed separately, if necessary to replace it.
  • the frequency of use of the adjacent position transmitters 21 must be configured differently (f1, f2), and not directly controlled to the vehicle 10. The problem is that the investment and management costs are relatively high because they are used only for collecting real-time traffic information.
  • the navigation device not only provides simple route information using GPS but also additionally receives various multimedia information such as massive traffic related service information and DMB (Digital Multimedia Broadcasting) service provided by various traffic related web servers through an internet network connection. It ensures scalability that can be easily adapted to the characteristics of the service provided.
  • DMB Digital Multimedia Broadcasting
  • TPEG The Transport Protocol Expert Group
  • the navigation device applying the TPEG is not limited to guiding only the shortest distance by considering only the route to the destination in the map information stored in the existing navigation device, and reflecting the traffic situation information of the road received in real time through the DMB data channel. It is a technique that guides the shortest course to the damaged final destination. That is, the navigation device applying the TPEG provides the driver with traffic conditions and traffic speeds of the driving road unlike the existing navigation device, and finds the shortest route based on the information provided to the driver and guides the driver. As a technology to make a traffic, it is an efficient technology that indirectly compensates for the driver's driving efficiency and road traffic flow control through variable path selection according to traffic conditions.
  • the central center providing the TPEG-based traffic information service provides the traffic information to a broadcasting station that the navigation device can receive so that the navigation device can use the traffic information.
  • the central center acquires the traffic situation information is configured to collect and generate GPS information included in the navigation device 12 of the vehicle 10, as shown in FIG.
  • the central center 30 may generate current traffic situation information based on the speed, passing time, etc. of the vehicle 10 providing the GPS information and provide the same to the navigation device 12.
  • each vehicle individually calculates the most efficient route to reach its destination, and if there is a route with high congestion, it will bypass the route to lead to a route with low congestion.
  • the vehicle tends to be concentrated on a low-congestion path, which may cause additional congestion even if accurate real-time traffic information is provided.
  • This problem is already known as Brasses' Paradox in terms of traffic theory, and it is well known that even if a new low-congestion route is created in the transportation network, the end-to-end delay can be increased as a whole.
  • the TPEG-based navigation device installed in a plurality of vehicles belonging to a specific area with poor traffic flow will induce a detour on a low-congestion path based on the same traffic information received, and a plurality of vehicles will bypass at the same time.
  • the bypass route may also become congested in a short time.
  • the congestion of the detour route is calculated at the central center and updated traffic situation information about the detour route is transmitted to the navigation devices of the plurality of identical vehicles, the navigation devices of the detoured vehicles are all identical based on the updated traffic situation information. Because the updated detour route is calculated and displayed and a plurality of identical vehicles repeatedly enter the updated detour route, the congestion may not be resolved and the ping-pong phenomenon may be changed.
  • the web server is moved by accessing a traffic-related web server through the driver's mobile communication terminal in a manner similar to that of the TPEG navigation device providing the optimal route based on the traffic situation information provided from the central center.
  • the method of receiving the optimal route information through the mobile communication terminal like the problem of the TPEG-based navigation device, calculates the optimal route independently for each vehicle, thereby providing the same optimal route for users who enter the same destination. Will tend to. Because of this, there is a problem that the above-mentioned ping-pong phenomenon occurs, and the traffic situation information collected on the web server also includes the same problem because most of the information is calculated based on the contents of FIGS. 1 and 2.
  • the present invention does not rely on a separate traffic information collection system, and enables bidirectional communication of location and speed information to individual vehicles (eg, combining a mobile communication service such as WiBro). After transmitting to the central center through the navigation device, it collects and processes them to obtain real-time traffic information on the transportation network.In addition, the destination information input through the navigator from individual vehicles is transmitted to the central center and then collected in this destination information By using real-time traffic information simultaneously, the traffic network structure is flexibly changed as needed in connection with traffic light system so as to minimize the end-to-end average driving time of all vehicles, while downgrading the route information of individual vehicles to induce vehicle flow. Navigation through the link communication channel to the vehicle To implement a system that can guide you through it is an object.
  • This system can collect the destination information of individual vehicles together with real-time traffic information through bidirectional communication function combined with the navigator. In addition, it is possible to calculate the route of individual roads such as variable lanes) and the route of individual vehicles at the same time.In addition, this route information is transmitted to the individual vehicles through a communication function to control the flow of vehicles to separate additional roads. It is aimed at utilizing the capacity of the existing transportation network even higher without expansion.
  • the present invention can easily distribute the vehicles on the congested road by differently adjusting the information on the optimum route provided to the vehicle through the navigation device for providing the two-way communication, and at the same time the structure of the transportation network linked thereto. It aims to shorten the average end-to-end driving time of all vehicles operating in the entire transportation network by maximizing the capacity of the entire transportation network by allowing change.
  • the purpose of this system is to provide a system that can effectively prevent the Ping-Pong phenomenon in which the detoured vehicles are congested repeatedly through the optimal route information through the centralized system optimization process that knows and performs these destinations accurately.
  • the present invention by using the information collected through the navigation device for providing the two-way communication by using the centrally optimized information to control the entrance and exit control of the main road and the flow direction of traffic variably for each vehicle (variable)
  • the purpose is to achieve the effect of virtually reconstructing the structure of the traffic network.
  • the present invention can not only provide optimized route information for each vehicle through the navigation device for providing the two-way communication, but also provide a priority route to a vehicle (eg, emergency relief vehicle) requiring emergency route arrangement.
  • a vehicle eg, emergency relief vehicle
  • the purpose of the present invention is to provide a system capable of controlling the priority of each vehicle type by partially restricting the operation of other vehicles so as to secure it.
  • the present invention implements the intelligent transportation system centered on software using only the navigation device for providing the two-way communication of the individual vehicle and the information collection / processing function of the central center, so that a separate infrastructure and continuous maintenance are required.
  • the purpose is to solve the problems of the transportation system.
  • the central center extracts real-time traffic flow information in consideration of future traffic conditions based on the location information and speed information repeatedly received from each navigation device, and updates the optimized traffic network structure control information by using the same.
  • the traffic network structure control information may be transmitted to the traffic network structure control device and the navigation device.
  • the central center inputs traffic flow information that is updated in real time for the entire traffic network, and performs a traffic flow optimization algorithm for calculating the capacity of the lane and the optimum route of individual vehicles so that the average end-to-end driving time of all vehicles is minimized.
  • the traffic network structure control information may be generated.
  • the central center receives priority registration information of the vehicle equipped with the navigation device from the navigation device, and the central center requests the priority of the emergency vehicle or a special vehicle that can enter a specific route based on the priority registration information.
  • the navigation device and the traffic network structure control device may be controlled to satisfy a predetermined condition so as to control at least one of traffic flow, traffic volume, or direction of travel of the traffic network.
  • the central center communicates with the navigation device through a network to communicate with the navigation device to receive vehicle information, location information, speed information, and destination information, and a location received from a plurality of navigation devices in real time.
  • An information collecting unit for collecting traffic information and speed information by collecting the information and speed information, a DB unit storing and updating the traffic flow information generated by the information collecting unit in real time, and storing route information and vehicle information from the navigation device;
  • An optimization unit configured to generate the traffic network structure control information optimized from the traffic flow information considering the current traffic flow and the future traffic flow through the received position information, speed information, destination information, and previously generated route information; Compared with the vehicle information stored in the DB unit based on the received vehicle information It may include on demand allocation unit for transmitting the transport structure control information for displaying an optimum route to the navigation device corresponding to the vehicle information.
  • the central center may provide the wireless network with the fare information for the estimated time of arrival of the destination or the estimated taxi fare based on the traffic network structure control information transmitted to the public transportation means in which the user of the user terminal boards at the request of the user terminal.
  • the location information and the destination information of the user terminal which is transmitted through the network to the user terminal or provide a reservation service for public transportation through a network and mediated by the public transportation reservation system to the traffic flow optimization algorithm.
  • the traffic flows.
  • the traffic is allocated to each central center or the connection information is transmitted to each central center so that the structure of the traffic network between adjacent sectors is interconnected, and the traffic flow optimization algorithm is performed based on the traffic volume or the connection information.
  • It may further include a centralized management center for controlling each central center to manage the entire traffic network.
  • the central center may set the use lanes among the variable lanes on the optimum route for each vehicle through the traffic network structure control information, and transmit them to the navigation device to guide the vehicle to the use lanes.
  • a traffic flow control method and a dynamic route providing method in connection with a vehicle navigator based real-time traffic network structure control combining a navigation device installed in a vehicle and a bidirectional communication function including a central center connected through a network
  • a traffic flow control and dynamic route providing method in conjunction with a vehicle navigator based real-time traffic network structure control that combines two-way communication function through a navigation center installed in a vehicle and a network connected to a network, and provides location information, speed information, and destination from the plurality of navigation devices.
  • the present invention can obtain the real-time traffic information of the traffic network by collecting and processing the location information and speed information of the vehicle reported to the central center through the navigation device providing the two-way communication, separate real-time traffic information as before Eliminating the need to rely on collection and distribution schemes can reduce the initial investment and maintenance costs required for this.
  • the present invention utilizes an already established mobile communication network such as WiBro for the two-way communication, and the system is made by simply mounting the navigation device on a vehicle without additional equipment such as a location transmitter. It is effective in reducing the construction and management costs.
  • a given transportation network is calculated by simultaneously calculating the structure of each road (variable lane or the direction of the road, etc.) and the route of each vehicle so that the average end-to-end driving time of all vehicles can be minimized for a given capacity of the transportation network.
  • the maximum capacity of the network can be maximized and the traffic can be reduced by maximizing the actual capacity of the network without additional traffic network.
  • a more precise route and destination arrival time can be provided according to the centrally optimized traffic flow control result.
  • the fare information of a commercial taxi can be guided in advance or real-time traffic to an individual user terminal (mobile phone, etc.).
  • By providing driving information it is possible to promote the user's convenience of using the transportation network.
  • the present invention it is possible to cope with the situation urgently by controlling the operation of the individual vehicle in real time so that a high-critical vehicle such as a special vehicle or an ambulance vehicle to secure a road use priority can be secured.
  • FIG. 1 is a block diagram of a prior art ITS.
  • FIG. 2 is a block diagram of a conventional TPEG-based traffic information service providing method.
  • FIG. 3 is a block diagram of a vehicle navigator based real-time traffic flow control and dynamic route providing system incorporating a bidirectional communication function according to the present invention.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating communication between a central center and a variable lane control apparatus and a navigation apparatus according to the present invention.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram for controlling the traveling direction of the road through the communication between the central center and the traveling direction control apparatus according to the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram of a central center according to the present invention.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram of the traffic flow distribution of the central center according to the present invention.
  • FIG. 8 is a detailed configuration diagram of a vehicle navigator based real-time traffic network structure control and dynamic route providing system incorporating a bidirectional communication function according to the present invention.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a display process of optimal path update according to periodic communication between a navigation device and a central center according to the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a vehicle navigator based real-time traffic network structure control and dynamic route providing method combined with a bidirectional communication function according to the present invention.
  • FIG. 3 is a configuration flowchart of a vehicle navigator based real-time traffic network structure control and dynamic route providing system incorporating a bidirectional communication function according to the present invention, the system comprising: a navigation device (navigator) 100 installed in a plurality of vehicles 300; The central device 200 may be connected to the navigation device 100 through a network.
  • the network may include a wireless communication network such as 3G, WiBro, Mobile Wimax, LTE.
  • the navigation device 100 may include destination information generated by receiving a destination from a user through a display including a touch screen, current location information generated by a GPS receiver, and speed information calculated using the location information.
  • the packet is transmitted to the central center 200 periodically through a network, and the central center 200 may extract and store the destination information, location information, and speed information from the packet received through the network.
  • the central center 200 has detailed information on the traffic network and the capacity of the two-way road using a traffic flow optimization algorithm that optimizes the topology of the traffic network to minimize the average end-to-end running time of all vehicles. Number), and by dynamically changing the structure of the traffic network in real time through the selective variable of the road progress direction, calculate the optimal route of the individual vehicle based on the structure of the optimized traffic network to guide the vehicle to the optimum route Traffic network structure control information can be generated.
  • the traffic flow optimization algorithm is an algorithm for optimizing the structure of the traffic network and the path of the vehicle at the same time.
  • the algorithm for optimizing the structure of the traffic network and the path of the vehicle will be collectively referred to as the traffic flow optimization algorithm.
  • the central center 200 may provide the traffic network structure control information to the traffic network structure control device for changing the structure of the traffic network through the selective variable or variable lane control of the road progression through the network and the navigation device of the individual vehicle.
  • the optimal route information for the optimal route may be provided to the navigation device 100 through the traffic network structure control information.
  • the traffic network structure control apparatus 400 may be installed in a traffic network to control a variable lane, wherein the traffic network structure control information is used for each operation of the variable lane.
  • Variable lane control information (or information indicating only the direction of a tram line depending on the traffic light system and the situation of the existing road), which is information indicating how many lanes to use for each direction, and the optimum route information transmitted to the navigation device of each vehicle. It may include.
  • the central center 200 may include the variable lane control apparatus (Vable lane information (or all vehicle amounts in one direction) that is information about a variable lane through which the vehicle passes on the optimum route information transmitted to the navigation device 100 for the variable lane where 400 is not provided.
  • the capacity of the road network can be maximized through the distribution of the optimized traffic flow in conjunction with the structure of the road network by providing information on the flow direction of the road). Accordingly, the central center 200 may operate a virtual variable lane without the variable lane control device 400.
  • the central center 200 may utilize a variable lane by utilizing both the variable lane control device 400 and the navigation device 100.
  • the variable lane control information and the variable lane information may include the traffic.
  • the lane of use of the vehicle may be set according to the number of lanes in one direction that are interconnected and extended.
  • the apparatus for controlling a traffic network structure may further include a traveling direction variable device 500 having a function of the variable lane control device and varying a traveling direction of the road itself as illustrated in FIG. 5.
  • the traveling direction variable device 500 receives the traffic network structure control information of the central center 200 through a network, and according to the traffic network structure control information, traffic signals, road direction signals, two-way lanes, opening and closing, etc.
  • the direction of the road itself located between the nodes connecting the traffic network can be changed by using. That is, the traveling direction variable apparatus 500 may change the road including the two-way lane to a one-way road or change the direction of the one-way lane itself, and may adjust the number of two-way lanes.
  • the traffic network structure control information may include road progress direction information in which the forward direction of the traffic network is determined.
  • the structure of the traffic network may be different from that of the existing road by changing the lane of the road disposed between the nodes or changing the direction of the road itself.
