WO2024143641A1 - 도로 교통을 관제하는 로컬 서버 및 방법 - Google Patents

도로 교통을 관제하는 로컬 서버 및 방법 Download PDF

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WO2024143641A1
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노탄호
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주식회사 비트센싱
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    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast

Definitions

  • the Intelligent Transport System applies sensor technology for collecting road traffic information to components of the existing transportation system so that the components interact organically with each other. This is being introduced into the existing road traffic control system.
  • C-ITS Cooperative Intelligent Transport System
  • the road traffic control system is a sensor technology for collecting road traffic information that installs commercialized sensors for collecting road traffic information on the road and analyzes the sensor information through a central server connected to the sensor for collecting road traffic information.
  • sensors for collecting road traffic information may include, for example, cameras, RADAR, LiDAR, etc.
  • lidar sensors as infrastructure sensors is expensive to purchase and has limitations in application due to frequent maintenance cycles.
  • the operating entity that controls road traffic is different depending on the region/city, so it is difficult to integrate the system due to physical constraints in the presence of a local DB and data communication volume.
  • a method for controlling road traffic performed by a local server includes collecting sensing information about a detection area of the fusion sensor from at least one fusion sensor installed in a target road; and generating traffic information for the target road based on the collected detection information, wherein an event setting area for detecting at least one lane in the target road is set in the detection area.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a road traffic control system according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a block diagram of the first local server shown in Figure 1, according to one embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a flowchart showing a method for controlling road traffic according to an embodiment of the present invention.
  • 'part' includes a unit realized by hardware, a unit realized by software, and a unit realized using both. Additionally, one unit may be realized using two or more pieces of hardware, and two or more units may be realized using one piece of hardware.
  • the road traffic control system system will include a central server 100, a plurality of local servers 110-1, 110-2, and 110-N, and a plurality of fusion sensors 120, 130, and 140. You can.
  • the road traffic control system of FIG. 1 is only one embodiment of the present invention, the present invention is not limited to FIG. 1, and may be configured differently from FIG. 1 according to various embodiments of the present invention. there is.
  • the plurality of fusion sensors 120, 130, and 140 are traffic detection and measurement sensors, and each fusion sensor 120, 130, and 140 may include a camera sensor, a radar sensor, a GPU, and a GPS sensor.
  • the plurality of fusion sensors 120, 130, and 140 are set with a detection area to be detected by the fusion sensor, a detection target lane within the detection area, and a separate event setting area within the detection area.
  • Each of the fusion sensors 120, 130, and 140 is a sensor supplemented using a camera sensor and a GPU sensor to improve the problem of the conventional radar that cannot accurately distinguish the type of traffic object within the detection area. That is, each fusion sensor 120, 130, and 140 can distinguish the type of traffic object (eg, vehicle, truck, bus, motorcycle, bicycle, etc.) within the detection area using the camera sensor and GPU sensor.
  • a camera sensor and a GPU sensor to improve the problem of the conventional radar that cannot accurately distinguish the type of traffic object within the detection area. That is, each fusion sensor 120, 130, and 140 can distinguish the type of traffic object (eg, vehicle, truck, bus, motorcycle, bicycle, etc.) within the detection area using the camera sensor and GPU sensor.
  • the radar sensor included in each fusion sensor 120, 130, and 140 can continuously detect the occurrence of basic traffic volume even when the camera sensor deteriorates.
  • the radar sensor can detect the location information and moving speed of traffic objects moving within the detection area, and can continuously track and detect the past and current positions of traffic objects to generate movement trajectories of accumulated objects within the detection area. there is.
  • Each of the fusion sensors 120, 130, and 140 may use the GPS information of the fusion sensor to generate collection time for the detected traffic object and location information of the detection area where the detected traffic object is located.
  • Each of the fusion sensors 120, 130, and 140 complements the problem of conventional radar (i.e., the limitation of not being able to detect the state of a stationary object) by using a camera sensor, and is capable of detecting traffic situations (e.g., waiting at a signal, accidents, etc.) ), even when the traffic object is stopped, the stopped object can be accurately detected.
  • conventional radar i.e., the limitation of not being able to detect the state of a stationary object
  • traffic situations e.g., waiting at a signal, accidents, etc.