  • the variable driving direction device may be operated in conjunction with the variable lane control device to optimize the structural change of the traffic network, and thereby to flexibly change the structure of the traffic network in real time to optimize and manage the traffic flow or the traffic volume.
  • a new type of traffic light or signal transmission means may be additionally configured in addition to the traffic light according to the existing traffic signal system, and the traffic network structure control device may provide a different signal from the conventional traffic signal structure.
  • various control devices for example, a device for controlling traffic flow at a toll gate ticket office installed in the traffic network to control traffic flow, traffic volume or travel direction of the traffic network; It is connected through a network can be controlled through the transmission of the traffic network structure control information, through which the central center 200 can actively perform the change of traffic flow or traffic volume control according to the structure of the traffic network.
  • the traveling direction variable apparatus 500 has a bidirectional lane having two-way lanes. It may be installed on the road, the bi-directional road is a road of the reverse driving prohibited section divided by the center line, unlike the variable lane. In such a bidirectional road, the traveling direction variable apparatus 500 may change the traveling direction itself of the road by controlling the driving of the traveling direction indicator 510 which displays the traveling direction of the road.
  • the central center 200 has a traveling direction variable device installed in the bidirectional lane as shown in FIG. 5 (c).
  • the road progress direction information is transmitted to display all of the progress direction indicators 510 in one direction, thereby changing a bidirectional road divided by a center line into one road.
  • the traveling direction variable device 500 by temporarily adjusting the progress direction indicator 510 through the traveling direction variable device 500 to change all the two-way roads strictly separated by the center line in one direction, temporarily adding substantially to one direction. It has the effect of changing the structure of the road by adding roads.
  • the saturated traffic volume is substantially distributed to two roads, thereby inducing a structural change of the road.
  • the central center 200 may receive and collect the road progress direction information from the progress direction variable device 500 which induces a change from a bidirectional road to a one-way road. Based on this, the current traffic flow information may be updated again, and the traffic flow analysis may be performed in real time through the traffic flow optimization algorithm.
  • the central center 200 provides a navigator with optimal route information on the detour road to the navigator for a vehicle moving in the opposite direction to the one-way road, or on a connection road that supports an access connection function to the one-way road.
  • the advancing direction indicator 510 may change the structure of the traffic network by inducing the vehicle to enter the connecting road before entering the one-way road.
  • the central center 200 changes the two-way lane in one direction through a road network structure control device installed in the connection road, and connects to the one-way road in connection with the change of the two-way road. You can also change it.
  • the central center 200 controls the traveling direction variable device 500 to change the traveling direction of the branch road into a one-way road in connection with the traveling direction variable of the main road by connecting the branch road connected to the traveling direction main road. Can be.
  • the central center 200 changes the display of the progress direction indicator 510 through the progress direction variable device 500 to change the display of the original direction shown in FIG. It is possible to vary the current one-way in the form of a two-way road.
  • the present invention provides a device capable of fluidly controlling a lane of a solid line indicating a lane change prohibition and a lane of a dotted line capable of changing lanes in the future, as well as controlling the progress path of the lane. If present, it is possible to variably change the center line, the overtaking prohibited line, and the overtaking possible line, and to change the structure of the road network directly by variably changing the lane connection of neighboring roads such as the train tracks. have.
  • FIG. 5 for changing the structure of the traffic network by using the variable driving direction as described above has been described as an embodiment of the present invention.
  • the central center is directly or indirectly connected to various control devices for changing the structure of the road.
  • the structure of the transportation network can be changed in a variety of ways.
  • the navigation device 100 repeatedly transmits the location information and the speed information to the central center 200, and the central center 200 controls the optimized traffic network structure based on the location information and the speed information.
  • the information may be updated when necessary and transmitted to the navigation device 100.
  • the navigation device 100 may be mounted only on all vehicles or some vehicles, and the performance of real-time traffic information and traffic flow control results may vary according to the number of vehicles equipped with the navigation device 100. Thus, it is possible to induce all or the majority of vehicles to mount the navigator.
  • the central center manages the transportation network of each sector by dividing the area into specific criteria (address, branch point, etc.) for the purpose of securing real-time or distributing load. May exist, and multiple central centers may exist hierarchically. Even if hierarchically configured as described above, the components of the central center may be extended to implement the same concept.
  • the centralized management center is a real-time traffic flow of the sector collected in each of the central centers
  • the traffic flow optimization algorithm may be performed to allocate traffic to each central center or provide connection information to each central center so that the structure of the traffic network between adjacent sectors is interconnected.
  • the central center may perform the traffic flow optimization algorithm based on the allocated traffic volume or connection information, so that the traffic flow or structure of the traffic network between adjacent sectors may be interconnected.
  • the optimal route information generated by performing optimization on the optimized optimal route may be transmitted to the navigation device.
  • the central center may include a communication unit 210, an information collecting unit 220, a DB unit 230, an optimization unit 240, and a distribution unit 250.
  • the communication unit 210 receives and parses the packet, and then transfers the location information, the speed information, and the destination information to the information collecting unit 220 and the optimization unit 240, and transmits the packet included in the packet.
  • Vehicle information about the vehicle may be transmitted to the distribution unit 250 (1).
  • the communication unit 210 may be configured to distribute the traffic for the information received through a wireless section in a plurality of vehicles, a communication cycle for periodic communication to the navigation device when providing the optimum path information through the network or When necessary, information for requesting communication is separately provided to solve the limitation of communication resources due to the overload of information transmitted from a plurality of vehicles.
  • the information collecting unit 220 continuously accumulates the position and the speed information of the vehicle received through the communication unit 210 and based on the position and the speed information collected in real time for the plurality of vehicles.
  • Traffic flow information may be generated and stored in the DB unit (2).
  • the information collector 220 may update the traffic flow information in real time according to the position and speed information continuously received and store the traffic flow information in the DB unit 230.
  • the optimizer 240 extracts the location information, the speed information, and the destination information from the communication unit 210 (1) and extracts the route information and the current traffic flow information stored in the DB unit (3). In order to reduce the load, the optimizer 240 extracts only a partial range to which a route within a preset range is included among all routes including the location information and destination information from the route information, and traffic of all routes included in the partial range. Flow information can be extracted at the same time.
  • the preset range may include the number of branch points on the path including the location and speed information and the destination information, the length of the path, and the like.
  • the optimizer 240 generates traffic network structure control information by applying the traffic flow information to the extracted route information, which will be described in detail below.
  • the traffic network structure control information includes at least one of the variable lane control information, variable lane information, optimal route information, or road progress direction information.
  • the optimizer 240 generates a path by a combination of a unit path connecting a branch point and another branch point, and uses the traffic flow optimization algorithm based on the traffic flow information of the unit path to determine an end-to-end optimal path in units of individual vehicles. Generate information.
  • the amount of traffic that can be accommodated in each unit route is preset in the route information, and the optimizer 240 determines the traffic flow degree based on the traffic volume of each unit route.
  • the vehicle can be grasped so that the vehicle can be arranged on the unit route within the range of the traffic volume.
  • the optimizer 240 stores the updated traffic flow information reflected by the optimal route information after the generation of the optimal route information in the DB unit 230 (4), and the navigation included in another vehicle received thereafter.
  • the optimum route information for another vehicle may be generated based on the updated traffic flow information. That is, the optimizer 240 updates the traffic flow information by reflecting the optimal route information in the current traffic flow information generated by the information collecting unit in which the current traffic flow is reflected, thereby predicting through the optimum route information.
  • the updated traffic flow information reflecting future traffic flow information on the moving situation of the vehicle may be stored in the DB unit 230 (4).
  • the optimizer 240 generates new optimal route information generated for the position information, the speed information, and the destination information of the vehicle, which is input later, by using the traffic flow information reflecting both the current traffic flow and the future traffic flow. Therefore, the traffic volume can be more effectively distributed.
  • the update time of the optimal route information for each individual vehicle in updating the real-time traffic flow information input to the optimizer and performing the optimization algorithm may vary according to the type of the optimization algorithm.
  • the optimizer 240 in the case of vehicles 1 and 2 that provide the same location information, speed information and destination information as shown in FIG.
  • the optimum path information is generated for the vehicle 1 and provided to the navigation device of the vehicle 1, and then the unit path after the branch point is entered due to the entry of the vehicle 1.
  • the optimizer 240 receives a branch point based on the updated traffic flow information with respect to the information of the vehicle 2 received thereafter. Based on this, the unit route B is included in the optimal route information so that the traffic volume can be dispersed.
  • the optimizer 240 transmits the optimum route information to the distribution unit 250 (5), and the distribution unit 250 is stored in the DB unit 230 based on the vehicle information received from the communication unit. After comparing with the vehicle information, a network address of a navigation corresponding to the vehicle information may be obtained. Accordingly, the distribution unit 250 generates matching information by matching the vehicle information with the optimal route information and transmits the matching information to the communication unit 210 (6).
  • the communication unit 210 may packetize and transmit the optimal route information to the navigation device of the vehicle based on the network address included in the matching information.
  • the distribution unit 250 and the communication unit 210 may be integrated into a single communication module, so that the optimizer 240 includes the functions of the distribution unit 250 and the communication unit 210.
  • the traffic network structure control information including the optimum route information may be transmitted to the traffic network structure control apparatus including each navigation device of the vehicle or the variable lane control apparatus through a communication module.
  • the distribution unit 250 is the vehicle model information corresponding to the vehicle information from the DB unit 230 based on the vehicle information received from the communication unit 210 at the time of generating the optimal route information of the optimizer 240 May be extracted and provided to the optimizer 240.
  • the vehicle model information is for the type of vehicle, and may include a general van, a bus, an emergency vehicle, and the like.
  • the optimizer 240 is restricted to a path including a path having a height restriction based on the vehicle model information provided from the distribution unit 250 and a road using a dedicated lane system when generating the optimum route information.
  • a vehicle model it is possible to provide optimal route information that bypasses this, and to arrange a vehicle that is not restricted first so as to efficiently manage traffic volume distribution according to the vehicle model.
  • the optimizer 240 may wait for the current optimization process when vehicle model information on the emergency vehicle is provided from the distribution unit 250, and preferentially provide optimum route information to the emergency vehicle, thereby providing priority to the special vehicle. Phosphorus path assignment may be made.
  • the optimizer 240 may give priority to other vehicles in the case of a vehicle that satisfies a predetermined condition corresponding to the route with respect to the route including the height limit and the dedicated lane agent based on the vehicle model information.
  • the path is allocated to a nearby vehicle in priority to other vehicles to generate optimal route information and then transmitted. It may be.
  • the distribution unit 250 may compare the vehicle information stored in the DB unit 230 based on the vehicle information to determine whether the vehicle information is authorized to receive the optimal route information, thereby performing an authentication procedure. It may be.
  • the optimizer 240 varies the structure of the traffic network through a traffic flow optimization algorithm based on the traffic flow information and optimizes the traffic network based on the traffic flow optimization. Traffic network structure control information including route information may be generated.
  • the optimizer 240 may calculate the structure of the optimized traffic network through the traffic flow optimization algorithm, and thereby generate traffic network structure control information for controlling the traffic network structure control device and the navigator of each vehicle. .
  • the optimizer generates variable lane control information in the variable lane control device which is disposed in the variable lane and controls the number of bidirectional variable lanes, and thus, when one direction is insufficient in traffic flow or traffic volume, the number of lanes in one direction is insufficient. Can be increased.
  • the optimizer 240 may generate signal change information for changing a signal for a traffic light so that traffic may be immediately communicated with a lane or a road in a direction in which traffic is rapidly increasing or stagnating.
  • the optimizer 240 may eliminate the congestion of the vehicle at the toll gate by transmitting entrance and exit information for controlling the entrance and exit switch of the toll gate.
  • the optimizer 240 generates road progress direction information for controlling the above-described direction control device, forcibly converts a bidirectional road divided by a center line into a one-way road, and the connection road associated with this also indicates the direction of travel.
  • the structure of the transportation network can be changed by changing it in conjunction with forced conversion.
  • the optimization unit generates traffic network structure control information including the variable lane control information, signal control information, entrance / exit opening / closing information, road progress direction information, and optimal route information, and simultaneously changes the structure of the traffic network by the traffic network structure control information.
  • the traffic flow information of the DB unit 230 may be further updated. As a result, the structural changes and traffic flows of the traffic network can be kept up to date, and active measures can be taken to prevent traffic congestion or traffic saturation in advance.
  • the optimizer 240 may simultaneously transmit the traffic network structure control information to the corresponding traffic network structure control device and the navigator through the distribution unit and the communication unit.
  • the distribution unit analyzes the traffic network structure control information, matching the variable lane control information, signal control information, entrance and exit information, road progress direction information for changing the structure of the traffic network to the corresponding traffic network structure control device, the matching The information may be generated, and the optimal route information generated in association with the changed traffic network structure may be matched to the navigator and generated as matching information.
  • the communication unit may transmit the vehicle to the traffic network structure control device and the navigator based on the matching information to change the structure of the traffic network and to guide the vehicle into the structure of the changed traffic network to ensure smooth traffic flow.
  • the traffic flow or the traffic volume may be predicted and analyzed in advance to change the structure of the traffic network through the number of lanes, the direction of travel, the signal, and the opening and closing of the entrance and exit, thereby controlling the traffic flow or the traffic volume.
  • the navigation apparatus may display a lane or a traveling direction to travel on the optimal route information through the optimum route information, so that the vehicle may travel along the lane and the traveling direction intended by the optimizer 240.
  • the optimizer 240 may allow the adjusted traffic flow or traffic volume to be realized, and the optimizer 240 is configured for the road composed of a plurality of lanes without the traffic network structure control apparatus.
  • the optimum route information transmitted to the vehicle may be arranged to drive along the desired direction after the vehicle in the desired lane, it is possible to reduce the installation cost for the traffic network structure control device.
  • the optimizer 240 collects the information transmitted through the navigation device afterwards, and performs the traffic flow optimization algorithm based on the updated traffic flow information by reflecting the traffic network structure control information from the DB unit. Can be changed continuously to maintain optimal traffic flow or volume.
  • the optimizer 240 may update traffic flow information stored in the DB unit 230 based on the variable lane information included in the optimal route information.
  • the navigation device includes a GPS unit 110, an update unit 120, a controller 130, and a first transmission / reception.
  • the control unit 130 calculates the speed based on the position information to generate the speed information, and transmits the speed information and the position information to the first transmitting and receiving unit 140, through the network communication unit ( 210). In addition, the control unit 130 receives destination information received through a user's touch input to the display unit 150, and through the first transceiver 140, the center together with the location information and speed information. It may be transmitted to the communication unit 210 of the center.
  • the central center generates the optimal route information as described in FIG. 3 based on the location information, the speed information, and the destination information received through the communication unit 210 and transmits the optimal route information to the first transceiver 140 through the network. send.