  • Each fusion sensor (120, 130, 140) manages each fusion sensor (120, 130, 140) not only with fused traffic situation detection information but also with information acquired as separate sensors from the camera sensor and radar sensor. It can be provided to the local server.
  • a plurality of local servers can collect detection information from multiple fusion sensors managed by each local server (110-1, 110-2, 110-N) in an integrated manner.
  • the first local server 110-1 may collect detection information about the detection area of the plurality of fusion sensors 120 installed within the first target road managed by the first local server 110-1. You can.
  • a plurality of local servers not only process basic information such as detection area, lane information, and identification information of traffic objects set for each fusion sensor for each local server, but also process the entire detection area. Separate additional traffic information corresponding to can be generated in real time.
  • the first local server 110-1 manages the first fusion sensor for detecting the first detection area and the second fusion sensor for detecting the second detection area, and the first detection area and the second detection area Let us assume that are areas that are connected to each other. At this time, when a specific traffic vehicle passes using specific lane 1-1 of the first detection area and then uses specific lane 2-1 of the second detection area, the first local server 110-1 Not only does it collect detection information for each detection area from each of the first fusion sensor and the second fusion sensor, but it also collects additional traffic information about the local lane, which is a separate set lane to which both Specific Lane 1-1 and Specific Lane 2-1 are connected. can be created.
  • a plurality of local servers receive information from at least one fusion sensor installed within the target road managed by each local server (110-1, 110-2, 110-N). Sensing information for the sensing area can be collected, and traffic information for each corresponding target road can be generated based on the collected sensing information.
  • the first local server 110-1 detects a signal in the detection area based on detection information about the detection area of the plurality of fusion sensors 120 installed within the target road managed by the first local server 110-1. It is possible to generate real-time traffic information about the traffic situation itself for the detection range, such as the total number of traffic objects in operation, the current driving speed for each traffic object, the average speed for each lane, the number of lane changes that occur, and information on the detection area.
  • the plurality of local servers (110-1, 110-2, 110-N) can transmit and receive in real time with the plurality of fusion sensors 120, 130, 140 that each manage, and power the plurality of fusion sensors that each manages. We can also supply.
  • Each of the plurality of local servers 110-1, 110-2, and 110-N may further generate traffic statistical information for a section corresponding to a range that cannot be realistically detected depending on the performance limit of the unit sensor.
  • a plurality of local servers (110-1, 110-2, 110-N) store detection information about the detection area of the fusion sensor collected from the plurality of fusion sensors (120, 130, 140) that each manages in each local database. You can.
  • the present invention solves problems with conventional traffic control technology by using the local database of each local server (110-1, 110-2, 110-N) and distributing the data collection and storage function of the central server (100). (That is, problems such as concentrating data in the traffic control center, generating excessive communication traffic, slowing down the management and maintenance of facilities or operating systems caused by the amount of data storage, etc.) can be solved.
  • the central server 100 may be mainly installed in a server room inside a road traffic control center.
  • the central server 100 is connected to a plurality of local servers 110-1, 110-2, and 110-N through various communication methods, and receives information from the plurality of local servers 110-1, 110-2, and 110-N. You can receive traffic information for each managed road.
  • the central server 100 may perform a multi-local controller link operation that links regional or city-level traffic conditions that exceed the detection ranges of each local server 110-1, 110-2, and 110-N.
  • the central server 100 can calculate linked operation information between cities/regions using traffic information for each managed road received from a plurality of local servers 110-1, 110-2, and 110-N. .
  • the present invention overcomes the limitations of existing control systems (i.e., separately managing traffic volume divided into separate intermittent flow, continuous flow, and complex flow depending on the type of road use such as city/non-city/national road/expressway). By overcoming this, it is possible to provide country-level real-time traffic volume independent of the type of road.
  • the present invention can implement a national road traffic control system utilizing the national backbone network beyond the local field control system and city/region level control system.
  • the present invention can disperse/compress road traffic situation information, and can always adjust the unit data communication volume to a certain level even if the quantity of sensed information collected at each site increases.
  • the first local server 110-1 may include a collection unit 200, a traffic information generation unit 210, and a transmission unit 220.