  • the controller 130 transmits the optimal path information received through the first transceiver 140 to the updater 120, and the updater 120 transmits the optimum path information to the display unit 150. ) To provide optimal route information according to the user's location information, speed information and destination information.
  • the controller 130 may transmit the location information to the central center periodically during the movement of the route after receiving the optimal route information, and may transmit the change destination information to the central center when the destination is changed.
  • the vehicle may be monitored to move away from the optimized route, and the central unit may be configured not only when the destination is changed but also when a specific unit route is congested on the optimal route information after the transmission of the optimal route information.
  • the optimizer 240 of the center may update the optimum route information so that the vehicle can efficiently travel to a destination by providing updated optimal route information for the vehicle.
  • the optimization unit 240 of the central center may secure the efficiency of the entire traffic network by dynamically executing the traffic flow optimization algorithm using the received destination information and the real-time traffic information.
  • the navigation apparatus transmits the current position information and the speed information corresponding to the time points of T1, T2, and T3 in the unit path A located between the branch points.
  • Route information optimized for each time point may be generated and transmitted to the navigation device.
  • the route update branch point shown here may coincide with the actual physical branch point, but may be a virtual branch point depending on the operation type of the traffic flow optimization algorithm for traffic flow control.
  • the navigation device may display the current traffic flow as the thickness of the unit route (the larger the traffic flow is, the smoother the traffic flow is), and display the optimum route information in a dotted line. have.
  • the navigation device may provide location information, speed information, and destination information to the central center before the route update branch point, and the central center may be updated before the vehicle passes the route update branch point to provide a new route. have.
  • the navigation device transmits the location information, the speed information, and the destination information to the central center at the time T2
  • the central center transmits the location information, the speed information, and the destination at the time T2.
  • the optimal route information provided on the basis of the information is changed by the updated optimal traffic flow after the time point T1
  • the updated optimal path including the unit paths B and B and the unit path C at the time point T3 are deleted.
  • Information may be transmitted to the navigation device. In this case, the navigation device may transmit the destination information only when the destination information transmitted after the initial destination information is changed.
  • the update unit 120 of the navigation apparatus shown in FIG. 8 displays the updated optimal route information on the display unit 150 and compares the optimal route information before the T2 with the updated optimal route information. If it is determined that the difference is notified to the controller 130.
  • the controller 130 may display updated information on the sound means included in the navigation device or the display unit 150 based on the determination of the updater 120. For example, FIG. 8 (b). As shown in the figure, it can be informed whether or not the update as shown at the top of the display.
  • the vehicle navigator-based real-time traffic flow control and dynamic route providing system incorporating the bidirectional communication function receives in advance information on a destination to which a vehicle transmitting from a plurality of navigation devices arrives, and a plurality of optimal
  • the traffic management efficiency can be extremely improved through future prediction.
  • the central center provides the optimal route information so that the average end-to-end driving time of the vehicle can be minimized while dispersing the vehicle by grasping the flow of all the vehicles through real-time communication between the navigation device and the central center.
  • Traffic network structure control devices such as the variable lane control device, a traffic light, and an entrance / exit control device are provided on the road through traffic network structure control information as well as the structure of the traffic network (the number of two-way variable lanes, the opening and closing of the entrance and exit, and the progress of the road).
  • Direction is dynamically controlled while providing optimum route information for individual vehicles.
  • the traffic network structure control device receives the traffic network structure control information from the central center and controls the traffic controller 610 such as a progress indicator, a traffic light, a variable lane controller, and an entrance / exit switch.
  • the traffic controller 610 such as a progress indicator, a traffic light, a variable lane controller, and an entrance / exit switch.
  • the traffic network structure control apparatus includes a second transceiver 640 that receives the traffic network structure control information, and a traffic to change a moving direction of a road, change a signal, adjust a lane of a variable lane, or open and close an entrance and exit.
  • the driving unit 620 for controlling the controller 610, the measuring unit 650 for measuring the current traffic flow or traffic volume, and the control unit based on the traffic network structure control information received through the second transceiver 640.
  • 620 controls the traffic controller 610 to change the structure of the traffic network, and transmits information about the traffic flow or the traffic amount measured by the measurement unit 650 to the central center through the second transceiver 640. It may include a traffic network structure control unit 630 for transmitting.
  • the traffic network structure control unit 630 recognizes the current state of the drive unit 620 to drive information about the driving direction, the signal, the driver, the open and closed state, etc. displayed by the current traffic controller 610, the second It may be transmitted to the central center through a transceiver. Through this, the central center can identify the current traffic network structure.
  • the real-time traffic management system can actively cope with the route movement state and the destination information of the vehicle that is actively changed by the update of the optimum route information.
  • the central center provides a service for a scheduled arrival time or an estimated fare of the destination of the public transportation means based on the traffic network structure control information transmitted to the public transportation means in which the user of the user terminal rides at the request of the user terminal.
  • Information may be transmitted to the user terminal through a wireless network.
  • the central center is connected to a public transportation reservation system including a server that manages a reservation service of a bus or a train through a network. Can provide a reservation service.
  • the public transportation reservation system when a user who wants to use public transportation accesses a server of the public transportation reservation system through a user terminal and inputs current location information and destination information, the public transportation reservation system sends the user to the central center. Location information and destination information received from the terminal can be delivered to the central center. Thereafter, the central center may provide the public transportation reservation system with analysis information on the time required for each vehicle and the optimal route generated by the traffic flow optimization algorithm for each vehicle based on real-time traffic flow information.
  • the public transportation reservation system may further generate fare information for each means of transportation based on the analysis information of the central center, and may provide the user terminal with public transportation information including the analysis information and the fare information.
  • the central center may receive information on a predetermined fare basis of the public transportation reservation system, process all the fare information according to the analysis information according to the fare basis, and transmit the information to the public transportation reservation system.
  • the public transportation reservation system may provide the user terminal with the public transportation information including the analysis information and the fare information.
  • the user can select the most efficient means of transportation to the destination based on the public transportation information received through the user terminal, and transmits the selected information generated to the public transportation reservation system through the user terminal to the public transportation system.
  • the traffic reservation system may transmit the reservation information to the user terminal after the reservation of the transportation means corresponding to the selection information.
  • the central center receives the call service request signal and the current location information of the user terminal, and generates the current location information of the user terminal as the destination information in the navigation device disposed in the commercial vehicle adjacent to the current location information.
  • the traffic network structure control information and the identification number of the user terminal corresponding to the call service request signal may be transmitted through a wireless network.
  • the commercial vehicle may perform a call service by identifying the user through the identification number after traveling through the optimum route to the current location of the user terminal based on the optimal route information included in the traffic network structure control information. have.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a vehicle navigator based real-time traffic flow control and a dynamic route providing method incorporating a bidirectional communication function.
  • the navigation apparatus may calculate location information through GPS, a moving speed of a terminal calculated using the same, and a user input. After generating the destination information through the identification number of the vehicle and transmits to the central center.
  • the central center collects the location information, speed information, destination information and vehicle information, generates traffic flow information reflecting the current traffic status of the traffic network based on the location information, stores the traffic flow information in the DB, and stores the DB in the DB.
  • a traffic flow optimization algorithm is provided to dynamically control the capacity of the network (two-way variable lanes) and provide optimal route information for individual vehicles to minimize the average end-to-end driving time of the vehicle. To perform.
  • the existing traffic flow information stored in the DB is updated by reflecting the traffic network structure control information (variable lane control information, variable lane information, optimal route information, road progress direction information) generated through the current traffic flow information.
  • the traffic network structure control information variable lane control information, variable lane information, optimal route information, road progress direction information
  • the central center transmits information for controlling the traffic controller among the traffic network structure control information, including the vehicle information and identification information of the traffic network structure control device, to the corresponding traffic network structure control device, and to each vehicle.
  • the optimum route information may be transmitted to the installed navigation device.
  • the traffic network structure control device changes the structure of the traffic network by controlling a driver, a signal, a road progress direction indication, an entrance / exit opening and closing according to the traffic network structure control information, and the navigation device changes the structure of the traffic network according to the changed traffic network structure.
  • the optimal route information is displayed on the display.
  • the navigation device may periodically transmit updated location information again, and the traffic network structure control device may control traffic volume information and current driving according to the changed traffic network structure.
  • the feedback information including the driving information on the state may be periodically transmitted to the central center.
  • the central center updates the plurality of unit routes belonging to the route information including the updated location information by reflecting the updated traffic flow information reflecting both the current traffic flow information and the future traffic flow information. Generate the optimal route information, and update the updated optimal route information by reflecting the updated optimal route information back into the updated traffic flow information.
  • the central center transmits the updated optimal route information to the navigation device.
  • the navigation apparatus compares the updated optimal route information with the existing optimal route information and displays the same as it is, and if it is different, displays the updated optimal route information to maintain a situation in which the flow of the entire traffic network is optimized. It can be guided to drive on the unit route only.

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Abstract

본 발명은 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어와 연계한 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이션 장치(네비게이터)를 통해 차량의 위치정보, 속도정보 및 목적지 정보를 개별적으로 송신하고 중앙센터에서 이들 정보들을 수집하고 가공하여 교통망 전체의 실시간 교통흐름 정보를 생성한 후, 교통망의 효율성을 극대화할 수 있도록 차량을 분산시키면서 차량의 평균 종단간 운행 시간을 최소화할 수 있도록 교통망의 구조(양방향 가변차선의 수, 도로의 진행방향 및 입출구 개폐)를 동적으로 제어하면서 동시에 개별 차량에 대해서 최적 경로정보를 제공하는 실시간 교통흐름제어 및 동적 경로 제공(교통제어) 시스템 및 방법에 대한 것이다. 기존의 지능형 교통 시스템에서는 실시간 교통정보 수집을 위해 별도의 장치와 통신망을 구축해야 하는 것과는 달리, 본 발명은 차량용 네비게이션 장치에 기존 무선망의 인터페이스를 장착하여 양방향 통신이 가능하도록 하고 중앙 제어 센터(중앙 센터)에서 필요한 정보를 수집하고 처리함으로써 별도의 시설 투자와 관리 없이도 교통망의 효용성을 극대화하고 개별 차량의 평균 종단간 운행 시간을 단축시킬 수 있는 시스템 및 방법을 제공한다.

Description

양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어와 연계한 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 시스템 및 그 방법
본 발명은 양방향 통신 기능과 GPS를 장착한 차량용 네비게이션 장치(네비게이터)를 이용하여 각 차량으로부터 위치 정보와 목적지 정보, 그리고 차량의 이동 속도 등을 하나 또는 다수의 중앙 센터에서 실시간으로 수집하여 전체 교통망의 흐름이 원활하도록(예를 들어, 개별 차량들의 평균 목적지 도달 시간을 최소화하도록) 개별 차량의 최적 경로를 동적으로 산출하여 제공하는 동시에 도로에 비치된 각종 교통제어 장치들에 통해 교통망 구조에 대한 제어를 수행함으로써 차량의 분산 및 교통흐름을 유도하는 실시간 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공(교통제어) 시스템 및 방법에 대한 것이다.
최근 차량의 급격한 증가에 따라 교통량도 증가하고 있는 추세인 반면, 이와 같은 교통량을 수용하기 위한 도로와 같은 기본 교통 인프라의 증가 및 확장은 상대적으로 느린 실정이다. 따라서, 교통품질이 저하되는 문제점이 있으며, 이를 해결하기 위해 지능적으로 교통을 통제하고자 하는 노력이 지속되고 있다.
그 중 최근 시도되는 기술로서 ITS (Intelligent Transport Systems)가 있다. 상기 ITS는 도 1에 도시된 바와 같이 위치발신기(21)를 교차로의 신호등 또는 가로등(20)에 설치하고, 상기 위치발신기(21)는 차량(10)이 상기 위치발신기(21)에 근접하면 상기 차량(10)에 설치된 통신유닛(11)의 신호를 감지하여 중앙센터(30)에 차량통과 여부에 대한 정보를 송신하는 방식이 있다. 이후, 상기 중앙센터(30)는 복수의 위치발신기(21)에서 취합된 차량(10)의 통과여부 정보를 근거로 통과시간, 속도를 측정하여 해당 차량(10)이 통과한 도로의 교통상황을 상기 교통상황 정보로 생성한 후 상기 교통상황 정보에 따라 교통 신호등을 통제하여 차량흐름을 지능적으로 조절하는 기술이다.
그러나, 이러한 중앙 센터(30)의 교통상황 정보에 대한 취합 방식 중 도 1과 같은 방식은 별도의 위치 발신기(21)를 설치하여 중앙 센터(30)와 통신 연결을 구축하는 별도의 인프라가 필요하여 이를 구축하고 관리하기 위해 상당한 비용이 소요된다. 예를 들어, 별도로 설치된 해당 장치의 동작 여부를 지속적으로 관리하고 필요시에는 이를 교체해야 하는 등의 유지 보수로 인한 경제적인 비용이 지속적으로 발생할 수 있다. 또한, 인접한 위치발신기(21)간의 주파수 간섭 및 중복 통신을 방지하기 위하여 인접한 위치 발신기(21)의 사용 주파수를 상이하게 구성(f1, f2)하여야 할 뿐 아니라 차량(10)에 대한 직접적 제어가 아니라 단순히 실시간 교통정보만을 수집하는 목적으로 사용되기 때문에 투자 및 관리 비용이 상대적으로 높은 것이 문제점이다. 더욱이, 실시간 정보 취합 방식이 아니기 때문에 차량(10)의 통과시간, 속도 등에 대한 정보를 산출하기 어려워 교통상황 정보의 갱신이 느려 교통상황 정보의 정확도가 높지 않은 문제점이 있다. 이와 같이 비콘을 이용한 교통 정보 취합 방식과 달리, 교통 정보 수집을 목적으로 하는 챠량에 GPS를 장착하여 실시간 교통 정보를 취합하는 방식이 있다. 이 방식의 경우에도 교통 정보 수집용 차량의 분포와 이동 경로에 따라 수집할 수 있는 실시간 교통정보가 제한되기 때문에 정보의 정확도와 실시간성이 매우 떨어질 수 있다.
한편, 최근 각종 차량에 GPS (Global Positioning System) 기반의 네비게이터가 장착되어 현재의 위치와 목적지 정보를 이용하여 개별 차량의 최단 경로를 안내해주는 시스템이 보편화되고 있다. 이 방식의 경우에는 실시간 교통 정보가 제공되지 않은 상태에서 지도(Map)에 의해 제공되는 교통망 정보를 이용하여 경로를 산출하기 때문에 교통 정체 등의 실시간 상황을 반영할 수 없는 단점이 있다.
그러나, 각종 무선 통신 기술과 네트워크 인프라망의 발전과 더불어 차량에 장착되어 각종 교통상황 및 경로정보를 운전자에게 제공하는 네비게이션 장치의 보급이 보편화되면서, 이를 이용한 교통관련 시스템의 발전이 두드러지게 성장하고 있다. 상기 네비게이션 장치는 GPS를 이용한 단순 경로정보 제공 뿐 아니라 인터넷망 연결을 통한 각종 교통관련 웹서버에서 제공하는 방대한 교통관련 서비스 정보 및 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 서비스와 같은 각종 멀티미디어 정보를 부가적으로 제공받을 수 있어 제공 서비스 특성에 용이하게 적응할 수 있는 확장성을 보장한다.
이와 같은 네비게이션 기능의 발전과 더불어 최근 상기 네비게이션 장치가 지원하는 무선 통신 기능을 통해 교통정보를 제공하는 TPEG(The Transport Protocol Expert Group)이라는 교통 정보 기술의 표준 규격까지 등장하게 되었다.
상기 TPEG을 적용한 네비게이션 장치는 기존의 네비게이션 장치에 저장된 지도정보에 목적지까지의 경로만을 고려하여 최단거리로만 안내하는 것을 넘어서, 상기 DMB 데이터 채널로 실시간 수신된 도로의 교통상황 정보를 반영하여 막히는 길을 피해 최종 목적지까지 최단거리 코스를 안내해주는 기술이다. 즉, 상기 TPEG을 적용한 네비게이션 장치는 기존 네비게이션 장치와 달리 주행 예정 도로의 교통상황과 소통 속도등을 운전자에게 제공하고, 자체적으로 운전자에게 제공하는 정보를 근거로 최단거리의 경로를 파악하여 운전자에게 안내하는 기술로서, 교통상황에 따른 가변적인 경로 선택을 통해 운전자의 운전 효율성 및 도로의 교통흐름 제어를 간접적으로 보상할 수 있는 효율적인 기술이다.
상기 TPEG 기반 교통정보 서비스를 제공하는 중앙 센터는 이를 네비게이션 장치가 수신할 수 있는 방송국에 교통정보로 제공하여 해당 네비게이션 장치가 이를 이용할 수 있도록 한다.
이때, 상기 중앙 센터가 상기 교통상황 정보를 획득하는 방식은 도 2에 도시된 바와 같이 차량(10)의 네비게이션 장치(12)에 포함되는 GPS 정보를 취합하여 생성하는 방식으로 구성된다. 이를 통해, 상기 중앙센터(30)는 상기 GPS 정보를 제공하는 차량(10)의 속도, 통과시간 등을 근거로 현재 교통상황 정보를 생성하여 네비게이션 장치(12)에 제공할 수 있다.
그러나, 제공된 교통상황 정보를 기준으로 각 차량은 목적지까지 도달하기 위해 가장 효율적인 경로를 개별적으로 산출하게 되며, 이때 혼잡도가 높은 경로가 있을 경우에는 이를 우회하여 혼잡도가 낮은 경로로 유도하게 될 것이다. 이와 같이 개별 차량 별로 독립적인 경로 설정을 수행하게 되는 경우에 혼잡도가 낮은 경로로 차량들이 집중되는 경향을 보이게 되며, 이로 인하여 정확한 실시간 교통 정보가 제공된다고 하더라도 오히려 추가적인 혼잡도를 더 야기할 수 있는 문제점이 내재한다. 이와 같은 문제점은 이미 교통 이론학적인 측면에서 Brasses's Paradox라고 하여, 교통망에서 혼잡도가 낮은 새로운 경로가 추가로 만들어진다고 하더라도 전체적으로 종단간 지연시간이 더 늘어날 수 있다는 예가 잘 알려져 있다.
따라서, 현재 교통흐름이 좋지 않은 특정 지역에 속한 복수의 차량에 설치된 TPEG 기반 네비게이션 장치는 전송받은 동일한 교통상황 정보를 근거로 혼잡도가 낮은 경로로 우회를 유도하게 될 것이며, 복수의 차량이 동시에 우회하는 결과를 초래하여 우회 경로 역시 짧은 시간 안에 교통이 정체될 수 있다. 이후, 우회경로의 정체가 중앙센터에서 산출되어 이에 대한 갱신된 교통상황 정보가 다시 상기 복수의 동일 차량의 네비게이션 장치에 송신되면, 우회한 차량의 네비게이션 장치는 갱신된 교통상황정보를 근거로 모두 동일한 갱신된 우회경로를 계산하여 표시하고 복수의 동일차량이 다시 반복하여 모두 갱신된 우회경로로 진입하기 때문에 정체가 해소되지 못하고 혼잡 대상 도로만 변경되는 Ping-Pong 현상이 발생할 수도 있다.
또한, 상기와 같은 중앙센터로부터 제공된 교통상황 정보를 근거로 TPEG 네비게이션 장치가 최적의 경로를 제공하는 것과 유사한 방식으로, 운전자의 이동통신 단말기를 통해 교통관련 웹서버에 접속하여, 상기 웹서버가 이동통신 단말기로부터 차량의 목적지를 입력받아 직접 최적의 경로를 계산하여 최적 경로정보를 이동통신 단말기에 제공하는 방식이 존재한다.
그러나, 이와 같은 이동통신 단말기를 통한 최적 경로 정보을 수신하는 방식도 TPEG 기반 네비게이션 장치의 문제점과 마찬가지로, 개별 차량 별로 독립적으로 최적 경로를 산출하기 때문에 동일한 목적지를 입력한 사용자에 대해서 모두 동일한 최적경로를 제공하는 경향이 있을 것이다. 이로 인하여 상술한 Ping-Pong 현상이 발생하는 문제점이 있으며, 웹서버에 취합하는 교통상황 정보 역시 대부분 도 1 및 2의 내용을 근거로 산출되기 때문에 동일한 문제점을 포함하고 있다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 별도의 교통 정보 수집 체계에 의존하지 않고, 개별 차량에 위치 및 속도 정보를 양방향 통신이 가능한(예를 들어, 와이브로와 같은 이동통신 서비스를 결합한) 네비게이션 장치를 통해 중앙센터로 전송한 후 이를 수집 및 가공하여 교통망에 대한 실시간 교통 정보를 확보하고, 또한 개별 차량에서 네비게이터를 통해 입력한 목적지 정보를 중앙센터로 전송한 후 이 목적지 정보와 전체적으로 수집된 실시간 교통 정보를 동시에 이용하여 모든 차량의 종단간 평균 운행시간이 최소화될 수 있도록 신호등 체계 등과 연계하여 교통망의 구조를 필요에 따라 유연하게 바꾸면서, 동시에 차량 흐름을 유도하기 위한 개별 차량의 경로 정보를 하향링크 통신 채널을 통해 해당 차량으로 전달하여 네비게이터를 통해 안내할 수 있는 시스템을 구현하는데 그 목적이 있다.
본 시스템은 네비게이터에 결합된 양방향 통신 기능을 통해 실시간 교통정보와 더불어 개별 차량의 목적지 정보를 별도로 수집할 수 있기 때문에 주어진 교통망에서 실시간으로 최적의 교통 흐름을 확보하기 위한 교통망 구조(차량의 흐름 방향과 가변 차선 등과 같은 도로망의 용량이 결정되는 형태)와 개별 차량의 경로를 중앙에서 동시에 산출할 수 있으며, 또한 통신 기능을 통해 이 경로 정보를 개별 차량으로 송신하여 차량의 흐름을 제어함으로써 별도의 추가적인 도로 증설 없이도 기존 교통망의 용량을 보다 높게 활용하는데 목적이 있다.
더하여, 본 발명은 상기 양방향 통신을 제공하는 네비게이션 장치를 통해 차량에 제공하는 최적 경로에 대한 정보를 상이하게 조절하여 혼잡 도로의 차량을 용이하게 분산시킬 수 있을 뿐 아니라, 이와 연계한 교통망의 구조를 동시에 변경할 수 있도록 하여 전체 교통망의 용량을 극대화함으로써 전체 교통망에서 운행되는 모든 차량의 평균 종단간 주행 시간을 단축시키는데 목적이 있다.
이러한 목적지를 정확하게 알고 수행하는 중앙 집중적인 시스템 최적화 과정을 통해 최적 경로정보를 통해 우회한 차량들이 반복적으로 혼잡을 겪는 Ping-Pong 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
이외에도, 본 발명은 상기 양방향 통신을 제공하는 네비게이션 장치를 통해 수집된 정보를 이용하여 중앙에서 최적화된 정보를 이용하여 개별 차량에 대해 주요 도로의 입출구 통제와 교통의 흐름 방향을 가변적으로 제어하여(가변차선 포함) 교통망의 구조를 가상적으로 재구성하는 효과를 얻는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 양방향 통신을 제공하는 네비게이션 장치를 통해 차량별로 최적화 경로정보를 제공할 수 있을 뿐 아니라, 긴급 경로 배치가 요구되는 차량(예를 들어, 긴급 구호 차량)에 대해서 우선적인 경로를 확보할 수 있도록 다른 차량들의 운행을 부분적으로 제한함으로써 차량 종류별로 우선권 제어가 가능한 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 개별 차량의 상기 양방향 통신을 제공하는 네비게이션 장치와 중앙센터의 정보 수집/가공 기능만을 이용하여 소프트웨어 중심으로 상기의 지능적 교통 시스템이 구현되므로 별도의 인프라를 구축하고 지속적인 유지 보수가 요구되는 기존 교통 체계의 문제점을 해결하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량에 설치되어 GPS 수신을 통해 위치정보 및 속도정보를 획득하고, 사용자 입력을 근거로 목적지 정보를 생성하는 네비게이션 장치와 네트워크를 통해 연결된 중앙센터를 포함하는 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어와 연계한 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 시스템에 있어서, 네트워크를 통해 수신되는 교통망 구조 제어정보에 따라 교통 신호, 도로 방향 신호 그리고 양방향 가변 차선수 중 적어도 하나를 제어하는 교통망 구조 제어장치와; 복수의 상기 네비게이션 장치로부터 네트워크를 통해 위치정보와 속도정보 및 목적지정보를 수신 및 취합하고, 상기 취합된 정보를 이용하여 도로 진행방향의 선택적 가변이나 가변차선 변경 중 하나 이상을 통한 교통망 구조의 가변을 포함하는 교통 흐름 최적화 알고리즘을 수행하여 생성된 교통망 구조 제어정보를 상기 교통망 구조 제어장치에 전송하며, 상기 교통 흐름 최적화 알고리즘에 따른 교통망 구조가 반영된 최적 경로를 산출하여 상기 네비게이션 장치에 전송하는 중앙센터를 포함한다.
이때, 상기 중앙센터는 각각의 네비게이션 장치에서 반복 수신되는 상기 위치정보 및 속도정보를 기반으로 미래 교통상황을 고려한 실시간 교통흐름 정보를 추출하고 이를 이용하여 최적화된 상기 교통망 구조 제어 정보를 갱신한 후 갱신된 상기 교통망 구조 제어정보를 상기 교통망 구조 제어장치와 상기 네비게이션 장치에 송신할 수 있다.
또한, 상기 중앙센터는 교통망 전체에 대해 실시간 갱신되는 교통흐름 정보를 입력으로 하고 모든 차량의 평균 종단간 운행 시간이 최소화되도록 차선의 용량과 개별 차량의 최적 경로를 산출하는 교통흐름 최적화 알고리즘을 수행하여 상기 교통망 구조 제어 정보를 생성할 수 있다.
더하여, 상기 중앙센터는 상기 네비게이션 장치가 장착된 차량의 우선권 등록정보를 상기 네비게이션 장치로부터 수신하며, 상기 중앙센터는 상기 우선권 등록정보를 근거로 긴급차량 또는 특정 경로에 진입 가능한 특수차량의 우선권 확보 요청이 수신되는 경우에 각 차량의 종류에 따라 기설정된 조건을 만족하는 최적 경로를 제공하면서 전체 교통망의 흐름을 최적화할 수 있는 상기 교통흐름 최적화 알고리즘을 수행하여 생성된 상기 교통망 구조 제어 정보를 근거로 상기 기설정된 조건을 만족하도록 상기 네비게이션 장치 및 교통망 구조 제어장치를 제어하여 교통망의 교통흐름, 교통량 또는 진행방향 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
한편, 상기 중앙센터는 네트워크를 통해 상기 네비게이션 장치와 통신하여, 상기 네비게이션 장치가 포함된 차량정보, 상기 위치정보, 속도정보 및 목적지 정보를 수신하는 통신부와, 실시간으로 복수의 네비게이션 장치로부터 수신되는 위치정보 및 속도정보를 수집하여 교통흐름 정보를 생성하는 정보 수집부와, 상기 정보 수집부가 생성하는 교통흐름 정보를 실시간으로 갱신하여 저장하며, 경로정보 및 차량정보가 저장된 DB부와, 상기 네비게이션 장치로부터 수신된 상기 위치정보, 속도정보와 목적지 정보 및 기 생성된 경로정보를 통해 현재 교통흐름 및 미래 교통흐름이 고려된 교통흐름 정보로부터 최적화된 상기 교통망 구조 제어 정보를 생성하는 최적화부와, 상기 통신부가 수신한 차량정보를 근거로 상기 DB부에 저장된 차량정보와 비교한 후 필요시에 상기 차량정보에 해당하는 네비게이션 장치에 최적 경로를 표시하기 위한 상기 교통망 구조 제어 정보를 전송하는 분배부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 중앙센터는 사용자 단말기의 요청에 따라 상기 사용자 단말기의 사용자가 탑승한 대중교통 수단에 전송되는 상기 교통망 구조 제어 정보를 근거로 목적지 도착 예정시간 또는 예상 택시 요금에 대한 요금정보를 무선망을 통해 상기 사용자 단말기에 전송하거나, 대중교통에 대한 예약 서비스를 제공하는 대중교통 예약 시스템과 네트워크를 통해 연결되어 상기 대중교통 예약 시스템이 매개하는 사용자 단말기의 위치정보와 목적지 정보를 상기 교통흐름 최적화 알고리즘에 적용하여 목적지까지의 교통수단별 소요 시간, 요금 및 최적 경로가 포함된 대중교통 정보를 생성하고, 이를 상기 대중교통 예약 시스템을 통해 사용자 단말기에 제공하여 상기 대중교통 정보에 따라 예약이 이루어지도록 할 수 있다.