  • the first local server 110-1 shown in FIG. 2 is only one implementation example of the present invention, and various modifications are possible based on the components shown in FIG. 2.
  • FIG. 2 will be described with reference to FIGS. 3A to 3E.
  • the collection unit 200 may collect detection information about the detection area of the fusion sensor from at least one fusion sensor installed in the target road.
  • the fusion sensor may include a camera sensor and a radar sensor.
  • the detection information is at least one of the following: location information and type information of traffic objects located within the detection area, the total number of traffic objects running within the detection area, driving speed for each traffic object, average speed for each lane in the detection area, and number of lane changes. It may include more.
  • the first fusion sensor 120-1 managed by the first local server 110-1 is the first detection area 300 detected by the first fusion sensor 120-1.
  • the detection information about the traffic object includes, for example, location information of the traffic object in the first detection area including lane information of the lane in which the traffic object is located, and a stationary state (i.e., speed 0) of the traffic object. It may include movement speed information and type information of traffic objects (e.g., pedestrian, car, bus, truck (large), truck (small), van (SUV), motorcycle, bicycle, etc.).
  • Event setting areas 301, 303, and 305 that detect at least one lane in the target road are set in the first detection area of the first fusion sensor 120-1.
  • the event setting areas 301, 303, and 305 are areas for detecting whether a preset event occurs in the lane, and the preset event is a speed violation event, a lane change event, a dedicated lane operation violation event, or whether a specific traffic object is operating. It may include at least one of an event, a jaywalking event, and a reverse driving event.
  • the first fusion sensor 120-1 may generate sensing information by detecting traffic volume for each lane, average moving speed for each lane, and type information of traffic objects. Additionally, the first fusion sensor 120-1 may generate sensing information by detecting traffic volume, average moving speed, and type information of moving traffic objects in the event setting areas 301, 303, and 305.
  • the first fusion sensor 120-1 measures the entry/exit time and average moving speed of traffic objects passing through the event setting areas 301, 303, and 305, and the traffic at a standstill within the event setting areas 301, 303, and 305.
  • Detection information can be generated including event information such as the occupied length of the object (queue), the driving direction of the traffic object, and lane change operation.
  • the first fusion sensor 120-1 when the first fusion sensor 120-1 is set by the administrator to the first event setting area 301 as an area for detecting speeding traffic situations, the first fusion sensor 120-1 In the event setting area 301, additional event information can be created for a specific traffic object traveling at a preset reference speed or higher.
  • the manager who operates the traffic control system can check through event information what type of traffic object was traveling at what time and location and at what excessive speed.
  • the fusion sensor of the present invention additionally confirms whether the traffic object actually exists on the road through the spatial location information of the traffic object being tracked by the radar sensor and the camera image information when the traffic object is stopped and cannot be detected on the radar, thereby stopping the traffic object. traffic objects can be accurately detected.
  • the fusion sensor of the present invention uses the location information of the point where the traffic object tracked by the radar sensor disappeared in the situation, such as when the traffic object located at the front of the queue is a large bus or truck, lighting, or time of day. Spatial location information that cannot be detected due to video errors can be derived.
  • the present invention provides an existing signal system signal system operation plan (no traffic signal is given to the lane where the queue exceeds). ) can be changed to provide an optimal signaling system that can generate signals that give priority to traffic.
  • the first event setting area 301 and the second event setting area 303 are set to overlap, and the first fusion sensor 120-1 is configured to overlap the first event setting area 301 and the second event setting area 303. 2 Separate event situations can be detected in each event setting area 303.
  • the first event setting area 301 and the second event setting area 303 are set to overlap the 'lane-1' area, which is a specific lane, and the first fusion sensor 120-1 detects the first event
  • the setting area 301 is set to detect violation of a preset specific reference speed
  • the second event setting area 303 is set to detect 'large truck'
  • the first fusion sensor 120-1 sets event overlap.
  • event information in which a speeding violation of a vehicle of the 'large truck' type occurred may be additionally generated.
  • the traffic information generator 210 may further generate traffic statistics information according to the user statistics setting range using information stored in the local database.
  • the user statistics setting range may include, for example, a specific viewpoint range, section range, traffic event range, traffic object type range, etc.
  • the extended detection area 315 may be divided into blocks of a preset size, as shown in FIG. 3D.
  • separate occupied blocks may be created on each lane.
  • Each occupied block can be expanded to the entire area of the city/country, and for each occupied block, information on the quantity, type, stopping status, speed, occupancy rate of the block, and traffic volume of traffic objects entering/exiting the block are available. can be created.
  • Information generated from each occupied block can be distinguished based on occupied block identification information. Accordingly, if communication is possible between the traffic object 317 traveling on the road and the V2X communication equipment 319, traffic flow situation information for the entire city area can be provided to the traffic object 317.
  • a traffic object 317 of a specific vehicle type located in the first occupied block 321 is capable of on-vehicle wireless communication, which is typically defined as V2X communication in autonomous driving field technology
  • the traffic object 317 has the optimal driving route.
  • destination information and GPS information can be transmitted to the central server 100 using V2X communication.
  • Sensing information detected by the plurality of fusion sensors 120-1, 120-2, 120-3, and 120-4 may be stored in a local database of the first local server 110-1.
  • traffic signals e.g., green/red/left/right, etc.
  • traffic signals are generated for each traffic axis in each direction according to a preset signal cycle.
  • traffic signals only allow signals on limited traffic axes among multiple traffic axes.
  • the signal period does not reflect the actual traffic situation in real time, traffic congestion worsens.
  • the traffic information generator 210 may determine the suitability of the intersection signal change cycle of the intersection section based on the analyzed congestion level.
  • the transmission unit 220 may transmit the suitability result for the intersection signal change cycle of the intersection section to the central server 100.
  • the transmission unit 220 may transmit alternative signal period information for the calculated travel allowance time to the central server 100.
  • the central server 100 can operate an optimal signal system by displaying signals based on the received alternative signal period information.
  • the first local server 110-1 may generate traffic information for the target road based on the collected sensing information.
  • steps S401 to S405 may be further divided into additional steps or combined into fewer steps, depending on the implementation of the present invention. Additionally, some steps may be omitted or the order between steps may be changed as needed.
  • Computer-readable media can be any available media that can be accessed by a computer and includes both volatile and non-volatile media, removable and non-removable media. Additionally, computer-readable media may include all computer storage media. Computer storage media includes both volatile and non-volatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer-readable instructions, data structures, program modules or other data.

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Abstract

도로 교통을 관제하는 로컬 서버는 대상 도로 내 설치된 적어도 하나의 융합 센서로부터 융합 센서의 감지 영역에 대한 감지 정보를 수집하는 수집부 및 수집된 감지 정보에 기초하여 대상 도로에 대한 교통 정보를 생성하는 교통 정보 생성부를 포함하고, 감지 영역에는 대상 도로 내의 적어도 하나의 차선을 감지하는 이벤트 설정 영역이 설정되어 있다.

Description

도로 교통을 관제하는 로컬 서버 및 방법
본 발명은 도로 교통을 관제하는 로컬 서버 및 방법에 관한 것이다.
최근 교통 혼잡을 줄이고, 안정적인 교통 서비스를 확대하기 위해 기존의 교통체계의 구성 요소에 도로 교통 정보 수집용 센서 기술을 적용하여 구성 요소들이 상호 유기적으로 작용하도록 하는 지능형 교통 시스템(ITS; Intelligent Transport System)이 기존 도로 교통 관제 시스템에 도입되고 있다.
자율주행 차량의 개발 및 상용화에 따라, 도로 상의 차량과 통신하는 V2I 통신을 이용하여 지역 및 도시 단위의 교통 정보를 직접 제공할 수 있는 차세대 지능형 교통 시스템(C-ITS; Cooperative Intelligent Transport System)에 대한 중요성이 점차 강조되고 있다.
한편, 도로 교통 관제 시스템은 도로 교통 정보 수집용 센서 기술로 상용화된 도로 교통 정보 수집용 센서를 도로에 설치하고, 도로 교통 정보 수집용 센서와 연결된 중앙 서버를 통해 센서 정보를 분석한다. 여기서, 도로 교통 정보 수집용 센서는 예를 들어, 카메라, 레이더(RADAR), 라이다(LiDAR) 등을 포함할 수 있다.