더하여, 전체 교통망을 기설정된 섹터로 분할하여 각 섹터의 교통망을 관리하는 복수의 상기 중앙센터가 계층적으로 존재하는 경우 상기 중앙센터에서 취합하는 상기 섹터의 실시간 교통흐름 정보를 수신한 후 상기 교통흐름 최적화 알고리즘을 수행하여 상기 각 중앙센터마다 교통량을 할당하거나 인접 섹터간 상기 교통망의 구조가 상호 연계되도록 연결정보를 각 중앙센터에 전송하고 상기 교통량 또는 연결정보를 근거로 교통흐름 최적화 알고리즘이 수행되도록 상기 각 중앙센터를 제어하여 상기 전체 교통망을 관리하는 중앙집중 관리센터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 중앙센터는 상기 교통망 구조 제어 정보를 통해 각 차량에 대하여 최적 경로상의 가변차선 중 이용차선을 설정한 후 상기 네비게이션 장치에 전송하여, 상기 이용차선으로 차량을 유도할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량에 설치된 네비게이션 장치와 네트워크를 통해 연결된 중앙센터를 포함하는 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어와 연계한 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 방법은, 차량에 설치된 네비게이션 장치와 네트워크로 연결된 중앙센터를 통해서 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어와 연계한 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 방법으로서, 상기 복수의 네비게이션 장치로부터 위치정보와 속도정보 및 목적지정보를 상기 네트워크를 통해 수신하는 제 1 단계; 상기 수신된 위치정보, 속도정보, 목적지 정보 및 기 생성된 경로정보를 통해 도로의 출입구 개폐, 도로 진행방향의 선택적 가변이나 가변차선 변경 중 하나 이상을 통한 교통망 구조의 가변을 포함하는 교통 흐름 최적화 알고리즘을 수행하여 생성된 교통망 구조 제어정보 및 상기 교통 흐름 최적화 알고리즘에 따른 교통망 구조가 반영된 상기 네비게이터 별 최적 경로를 생성하는 제 2단계; 및 교통망에 설치되어 교통 신호, 도로 방향 신호 그리고 양방향 가변 차선수 중 적어도 하나를 제어하는 교통망 구조 제어장치에 상기 생성된 교통망 구조 제어정보를 제공하고, 상기 네비게이션 장치에 상기 생성된 최적 경로를 전송하는 제 3단계를 포함한다.
본 발명은 상기 양방향 통신을 제공하는 네비게이션 장치를 통해 중앙 센터로 보고되는 차량의 위치정보 및 속도정보를 수집하고 가공하여 교통망의 실시간 교통 정보를 획득할 수 있기 때문에, 기존과 같은 별도의 실시간 교통정보 수집 및 배분 체계에 의존하지 않아도 되므로 이를 위한 초기 투자 및 유지 보수에 필요한 경비를 절감할 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 상기 양방향 통신을 위해 WiBro와 같이 이미 구축된 기존 이동통신망을 활용하고, 별도의 위치발신기와 같은 추가장비 없이 상기 네비게이션 장치를 차량에 장착하는 것만으로 시스템 구축이 이루어지므로 시스템 구축 및 관리 비용을 절감하는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 주어진 교통망의 용량에 대해서 모든 차량의 종단간 평균 운행 시간이 최소화가 될 수 있도록 각 도로의 구조(가변차선 또는 도로의 진행방향 등)와 개별 차량의 경로를 동시에 산출함으로써 주어진 교통망의 용량을 최대한 활용할 수 있으며, 이를 통해 별도의 교통망 증설 없이도 교통망의 실질적인 용량을 극대화하여 교통 체증을 감소시킬 수 있다.
본 발명을 통해 중앙집중적으로 최적화된 교통흐름 제어 결과에 따라 보다 정확한 경로와 목적지 도착 시간을 제공할 수 있으며, 이를 통해 영업용 택시의 요금 정보를 미리 안내하거나 또는 개별 사용자 단말(휴대폰 등)로 실시간 교통 운행 정보를 제공하여 사용자의 교통망 이용 편익을 도모할 수 있다.
본 발명을 통해 비상 사태에 대응하기 위한 특수 차량 또는 구급 차량 등과 같이 긴급성이 높은 차량이 도로 사용 우선권을 확보할 수 있도록 개별 차량의 운행을 실시간으로 통제함으로써 상황에 긴급하게 대처할 수 있다.
도 1은 종래 기술인 ITS에 대한 구성도.
도 2는 종래 TPEG 기반 교통정보 서비스 제공 방식에 대한 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 시스템의 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 중앙센터와 가변차선 제어 장치 및 네비게이션 장치간의 통신을 도시한 개념도.
도 5는 본 발명에 따른 중앙센터와 진행방향 제어 장치간의 통신을 통해 도로의 진행방향을 제어하는 개념도.
도 6은 본 발명에 따른 중앙센터의 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 중앙센터의 교통흐름 분산에 대한 개념도.
도 8은 본 발명에 따른 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어 및 동적 경로 제공 시스템의 상세 구성도.
도 9는 본 발명에 따른 네비게이션 장치와 중앙센터의 주기적 통신에 따른 최적경로 갱신의 표시과정에 대한 개념도.
도 10은 본 발명에 따른 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어 및 동적 경로 제공 방법에 대한 순서도.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면들을 통해 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어 및 동적 경로 제공 시스템에 대한 구성 흐름도로서, 상기 시스템은 복수의 차량(300)에 설치된 네비게이션 장치(네비게이터)(100)와, 상기 네비게이션 장치(100)와 네트워크를 통해 연결된 중앙센터(200)로 구성될 수 있다. 이때, 상기 네트워크는 3G, WiBro, Mobile Wimax, LTE와 같은 무선 통신망을 포함할 수 있다.
한편, 상기 네비게이션 장치(100)는 터치스크린을 포함하는 디스플레이를 통해 사용자로부터 목적지를 입력받아 생성하는 목적지 정보와 GPS 수신기를 통해 생성하는 현재 위치정보 및 상기 위치정보를 이용하여 계산된 속도 정보를 상기 중앙센터(200)에 네트워크를 통해 주기적으로 패킷화하여 전송하며, 상기 중앙센터(200)는 네트워크를 통해 수신한 상기 패킷으로부터 상기 목적지정보와 위치정보 및 속도정보를 추출하여 저장할 수 있다.
따라서, 상기 중앙센터(200)에서 교통망에 대한 상세 정보를 가지고 있으며 모든 차량의 평균 종단간 운행 시간이 최소화되도록 교통망의 구조(topology)를 최적화하는 교통흐름 최적화 알고리즘을 이용하여 양방향 도로의 용량(차선의 수), 도로 진행방향의 선택적 가변을 통해 교통망의 구조를 실시간으로 유동적으로 변경하여 최적화하고, 최적화된 교통망의 구조를 기반으로 개별 차량의 최적 경로를 계산하여 상기 최적 경로로 차량을 유도하기 위한 교통망 구조 제어 정보를 생성할 수 있다.
즉, 상기 교통흐름 최적화 알고리즘은 교통망의 구조와 차량의 경로를 동시에 최적화하는 알고리즘이며, 이하 상기 교통망의 구조 및 차량의 경로를 최적화하는 알고리즘을 상기 교통흐름 최적화 알고리즘으로 통칭하기로 한다.
또한, 상기 중앙센터(200)는 네트워크를 통해 도로 진행방향의 선택적 가변이나 가변차선 제어를 통해 교통망의 구조를 변경하는 교통망 구조 제어장치 및 개별 차량의 상기 네비게이션 장치에 상기 교통망 구조 제어 정보를 제공할 수 있으며, 또한 상기 교통망 구조 제어 정보를 통해 상기 네비게이션 장치(100)에 상기 최적 경로에 대한 최적 경로정보를 제공할 수 있다.
상기 교통망 구조 제어 장치의 일례로, 도 4에 도시된 바와 같이 교통망에 설치되어 가변차선을 제어하는 가변차선 제어 장치(400)를 포함할 수 있으며, 이때 상기 교통망 구조 제어 정보는 가변차로의 각 운행 방향 별로 몇 개의 차선을 사용할 것인지를 나타내는 정보인 가변차선 제어 정보(또는 기존 도로의 신호등 체계와 상황에 따라서는 전차선에 대해서 방향만을 표시하는 정보)와 각 차량의 네비게이션 장치에 전송되는 상기 최적 경로정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 중앙센터(200)는 상술한 바와 같이 상기 가변차선 제어 정보를 가변차선 제어를 위해 물리적으로 가변차로에 설치된 상기 가변차선 제어 장치(400)에 전송하는 것 이외에도, 상기 가변차선 제어 장치(400)가 설치되어 있지 않은 가변차로에 대하여 상기 네비게이션 장치(100)에 전송되는 상기 최적 경로 정보에 상기 최적 경로 상에서 차량이 통과하는 가변차선에 대한 정보인 가변차선 정보(또는 전차량을 모두 단방향으로 사용하는 경우에는 도로의 흐름 방향에 대한 정보)를 더 포함하여 제공함으로써, 도로망의 구조와 연계하여 최적화된 교통 흐름의 분배를 통해 도로망의 용량을 극대화할 수 있다. 따라서, 상기 중앙센터(200)는 가변차선 제어 장치(400) 없이도 가상적인 가변차로를 운영할 수 있다. 더불어, 상기 중앙센터(200)는 상기 가변차선 제어 장치(400)와 네비게이션 장치(100)를 모두 활용하여 가변차선을 이용할 수 있음은 물론이며, 이때 상기 가변차선 제어 정보와 가변차선 정보는 상기 교통흐름 최적화 알고리즘에 따라 상호 연계되어 늘어난 일방향의 차선수에 따라 차량의 이용차선이 설정될 수 있다.
더하여, 상기 교통망 구조 제어 장치는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 가변차선 제어장치의 기능을 구비하면서 도로 자체의 진행방향을 가변하는 진행방향 가변 장치(500)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 상기 진행방향 가변 장치(500)는 네트워크를 통해 상기 중앙센터(200)의 교통망 구조 제어 정보를 수신하여, 상기 교통망 구조 제어 정보에 따라 교통 신호, 도로 방향 신호, 양방향 차선수 또는 입출구 개폐 등을 이용하여 교통망을 연결하는 노드 사이에 위치하는 도로 자체의 진행방향을 가변할 수 있다. 즉, 상기 진행방향 가변 장치(500)는 양방향 차선이 포함된 도로를 일방통행 도로로 변경하거나 일방통행의 방향 자체를 가변할 수 있으며, 양방향 차선의 수를 조절할 수도 있다. 이때, 상기 교통망 구조 제어 정보에는 교통망의 진행방향이 결정된 도로 진행방향 정보를 포함할 수 있다.
이를 통해, 도 5에 도시된 바와 같이 노드 사이에 배치된 도로의 차선수가 변경되거나 도로의 진행방향 자체를 변경하여 교통망의 구조를 기존 도로와 상이하게 변경할 수 있다. 더하여, 상기 진행방향 가변 장치는 상기 가변차선 제어장치와 연계하여 동작함으로써 교통망의 구조 변경을 최적화하며, 이를 통해 실시간으로 교통망의 구조를 유동적으로 변경하여 교통흐름이나 교통량을 최적화하여 관리할 수 있다. 이를 위해서 새로운 형태의 신호등이나 신호 전달 수단이 기존 교통신호 체계에 따른 신호등 외에 추가로 구성될 수 있으며, 상기 교통망 구조 제어 장치는 이에 대해 기존과 상이한 신호를 제공할 수 있다.
상술한 진행방향 가변 장치 및 가변차선 제어 장치(400) 이외에도, 교통망에 설치되어 교통망의 교통흐름, 교통량 또는 진행방향을 제어하는 각종 제어장치(일례로, 톨게이트 매표소의 교통흐름 제어를 위한 장치)와 네트워크를 통해 연결되어 상기 교통망 구조 제어 정보의 전송을 통해 제어할 수 있으며, 이를 통해 상기 중앙센터(200)는 교통망의 구조 가변에 따른 교통흐름의 변경이나 교통량 조절 등을 능동적으로 수행할 수도 있다.
상술한 바를 바탕으로 도 5의 상기 진행방향 가변 장치의 도로 구조 변경의 실시예를 순서대로 설명하면, 우선 도 5(a)에 도시된 바와 같이 진행방향 가변 장치(500)는 양방향 차선을 보유한 양방향 도로에 설치될 수 있으며, 상기 양방향 도로는 가변차선과 달리 중앙선에 의해 구분되는 역주행 금지 구간의 도로이다. 이와 같은 양방향 도로에서, 상기 진행방향 가변 장치(500)는 도로의 진행방향을 표시하는 진행방향 표시기(510)의 구동을 제어하여 도로의 진행방향 자체를 변경할 수 있다.
즉, 상기 중앙센터(200)는 도 5(b)에 도시된 바와 같이 상기 양방향 도로에서 어느 일방향에서 포화가 발생하는 경우, 도 5(c)에 도시된 바와 같이 양방향 차선에 설치된 진행방향 가변 장치(500)를 제어하여 상기 진행방향 표시기(510)를 모두 일방향으로 표시하도록 상기 도로 진행방향 정보를 전송하여, 중앙선에 의해 구분된 양방향 도로를 일방 도로로 변경할 수 있다. 다시말해, 가변차선과 달리 중앙선에 의해 엄격히 구분된 양방향 도로를 모두 일방향으로 변경하도록 상기 진행방향 가변 장치(500)를 통해 진행방향 표시기(510)를 조정함으로써, 실질적으로 어느 일방향에 대해 일시적으로 추가적인 도로를 증설하여 도로의 구조를 변경하는 효과를 가진다.
이에 따라, 포화된 교통량이 실질적으로 두개의 도로로 배분되는 형태를 나타내며, 이를 통해 도로의 구조적인 변화를 유도할 수 있다.
이후, 도 5(d)에 도시된 바와 같이 상기 중앙센터(200)는 양방향 도로에서 일방도로로 변경을 유도한 상기 진행방향 가변 장치(500)에서 상기 도로 진행방향 정보를 피드백받아 수집할 수 있으며, 이를 근거로 현재 교통흐름 정보를 다시 갱신하고 상기 교통흐름 최적화 알고리즘을 통해 실시간으로 교통흐름을 분석하고 최적화하는 과정을 수행할 수 있다.
이때, 상기 중앙센터(200)는 상기 일방도로와 반대방향으로 이동하는 차량에 대해서는 네비게이터에 우회도로에 대한 최적 경로정보를 제공하여 우회하도록 하거나, 상기 일방도로로의 출입 연결기능을 지원하는 연결도로에 인접 설치된 진행방향 가변 장치(500)를 제어하여 진행방향 표시기(510)가 차량이 상기 일방도로로 진입 이전에 연결도로로 진입하도록 유도하여 교통망 구조를 변경할 수 있다. 더하여, 상기 연결도로의 차선이 양방향인 경우, 상기 중앙센터(200)는 상기 연결도로에 설치된 도로망 구조 제어 장치를 통해 양방향 차선을 일방향으로 변경하여, 양방향 도로의 변경에 연계하여 연결도로 역시 일방도로로 변경할 수도 있다.
일례로, 상기 중앙센터(200)는 상기 진행방향 가변 장치(500)를 제어하여 상기 진행방향 간선도로와 연결된 지선도로를 상기 간선도로의 진행방향 가변에 연계하여 지선도로의 진행방향을 일방도로로 변경할 수 있다.
이후, 변경된 일방도로의 교통흐름이 정상적으로 복귀되면, 상기 중앙센터(200)는 상기 진행방향 가변 장치(500)를 통해 진행방향 표시기(510)의 표시를 변경하여 도 5(a)에 도시된 원래 양방향 도로의 형태로 현재 일방도로를 가변할 수 있다.
상기와 같은 도 5의 예시 이외에도, 본 발명은 추후 상기 차선을 차선변경 금지를 표시하는 실선의 차선과 차선변경 가능한 점선의 차선을 유동적으로 제어할 뿐만 아니라 차선의 진행경로를 제어할 수 있는 장치가 존재하는 경우 이를 이용하여 중앙선, 추월금지선, 추월가능선 등을 가변적으로 변경하고, 기차의 철로와 같이 이웃한 도로의 차선 연결을 가변적으로 변경하여 직접적으로 도로망의 구조를 변경하는 실시예도 지원할 수 있다.
상기와 같은 진행방향 가변 장치를 이용하여 교통망의 구조를 변경하는 도 5의 구성은 본 발명의 일실시예를 설명한 것으로서, 이외에도 중앙센터는 직접 또는 간접적으로 도로의 구조를 변경하는 다양한 제어 장치와 연결되어 교통망의 구조를 유동적으로 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 네비게이션 장치(100)는 상기 위치 정보 및 속도 정보를 상기 중앙센터(200)에 반복하여 송신하며, 상기 중앙센터(200)는 상기 위치 정보 및 속도 정보를 기반으로 상기 최적화된 교통망 구조 제어 정보를 필요시에 갱신하여 상기 네비게이션 장치(100)에 송신할 수 있다. 상기 네비게이션 장치(100)는 모든 차량 또는 일부 차량에만 장착될 수도 있으며, 상기 네비게이션 장치(100)를 장착한 차량의 수에 따라 실시간 교통 정보와 교통흐름 제어 결과의 성능이 달라질 수 있다. 따라서, 모든 또는 대다수의 차량들이 상기 네비게이터를 장착할 수 있도록 유도할 수 있다.
또한, 교통 시스템의 서비스 영역이 광역에 걸쳐 구현될 수 있기 때문에 실시간성을 확보하거나 부하를 분산시키기 위한 목적으로 지역을 특정 기준(주소, 분기점 등)으로 분할하여 각 섹터의 교통망을 관리하는 중앙센터가 존재할 수 있으며, 다수 개의 중앙센터가 계층적으로 존재할 수도 있다. 이와 같이 계층적으로 구성될 경우에도 중앙센터의 구성부는 동일한 개념으로 확장하여 구현할 수도 있다.
상술한 바와 같은 다수개의 중앙센터를 관리하기 위한 일례로, 복수의 중앙센터를 관리하는 중앙집중 관리센터가 존재할 수 있으며, 상기 중앙집중 관리센터는 상기 각 중앙센터에서 취합하는 상기 섹터의 실시간 교통흐름 정보를 수신한 후 상기 교통흐름 최적화 알고리즘을 수행하여 상기 각 중앙센터마다 교통량을 할당하거나 인접 섹터간의 교통망의 구조가 상호 연계되도록 연결정보를 각 중앙센터에 제공할 수 있다. 따라서, 상기 중앙센터는 상기 할당된 교통량 또는 연결정보를 근거로 상기 교통흐름 최적화 알고리즘을 수행하여, 인접한 섹터간의 교통흐름 또는 교통망의 구조가 상호 연계되도록 할 수 있으며, 이를 기반으로 복수의 섹터를 가로지르는 최적 경로에 대한 최적화를 수행하여 생성된 최적 경로정보를 네비게이션 장치에 전송할 수도 있다.
이하, 상기 중앙센터가 네비게이션 장치 또는 교통망 구조 제어 장치에 전달하는 교통망 구조 제어 정보 산출과정을 도 6에 도시된 상기 중앙센터의 구성을 근거로 상세히 살펴보기로 한다.
상기 중앙센터는 통신부(210)와, 정보수집부(220)와, DB부(230)와, 최적화부(240)와, 분배부(250)로 구성될 수 있다.
이때, 상기 통신부(210)는 상기 패킷을 수신하여 파싱한 후 상기 위치정보 및 속도정보와 상기 목적지정보를 상기 정보수집부(220) 및 최적화부(240)에 전달하고, 상기 패킷에 포함된 송신차량에 대한 차량정보를 상기 분배부(250)에 전송할 수 있다(①). 또한, 상기 통신부(210)는 복수의 차량에서 무선 구간을 통해 수신되는 상기 정보들에 대한 트래픽을 분산시키기 위하여, 상기 네트워크를 통한 최적 경로정보 제공시 상기 네비게이션 장치에 주기적인 통신을 위한 통신주기 또는 필요시에 통신을 요청하기 위한 정보를 별도로 제공하여 복수의 차량으로부터 전송되는 정보의 과부하로 인한 통신 자원의 한계를 해결한다.
한편, 상기 정보 수집부(220)는 상기 통신부(210)를 통해 수신된 차량의 위치 및 속도정보를 지속적으로 누적하고, 복수의 차량에 대해 실시간으로 수집되는 상기 위치 및 속도정보를 근거로 현재의 교통흐름 정보를 생성하여 상기 DB부에 저장할 수 있다(②). 이때, 상기 정보 수집부(220)는 지속적으로 수신되는 위치 및 속도정보에 따라 실시간으로 상기 교통흐름 정보를 갱신시켜 상기 DB부(230)에 저장할 수 있다.
이후, 상기 최적화부(240)는 상기 통신부(210)로부터 위치정보, 속도정보 및 목적지정보의 수신(①)과 더불어 DB부에 저장된 경로정보와 현재 교통흐름 정보를 추출(③)하게 되는데, 상기 최적화부(240)는 부하를 줄이기 위해 상기 경로정보에서 상기 위치정보와 목적지 정보를 포함하는 모든 경로 중 기설정된 범위내에 있는 경로가 속한 일부 범위만을 추출하고, 상기 일부 범위에 포함된 모든 경로의 교통흐름 정보를 동시에 추출할 수 있다.
이때, 상기 기설정된 범위는 상기 위치 및 속도정보와 목적지 정보를 포함하는 경로상의 분기점 수, 경로의 길이 등을 포함할 수 있다.
한편, 상기 최적화부(240)는 추출된 경로정보에 상기 교통흐름 정보를 적용하여 교통망 구조 제어 정보를 생성하게 되는데, 이하 이를 상세히 설명하도록 한다. 이때, 상기 교통망 구조 제어 정보는 상기 가변차선 제어정보, 가변차선 정보, 최적 경로정보, 또는 도로 진행방향 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
우선 상기 최적화부(240)는 분기점과 타 분기점을 잇는 단위경로의 조합으로 경로를 생성하게 되며, 상기 단위경로의 교통흐름 정보를 기반으로 교통흐름 최적화 알고리즘을 이용하여 개별 차량 단위로 종단간 최적 경로정보를 생성한다.
더불어, 상기 최적 경로정보를 생성하는 과정에서 상기 경로정보에는 각 단위경로마다 수용할 수 있는 교통량이 기설정되어 있으며, 상기 최적화부(240)는 상기 단위경로마다의 교통량을 기준으로 교통흐름 정도를 파악할 수 있어, 상기 교통량을 넘어서지 않는 범위내에서 상기 차량을 해당 단위경로에 배치시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 최적화부(240)는 상기 최적 경로정보 생성 이후 상기 최적 경로정보가 반영되어 갱신된 교통흐름 정보를 상기 DB부(230)에 저장하며(④), 이후 수신되는 다른 차량에 포함된 네비게이션 장치가 송신한 위치정보 및 속도정보와 목적지정보에 따른 상기 최적 경로정보 생성시 상기 갱신된 교통흐름 정보를 근거로 다른 차량에 대한 최적 경로정보를 생성할 수 있다. 즉, 상기 최적화부(240)는 현재의 교통흐름이 반영되어 있던 상기 정보수집부가 생성한 현재의 교통흐름 정보에 상기 최적 경로정보를 반영하여 교통흐름 정보를 갱신시킴으로써, 상기 최적 경로정보를 통해 예측되는 차량의 이동상황에 대한 미래의 교통흐름 정보가 반영되어 있는 상기 갱신된 교통흐름 정보를 상기 DB부(230)에 저장시킬 수 있다(④).
이를 통해, 상기 최적화부(240)는 이후 입력되는 차량의 위치정보 및 속도정보와 목적지정보에 대하여 생성하는 새로운 최적 경로정보는 현재 교통흐름과 미래의 교통흐름이 모두 반영된 교통흐름 정보를 이용하여 생성하므로, 교통량을 더욱 효과적으로 분산시킬 수 있다. 최적화부에 입력되는 실시간 교통흐름 정보의 갱신과 최적화 알고리즘 수행에 다른 개별 차량에 대한 최적 경로정보의 갱신 시점은 최적화 알고리즘의 형태에 따라 달라질 수 있다.
최적화부(240)의 최적화 알고리즘에 의해 나타날 수 있는 상황의 일례로, 도 7에 도시된 바와 같이 동일한 위치정보 및 속도정보와 목적지 정보를 제공하는 차량 1과 차량 2의 경우 상기 최적화부(240)는 위치정보 및 속도정보와 목적지정보의 수신이 차량 1이 더 빠른 경우 상기 차량 1에 대해서 최적 경로정보를 생성하여 상기 차량 1의 네비게이션 장치에 제공한 후 상기 차량 1의 진입으로 인하여 분기점 이후 단위경로 A의 교통량이 포화될 것으로 교통흐름 정보가 갱신되어 상기 DB부(230)에 저장되는 경우 이후 수신되는 상기 차량 2의 정보에 대해서 상기 최적화부(240)는 상기 갱신된 교통흐름 정보를 근거로 분기점을 기준으로 단위경로 B를 최적 경로정보에 포함시켜 교통량이 분산될 수 있도록 한다.
이후, 상기 최적화부(240)는 상기 최적 경로정보를 상기 분배부(250)에 전송하며(⑤), 상기 분배부(250)는 통신부로부터 수신한 차량정보를 근거로 DB부(230)에 저장된 차량정보와 비교한 후 상기 차량정보에 대응하는 네비게이션의 네트워크 주소를 획득할 수 있다. 따라서, 상기 분배부(250)는 상기 차량정보와 상기 최적 경로정보를 매칭하여 매칭정보를 생성하고 통신부(210)에 전송한다(⑥). 상기 통신부(210)는 상기 매칭정보에 포함된 상기 네트워크 주소를 근거로 해당 차량의 네비게이션 장치에 상기 최적 경로정보를 패킷화하여 전송할 수 있다.
이때, 상기 분배부(250)와 통신부(210)는 하나의 통신 모듈로 통합 구성될 수도 있으며, 이에 따라 상기 최적화부(240)는 분배부(250)와 통신부(210)의 기능을 포함하는 상기 통신모듈을 통해 상기 최적 경로정보를 포함하는 교통망 구조 제어정보를 차량의 각 네비게이션 장치 또는 상기 가변차선 제어장치를 포함하는 상기 교통망 구조 제어장치에 전송할 수 있다.
한편, 상기 분배부(250)는 상기 최적화부(240)의 최적 경로정보 생성시에 상기 통신부(210)로부터 수신한 차량정보를 근거로 상기 DB부(230)로부터 상기 차량정보에 대응하는 차종 정보를 추출하여 상기 최적화부(240)에 제공할 수 있다. 이때, 상기 차종정보는 차량의 종류에 대한 것으로서, 일반 승합차, 버스, 긴급차량 등을 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 최적화부(240)는 상기 최적 경로정보 생성시 상기 분배부(250)로부터 제공된 차종정보를 근거로 높이제한이 있는 경로, 전용차선제를 실시하는 도로를 포함하는 경로에 대해 제한을 받는 차종의 경우 이를 우회하는 최적 경로정보를 제공하고, 제한을 받지 않는 차량을 우선적으로 배치시켜 차종에 따른 효율적인 교통량 분산관리가 이루어지도록 할 수 있다. 또한, 상기 최적화부(240)는 긴급 차량에 대한 차종정보가 분배부(250)로부터 제공된 경우 현재 최적화 과정을 대기하고, 상기 긴급차량에 대해서 우선적으로 최적 경로정보를 제공하도록 함으로써 특수차량에 대한 우선적인 경로할당이 이루어질 수도 있다.
이때, 상기 최적화부(240)는 상기 차종정보를 근거로 높이제한, 전용차선제를 포함하는 경로에 대해서 상기 경로에 대응하는 기설정된 조건을 만족하는 차량의 경우 다른 차량에 우선하여 배차시킬 수 있으며, 긴급차량의 경우 상기 통신부를 통해 상기 긴급차량으로부터 타차량에 우선하여 최적 경로를 배차받기 위한 우선권 확보 요청 신호를 수신함으로써 타 차량에 우선하여 근거리의 경로를 할당하여 최적 경로정보를 생성한 후 이를 전송할 수도 있다.
더불어, 상기 분배부(250)는 상기 차량정보를 근거로 DB부(230)에 저장된 차량정보와 비교하여 상기 차량정보가 최적 경로정보를 수신받을 권한이 있는지를 파악할 수 있어, 인증절차를 수행할 수도 있다.
한편, 최적 경로정보를 통한 우회도로 배치가 기설정된 지역 범위를 넘어서 배치되는 경우이거나 어느 일방향에 대한 복수의 차선에 모두 교통흐름정체가 발생하거나 교통량 포화가 발생하여 우회 배치할 도로가 없는 경우와 같이 상기 최적 경로정보를 통한 교통흐름 또는 교통량 수치를 분석하여 교통 효율이 떨어지는 경우, 상기 최적화부(240)는 상기 교통흐름 정보를 기반으로 교통흐름 최적화 알고리즘을 통해 교통망의 구조를 가변하고 이를 기반으로 최적 경로정보를 포함하는 교통망 구조 제어 정보를 생성할 수 있다.
즉, 상기 최적화부(240)는 상기 교통흐름 최적화 알고리즘을 통해 최적화된 교통망의 구조를 산출하고, 이에 따라 상기 교통망 구조 제어 장치와 각 차량의 네비게이터를 제어하기 위한 교통망 구조 제어 정보를 생성할 수 있다.
일례로, 상기 최적화부는 가변차로에 배치되어 양방향의 가변차선 수를 조절하는 상기 가변차선 제어 장치에 가변차선 제어 정보를 생성하여, 일방향이 타방향에 비해 교통흐름 또는 교통량이 부족한 경우 일방향의 차선 수를 늘리도록 할 수 있다.
또한, 상기 최적화부(240)는 신호등에 대한 신호를 변경하기 위한 신호변경정보를 생성하여 교통량이 급격히 증가하거나 정체되고 있는 방향의 차선 또는 도로에 대하여 즉시 소통이 이루어지도록 할 수 있다.
더하여, 상기 최적화부(240)는 톨게이트의 입출구 개폐기를 제어하기 위한 입출구 개폐 정보를 전송하여 톨게이트에서의 차량 정체를 해소할 수 있다.
이외에도, 상기 최적화부(240)는 상술한 진행방향 제어 장치를 제어하기 위한 도로 진행방향 정보를 생성하여, 중앙선으로 구분된 양방향 도로를 일방도로로 강제 전환하고, 이와 연계된 연결도로 역시 진행방향을 상기 강제 전환에 따라 연계하여 변경하여 교통망의 구조를 가변할 수 있다.
상기 최적화부는 상기 가변차선 제어 정보, 신호제어정보, 입출구 개폐 정보, 도로 진행방향 정보, 최적 경로정보를 포함하는 교통망 구조 제어 정보를 생성함과 동시에, 상기 교통망 구조 제어정보에 의해 가변된 교통망의 구조를 대상으로 DB부(230)의 교통흐름 정보를 추가 갱신시킬 수 있다. 이에 따라, 교통망의 구조 변화와 교통흐름을 항상 최신으로 유지할 수 있어, 미리 교통흐름 정체 또는 교통량 포화를 방지하도록 능동적으로 대처할 수 있다.
한편, 상기 최적화부(240)는 상기 분배부와 통신부를 통해 상기 교통망 구조 제어 정보를 대응되는 상기 교통망 구조 제어 장치 및 네비게이터에 동시 전송할 수 있다. 이때, 상기 분배부는 교통망 구조 제어 정보를 분석하여, 교통망의 구조를 변경하기 위한 가변차선 제어 정보, 신호 제어 정보, 입출구 개폐 정보, 도로 진행방향 정보를 각각 대응되는 교통망 구조 제어 장치에 매칭하여 상기 매칭정보를 생성할 수 있으며, 변경된 교통망 구조에 연계하여 생성된 최적 경로정보를 네비게이터에 매칭하여 매칭정보로 생성할 수 있다. 이후, 통신부가 상기 매칭정보를 근거로 상기 교통망 구조 제어 장치 및 네비게이터에 전송하여 교통망의 구조를 가변하는 동시에 차량을 변경된 교통망의 구조로 유도하여 원활한 교통흐름을 보장할 수 있다.
이와 같이, 교통흐름 또는 교통량을 미리 예측분석하여 차선 수, 진행방향, 신호, 입출구 개폐를 통해 교통망의 구조를 유동적으로 변경하여, 교통흐름 또는 교통량을 조절할 수 있다.
또한, 상기 네비게이션 장치는 최적 경로정보를 통해 최적 경로정보 상에서 운행할 차선 또는 진행방향을 표시함으로써, 차량이 상기 최적화부(240)가 의도하는 차선 및 진행방향을 따라 운행하도록 할 수 있다. 이를 통해, 상기 최적화부(240)는 상기 조절된 교통흐름 또는 교통량이 실현되도록 할 수 있으며, 상기 최적화부(240)는 상기 교통망 구조 제어 장치가 없는 복수의 차선으로 구성된 도로에 대하여, 상기 네비게이션 장치에 전송하는 상기 최적 경로정보를 이용하여 차량을 원하는 차선에 배치시킨 후 원하는 진행방향을 따라 운행하도록 유도할 수도 있어, 상기 교통망 구조 제어 장치에 대한 설치비용을 절감할 수도 있다.
더하여, 상기 최적화부(240)는 이후 네비게이션 장치를 통해 전송되는 정보를 취합하여, 상기 DB부로부터 교통망 구조 제어 정보가 반영되어 갱신된 교통흐름 정보를 근거로 교통흐름 최적화 알고리즘을 수행하여 교통망의 구조를 지속적으로 변경하여 최적의 교통흐름 또는 교통량을 유지할 수 있다.
한편, 상기 최적화부(240)는 상기 최적 경로정보에 포함된 상기 가변차선 정보를 근거로 상기 DB부(230)에 저장된 교통흐름 정보를 갱신시킬 수도 있다.
도 8은 네비게이션 장치 및 교통망 구조 제어 장치의 구성과 더불어 도 3의 구성을 더욱 상세히 도시한 도면으로서, 상기 네비게이션 장치는 GPS부(110)와 갱신부(120), 제어부(130), 제 1 송수신부(140) 및 디스플레이부(150)로 구성될 수 있으며, 상기 GPS부(110)는 GPS 통신을 통해 수신하는 위치정보를 상기 갱신부(120)에 전달하며, 상기 갱신부(120)는 상기 GPS부(110)가 전송하는 위치정보를 근거로 차량 이동에 따른 현재 위치를 실시간으로 갱신하여 상기 디스플레이부(150)에 표시함과 동시에 상기 위치정보를 제어부(130)에 전송한다.
상기 제어부(130)는 상기 위치정보를 근거로 속도를 연산하여 속도정보를 생성하고, 상기 속도정보와 위치정보를 상기 제 1 송수신부(140)에 전달하여, 네트워크를 통해 상기 중앙센터의 통신부(210)로 전송할 수 있다. 또한, 상기 제어부(130)는 상기 디스플레이부(150)에 대한 사용자의 터치입력을 통해 수신한 목적지 정보를 수신하여, 상기 제 1 송수신부(140)를 통해 상기 위치정보 및 속도정보와 더불어 상기 중앙센터의 통신부(210)에 전송할 수 있다.
상기 중앙센터는 상기 통신부(210)를 통해 수신한 위치정보 및 속도정보와 목적지정보를 근거로 도 3에서 설명한 바와 같이 최적 경로정보를 생성하고 이를 상기 네트워크를 통해 상기 제 1 송수신부(140)로 전송한다.
상기 제어부(130)는 상기 제 1 송수신부(140)를 통해 수신한 상기 최적 경로정보를 상기 갱신부(120)에 전달하며, 상기 갱신부(120)는 상기 최적 경로정보를 상기 디스플레이부(150)에 표시하여 사용자의 위치정보 및 속도정보와 목적지정보에 따른 최적 경로정보를 제공한다.
한편, 상기 제어부(130)는 최적 경로정보를 수신한 후 상기 경로를 이동하는 중에 주기적으로 상기 위치정보를 상기 중앙센터에 전송하고 목적지가 변경되는 경우 변경 목적지 정보를 상기 중앙센터에 전송할 수 있다. 이를 통해, 차량이 최적화된 경로를 이탈하여 운행하는 것을 감시할 수 있고, 목적지가 변경되는 경우 뿐만 아니라 최적 경로정보 전송 이후 상기 최적 경로정보 상에서 특정 단위경로가 교통혼잡이 발생하는 경우에 대해서 상기 중앙센터의 최적화부(240)가 상기 차량에 대해 갱신된 최적 경로정보를 제공함으로써 상기 차량이 효율적으로 목적지까지 운행할 수 있도록 상기 최적 경로정보를 갱신시킬 수 있다.
즉, 중앙 센터의 최적화부(240)는 수신되는 목적지정보와 실시간 교통정보를 이용한 상기 교통흐름 최적화 알고리즘을 동적으로 수행함으로써 교통망 전체의 효율성을 확보할 수 있다.
상술한 바를 도 9를 통해 상세히 설명하면, 상기 네비게이션 장치는 위치정보를 분기점 사이에 위치한 단위경로 A에서 T1, T2, T3의 시점에 해당하는 현재 위치정보 및 속도정보를 전송하며, 상기 중앙센터는 상기 시점마다 최적화된 경로정보를 생성하여 상기 네비게이션 장치에 전송할 수 있다. 여기서 표시된 경로갱신 분기점은 실제 물리적인 분기점과 일치할 수도 있지만, 교통흐름 제어를 위한 교통흐름 최적화 알고리즘의 동작 형태에 따라서는 가상적인 분기점일 수도 있다.
도 9(a)를 통해 더욱 상세히 살펴보면, 상기 네비게이션 장치는 현재의 교통흐름을 단위경로의 굵기로 표시(굵을수록 교통흐름이 원활한 상태)할 수 있으며, 상기 최적 경로정보를 점선으로 표시할 수 있다. 상기 네비게이션 장치는 경로 갱신 분기점 이전에 상기 시점으로 위치정보 및 속도정보와 목적지정보를 중앙센터에 제공하며, 상기 중앙센터는 차량이 상기 경로 갱신 분기점을 통과하기 이전에 갱신되어 새로운 경로를 제공할 수 있다.
따라서, 도 9(b)에 도시된 바와 같이 T2 시점에서 상기 네비게이션 장치가 위치정보 및 속도정보와 목적지정보를 상기 중앙센터에 전송한 경우 상기 중앙센터는 상기 T2 시점의 위치정보 및 속도정보와 목적지정보를 근거로 제공된 최적 경로정보가 상기 T1 시점 이후에 갱신된 최적 교통흐름에 의해 변경되었을 경우에 단위경로 B 및 B와 연계된 단위경로를 삭제하고 T3 시점에 단위경로 C를 포함한 갱신된 최적 경로정보를 상기 네비게이션 장치에 전송할 수 있다. 이때, 상기 네비게이션 장치는 상기 목적지 정보에 한해서는 최초 목적지 정보 전송 이후 전송되는 목적지 정보가 변경된 경우에만 전송할 수도 있다.
이후, 도 8에 도시된 상기 네비게이션 장치의 갱신부(120)는 상기 갱신된 최적 경로정보를 상기 디스플레이부(150)에 표시하는 동시에 상기 T2 이전의 최적 경로정보와 상기 갱신된 최적 경로정보를 비교하여 상이하다고 판단한 경우 이를 상기 제어부(130)에 알릴 수 있다. 상기 제어부(130)는 상기 갱신부(120)의 판단을 근거로 상기 네비게이션 장치에 포함된 음향수단이나 상기 디스플레이부(150)에 갱신된 정보를 표시할 수 있으며, 일례로 상기 도 8(b)에 도시된 바와 같이 디스플레이의 상단에 표시된 것처럼 갱신여부를 알릴 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통흐름 제어 및 동적경로 제공 시스템은 복수의 네비게이션 장치에서 전송하는 차량이 도착할 예정 목적지에 대한 정보를 미리 수신하고, 이에 대하여 복수의 최적 경로정보를 복수의 차량에 제공함과 동시에 상기 최적 경로정보를 근거로 교통흐름 및 교통량을 용이하게 분산시킬 수 있으므로 미래예측을 통해 교통관리 효율을 극히 높일 수 있게 된다.
또한, 상기 네비게이션 장치와 중앙센터간의 실시간 통신을 통해 모든 차량의 흐름을 파악하여 차량을 분산시키면서 차량의 평균 종단간 운행 시간을 최소화할 수 있도록, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 중앙센터는 상기 최적 경로정보 제공 뿐 아니라 교통망 구조 제어 정보를 통해 도로에 비치된 상기 가변차선 제어 장치, 신호등, 입출구 제어 장치와 같은 교통망 구조 제어 장치들을 제어하여, 교통망의 구조(양방향 가변차선의 수, 입출구 개폐, 도로의 진행방향)를 동적으로 제어하면서 동시에 개별 차량에 대해서 최적 경로정보를 제공한다.
이를 위해, 상기 교통망 구조 제어 장치는 중앙센터로부터 교통망 구조 제어정보를 수신하여 진행방향 표시기, 신호등, 가변차선 제어기, 입출구 개폐기와 같은 교통 제어기(610)를 제어한다.
상기 교통망 구조 제어 장치는 상기 교통망 구조 제어정보를 수신하는 제 2 송수신부(640)와, 도로의 진행방향을 변경하거나, 신호를 변경하거나, 가변차선의 차선수를 조절하거나, 입출구를 개폐하도록 교통 제어기(610)를 제어하는 구동부(620)와, 현재 교통흐름 또는 교통량을 측정하는 측정부(650)와, 상기 제 2 송수신부(640)를 통해 수신한 교통망 구조 제어정보를 근거로 상기 구동부(620)를 통해 교통 제어기(610)를 제어하여 교통망의 구조를 변경하고, 상기 측정부(650)가 측정한 교통흐름 또는 교통량에 대한 정보를 상기 제 2 송수신부(640)를 통해 상기 중앙센터에 전송하는 교통망 구조 제어부(630)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 교통망 구조 제어부(630)는 상기 구동부(620)의 현재상태를 인식하여 현재 교통제어기(610)가 표시하는 진행방향, 신호, 차선수, 개폐된 입출구 상태 등에 대한 구동정보를 상기 제 2 송수신부를 통해 상기 중앙센터에 전송할 수 도 있다. 이를 통해, 상기 중앙센터는 현재의 교통망 구조를 식별할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 상기 네비게이션 장치와 중앙센터간의 실시간 통신을 통해 차량이 상기 중앙센터에서 제공한 최적 경로를 이탈하거나 상기 네비게이션 장치에 입력되는 목적지 정보가 상기 최적 경로정보 생성시와 상이한 경우에도, 본 발명에 따른 실시간 교통관리 시스템은 상기 최적 경로정보의 갱신으로 인하여 능동적으로 가변되는 차량의 경로 이동상태와 목적지 정보에도 능동적으로 대처할 수 있다.
이외에도, 상기 중앙센터는 사용자 단말기의 요청에 따라 상기 사용자 단말기의 사용자가 탑승한 대중교통 수단에 전송되는 상기 교통망 구조 제어 정보를 근거로 상기 대중교통 수단의 목적지 도착 예정시간 또는 예상 요금에 대한 운행서비스 정보를 무선망을 통해 상기 사용자 단말기에 전송할 수 있다.
더하여, 상기 중앙센터는 버스나 기차의 예약 서비스를 관리하는 서버를 포함하는 대중교통 예약 시스템과 네트워크를 통해 연동하여 대중교통 수단을 이용하고자 하는 사용자에게 목적지까지 가장 효율적으로 이동할 수 있는 대중 교통수단에 대한 예약 서비스를 제공할 수 있다.
더욱 상세히 설명하면, 대중교통을 이용하고자 하는 사용자가 사용자 단말기를 통해 상기 대중교통 예약 시스템의 서버에 접속하여 현재 위치정보와 목적지 정보를 입력하게 되면, 상기 대중교통 예약 시스템은 상기 중앙센터에 상기 사용자 단말기로부터 수신한 위치정보와 목적지 정보를 중앙센터에 전달할 수 있다. 이후, 상기 중앙 센터는 실시간 교통흐름 정보를 근거로 교통수단별로 상기 교통흐름 최적화 알고리즘을 통해 생성한 교통수단별 소요시간, 최적 경로에 대한 분석정보를 상기 대중교통 예약 시스템에 제공할 수 있다.
따라서, 상기 대중교통 예약 시스템은 상기 중앙센터의 분석정보를 근거로 교통수단별 요금정보를 더 생성하며, 상기 분석정보와 상기 요금정보가 포함된 대중교통 정보를 상기 사용자 단말기에 제공할 수 있다. 이때, 상기 중앙센터는 상기 대중교통 예약 시스템의 기설정된 요금 기준에 대한 정보를 수신하여, 상기 요금 기준에 따라 직접 상기 분석정보에 따른 상기 요금정보까지 모두 처리하여 상기 대중교통 예약 시스템에 전송할 수 있으며, 상기 대중교통 예약 시스템은 상기 분석정보와 요금정보를 포함하는 상기 대중교통 정보를 사용자 단말기에 제공할 수도 있다.
이를 통해, 사용자는 상기 사용자 단말기를 통해 수신한 대중교통 정보를 근거로 목적지까지 가장 효율적인 교통수단을 선택할 수 있으며, 이에 따라 생성된 선택정보를 상기 사용자 단말기를 통해 대중교통 예약 시스템에 전송하여 상기 대중교통 예약 시스템이 상기 선택정보에 해당하는 교통수단의 예약을 진행한 후 상기 사용자 단말기에 예약정보를 전송할 수 있다.
그밖에, 상기 중앙센터는 사용자 단말기의 콜서비스 요청 신호와 현재 위치정보를 수신하여, 상기 현재 위치정보와 근접한 영업용 차량에 배치된 상기 네비게이션 장치에 상기 사용자 단말기의 현재 위치정보를 목적지 정보로 설정하여 생성된 상기 교통망 구조 제어정보와 상기 콜서비스 요청 신호에 대응하는 상기 사용자 단말기의 식별번호를 무선망을 통해 전송할 수 있다. 이를 통해, 상기 영업용 차량은 상기 교통망 구조 제어정보에 포함된 최적 경로정보를 근거로 상기 사용자 단말기의 현재 위치로 최적 경로를 통해 운행한 후 상기 식별번호를 통해 사용자를 식별하여 콜서비스를 이행할 수 있다.
도 10은 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 방법에 대한 순서도로서, 우선 상기 네비게이션 장치는 GPS를 통한 위치정보와 이를 이용해서 계산된 단말의 이동속도, 그리고 사용자 입력을 통한 목적지 정보를 생성한 후 차량의 식별번호와 함께 상기 중앙센터에 전송한다.
상기 중앙센터는 상기 위치정보, 속도정보, 목적지정보 및 차량정보를 취합하고 상기 위치정보를 근거로 현재 교통망의 소통 현황을 반영한 교통흐름 정보를 생성하여 DB부에 저장한 후, 상기 DB부에 저장한 현재의 교통흐름 정보를 근거로 차량의 평균 종단간 운행 시간을 최소화할 수 있도록 교통망의 용량(양방향 가변차선)을 동적으로 제어하면서 동시에 개별 차량에 대해서 최적 경로정보를 제공하는 교통흐름 최적화 알고리즘을 수행한다.
이를 통해 생성된 교통망 구조 제어 정보(가변차선 제어정보, 가변차선 정보, 최적 경로정보, 도로 진행방향 정보)를 현재의 교통흐름 정보에 반영하여 상기 DB부에 저장된 기존 교통흐름 정보를 갱신하게 되며, 이와 같은 현재의 교통흐름 정보에 예측되는 차량의 이동경로 정보를 반영하는 과정을 통해 현재의 교통흐름 정보와 미래의 교통흐름 정보가 모두 반영되어 갱신된 교통흐름 정보를 생성할 수 있다.
이후, 상기 중앙센터는 상기 차량정보 및 교통망 구조 제어장치의 식별정보를 포함하여, 상기 교통망 구조 제어 정보 중 상기 교통제어기를 제어하기 위한 정보를 각각 대응되는 교통망 구조 제어 장치에 전송하고, 각 차량에 설치된 상기 네비게이션 장치에 상기 최적 경로정보를 전송할 수 있다.
이에 따라, 상기 교통망 구조 제어 장치는 상기 교통망 구조 제어 정보에 따라 차선수, 신호, 도로 진행방향 표시, 입출구 개폐 등을 제어하여 교통망의 구조를 변경하게 되며, 상기 네비게이션 장치는 변경된 교통망 구조에 따른 상기 최적 경로정보를 상기 디스플레이에 표시하게 된다.
이때, 상기 네비게이션 장치는 상기 GPS의 위치정보를 근거로 목적지 도착이 이루어지지 않은 경우, 주기적으로 다시 갱신된 위치정보를 전송할 수 있으며, 상기 교통망 구조 제어 장치는 변경된 교통망 구조에 따른 교통량 정보 및 현재 구동 상태에 대한 구동정보를 포함하는 피드백 정보를 주기적으로 중앙센터에 송신할 수도 있다.
이후, 상기 중앙센터는 상기 갱신된 위치정보가 포함되는 상기 경로정보상에 속한 복수의 단위경로들에 대하여 현재의 교통흐름 정보와 미래의 교통흐름 정보가 모두 반영된 상기 갱신된 교통흐름 정보를 반영하여 갱신된 최적 경로정보를 생성하고, 상술한 바와 같이 상기 갱신된 최적 경로정보를 다시 상기 갱신된 교통흐름 정보에 반영하여 갱신시킨다. 또한, 상기 중앙센터는 상기 갱신된 최적 경로정보를 상기 네비게이션 장치에 전송한다.
또한, 상기 네비게이션 장치는 수신되는 상기 갱신된 최적 경로정보와 기존 최적 경로정보를 비교하여 동일한 경우 그대로 표시하며, 상이한 경우 상기 갱신된 최적 경로정보를 표시하여 전체 교통망의 흐름이 최적화되는 상황을 유지할 수 있는 단위경로만으로 주행하도록 안내할 수 있다.

Claims (14)

  1. 차량에 설치되어 GPS 통신을 통해 위치정보 및 속도정보를 획득하고, 사용자 입력을 근거로 목적지 정보를 생성하는 네비게이션 장치와 네트워크를 통해 연결된 중앙센터를 포함하는 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어와 연계한 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 시스템에 있어서,
    네트워크를 통해 수신되는 교통망 구조 제어정보에 따라 교통 신호, 도로 방향 신호 그리고 양방향 가변 차선수 중 적어도 하나를 제어하는 교통망 구조 제어장치와;
    복수의 상기 네비게이션 장치로부터 네트워크를 통해 위치정보와 속도정보 및 목적지정보를 수신 및 취합하고,
    상기 취합된 정보를 이용하여 도로 진행방향의 선택적 가변이나 가변차선 변경 중 하나 이상을 통한 교통망 구조의 가변을 포함하는 교통흐름 최적화 알고리즘을 수행하여 생성된 교통망 구조 제어정보를 상기 교통망 구조 제어장치에 전송하며, 상기 교통 흐름 최적화 알고리즘에 따른 교통망 구조가 반영된 최적 경로를 산출하여 상기 네비게이션 장치에 전송하는 중앙센터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어와 연계한 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 중앙센터는 각각의 네비게이션 장치에서 반복 수신되는 상기 위치정보 및 속도정보를 기반으로 미래 교통상황을 고려한 실시간 교통흐름 정보를 추출하고 이를 이용하여 최적화된 상기 교통망 구조 제어 정보를 갱신한 후 갱신된 상기 교통망 구조 제어정보를 상기 교통망 구조 제어장치와 상기 네비게이션 장치에 송신하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어와 연계한 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 중앙센터는 교통망 전체에 대해 실시간 갱신되는 교통흐름 정보를 입력으로 하고 모든 차량의 평균 종단간 운행 시간이 최소화되도록 차선의 용량과 개별 차량의 최적 경로를 산출하는 교통흐름 최적화 알고리즘을 수행하여 상기 교통망 구조 제어 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어와 연계한 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 중앙센터는 상기 네비게이션 장치가 장착된 차량의 우선권 등록정보를 상기 네비게이션 장치로부터 수신하며,
    상기 중앙센터는 상기 우선권 등록정보를 근거로 긴급차량 또는 특정 경로에 진입 가능한 특수차량의 우선권 확보 요청이 수신되는 경우에 각 차량의 종류에 따라 기설정된 조건을 만족하는 최적 경로를 제공하면서 전체 교통망의 흐름을 최적화할 수 있는 상기 교통흐름 최적화 알고리즘을 수행하여 생성된 상기 교통망 구조 제어 정보를 근거로 상기 기설정된 조건을 만족하도록 상기 네비게이션 장치 및 교통망 구조 제어장치를 제어하여 교통망의 교통흐름, 교통량 또는 진행방향 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어와 연계한 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 중앙센터는
    네트워크를 통해 상기 네비게이션 장치와 통신하여, 상기 네비게이션 장치가 포함된 차량정보, 상기 위치정보, 속도정보 및 목적지 정보를 수신하는 통신부;
    실시간으로 복수의 네비게이션 장치로부터 수신되는 위치정보 및 속도정보를 수집하여 교통흐름 정보를 생성하는 정보 수집부;
    상기 정보 수집부가 생성하는 교통흐름 정보를 실시간으로 갱신하여 저장하며, 경로정보 및 차량정보가 저장된 DB부;
    상기 네비게이션 장치로부터 수신된 상기 위치정보, 속도정보와 목적지 정보 및 기 생성된 경로정보를 통해 현재 교통흐름 및 미래 교통흐름이 고려된 교통흐름 정보로부터 최적화된 상기 교통망 구조 제어 정보를 생성하는 최적화부; 및
    상기 통신부가 수신한 차량정보를 근거로 상기 DB부에 저장된 차량정보와 비교한 후 필요시에 상기 차량정보에 해당하는 네비게이션 장치에 최적 경로를 표시하기 위한 상기 교통망 구조 제어 정보를 전송하는 분배부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어와 연계한 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 중앙센터는 접속되는 사용자 단말기의 요청에 따라 상기 사용자 단말기의 사용자가 탑승하거나 탑승 예정인 대중교통 수단의 목적지 도착 예정시간 또는 예상 택시 요금에 대한 요금정보를 산출하여 제공하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어와 연계한 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    전체 교통망을 기설정된 섹터로 분할하여 각 섹터의 교통망을 관리하는 복수의 상기 중앙센터가 계층적으로 존재하는 경우
    상기 중앙센터에서 취합하는 상기 섹터의 실시간 교통흐름 정보를 수신한 후 상기 교통흐름 최적화 알고리즘을 수행하여 상기 각 중앙센터마다 교통량을 할당하거나 인접 섹터간 상기 교통망의 구조가 상호 연계되도록 연결정보를 각 중앙센터에 전송하고 상기 교통량 또는 연결정보를 근거로 교통흐름 최적화 알고리즘이 수행되도록 상기 각 중앙센터를 제어하여 상기 전체 교통망을 관리하는 중앙집중 관리센터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어와 연계한 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 중앙센터는 상기 교통망 구조 제어 정보를 통해 각 차량에 대하여 최적 경로상의 가변차선 중 이용차선을 설정한 후 상기 네비게이션 장치에 전송하여, 상기 이용차선으로 차량을 유도하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어와 연계한 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 교통망 구조 제어 장치는 도로의 방향 전환을 위하여 구성된 도로 방향 신호등에 기존 교통 신호와 상이한 신호를 도로 방향 신호로 제공하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어와 연계한 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 시스템.
  10. 차량에 설치된 네비게이션 장치와 네트워크로 연결된 중앙센터를 통해서 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어와 연계한 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 방법에 있어서,
    상기 복수의 네비게이션 장치로부터 위치정보와 속도정보 및 목적지정보를 상기 네트워크를 통해 수신하는 제 1 단계;
    상기 수신된 위치정보, 속도정보, 목적지 정보 및 기 생성된 경로정보를 통해 도로 진행방향의 선택적 가변이나 가변차선 변경 중 하나 이상을 통한 교통망 구조의 가변을 포함하는 교통 흐름 최적화 알고리즘을 수행하여 생성된 교통망 구조 제어정보 및 상기 교통 흐름 최적화 알고리즘에 따른 교통망 구조가 반영된 상기 네비게이터 별 최적 경로를 생성하는 제 2단계; 및
    교통망에 설치되어 교통 신호, 도로 방향 신호 그리고 양방향 가변 차선수 중 적어도 하나를 제어하는 교통망 구조 제어장치에 상기 생성된 교통망 구조 제어정보를 제공하고, 상기 네비게이션 장치에 상기 생성된 최적 경로를 전송하는 제 3단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어와 연계한 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 네비게이션 장치로부터 상기 위치 및 속도정보를 반복하여 수신하는 제 4단계; 및
    상기 제 4단계를 통한 상기 위치정보 및 속도정보를 기반으로 상기 제 2단계를 반복하여 갱신된 교통망 구조 제어 정보를 상기 네비게이션 장치 또는 상기 교통망 구조 제어장치에 송신하고, 갱신된 최적 경로를 상기 네비게이션 장치에 전송하는 제 5단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어와 연계한 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 2단계는 상기 네비게이션 장치가 탑재된 차량을 분산시키면서 차량의 평균 종단간 운행 시간이 최소화되도록 개별 차량에 대한 최적 경로를 차선 단위로 산출하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어와 연계한 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 제 1단계는 상기 네비게이션 장치로부터 사전에 등록된 긴급 또는 특수 차량에 대해서 사용자에 의한 우선권 확보 요청이 있는 경우 이에 대한 우선권 등록정보를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제 2단계는 상기 우선권 등록정보를 근거로 상기 긴급 또는 특수 차량에 우선적으로 최적 경로를 제공하면서 상기 교통망 구조의 교통 흐름, 교통량 또는 진행방향 중 적어도 하나를 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어와 연계한 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 제 3단계는 사용자 단말기의 접속을 허용하며, 상기 사용자 단말기의 요청에 따라 상기 사용자 단말기의 사용자가 탑승한 대중교통 수단의 목적지 도착 예정시간 또는 예상 택시 요금에 대한 요금정보를 생성하여 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신 기능을 결합한 차량용 네비게이터 기반 실시간 교통망 구조 제어와 연계한 교통 흐름 제어 및 동적 경로 제공 방법.
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