기존의 카메라 센서 기반 도로 교통 관제 시스템은 기상 환경(예컨대, 비, 눈, 안개)에 취약하고, 시간대(특히, 야간 시간대) 및 촬영 환경(예컨대, 그림자, 조명)에 영향을 많이 받는다. 카메라 센서의 경우, 교통 객체의 감지 거리가 비교적 짧고, 음영 구간에서의 교통 객체에 대한 공간적 상황 인식(예컨대, 교통 객체의 위치, 거리, 속도)이 부정확하다.
기존의 레이더(RADAR) 센서 기반 도로 교통 관제 시스템의 경우, 레이더 센서가 감지하는 교통 객체에 대한 구분 정보 및 교통 객체의 길이 정보를 기반으로 교통 상황을 판단하기 때문에 그 결과가 부정확하다. 레이더 센서는 정지 신호, 돌발 운행 등의 이유로 차량이 정지하는 경우, 해당 차량을 감지하기 어렵다.
기존의 라이더(LiDAR) 센서 기반 도로 교통 관제 시스템의 경우, 라이더 센서가 기상 환경(특히, 안개)에 취약하고, 교통 객체의 감지 거리가 비교적 짧기 때문에 교통 객체를 감지하는데 어려움이 있다. 라이더 센서를 인프라 센서로 사용하기엔 구입 비용이 고가인데다 잦은 유지 보수 주기로 인해 적용면에서 제한이 따른다.
한편, 기존 도로 교통 관제 시스템은 지역 및 도시 단위 영역에 광범위하게 설치된 도로 교통 정보 수집 센서의 감지 정보를 통합하고 관제하기 위한 중앙 서버를 지역/도시 단위별로 구비하고 있다.
기존의 도로 교통 관제 시스템은 지역/도시 단위에 따라 도로 교통을 관제하는 운영 주체가 상이하기 때문에 로컬 DB 유무 및 데이터 통신량의 물리적 제약으로 시스템을 통합이 어렵다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 대상 도로 내 설치된 적어도 하나의 융합 센서로부터 수집된 융합 센서의 감지 영역에 대한 감지 정보에 기초하여 대상 도로에 대한 교통 정보를 생성하고자 한다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면에 따른 도로 교통을 관제하는 로컬 서버는 대상 도로 내 설치된 적어도 하나의 융합 센서로부터 상기 융합 센서의 감지 영역에 대한 감지 정보를 수집하는 수집부; 및 상기 수집된 감지 정보에 기초하여 상기 대상 도로에 대한 교통 정보를 생성하는 교통 정보 생성부를 포함하고, 상기 감지 영역에는 상기 대상 도로 내의 적어도 하나의 차선을 감지하는 이벤트 설정 영역이 설정되어 있다.
본 발명의 제 2 측면에 따른 로컬 서버에 의해 수행되는 도로 교통을 관제하는 방법은 대상 도로 내 설치된 적어도 하나의 융합 센서로부터 상기 융합 센서의 감지 영역에 대한 감지 정보를 수집하는 단계; 및 상기 수집된 감지 정보에 기초하여 상기 대상 도로에 대한 교통 정보를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 감지 영역에는 상기 대상 도로 내의 적어도 하나의 차선을 감지하는 이벤트 설정 영역이 설정되어 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 본 발명은 대상 도로 내 설치된 적어도 하나의 융합 센서로부터 수집된 융합 센서의 감지 영역에 대한 감지 정보에 기초하여 대상 도로에 대한 교통 정보를 생성할 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 기존의 도로 교통 관제 시스템의 한계를 극복하고, 고도화된 도로 교통 관제 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도로 교통 관제 시스템 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1에 도시된 제 1 로컬 서버의 블록도이다.
도 3a 내지 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른, 융합 센서를 이용한 대상 도로에 대한 교통 정보를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도로 교통을 관제하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.
본 명세서에 있어서 단말 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
이하, 첨부된 구성도 또는 처리 흐름도를 참고하여, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도로 교통 관제 시스템 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 도로 교통 관제 시스템 시스템은 중앙 서버(100), 복수의 로컬 서버(110-1, 110-2, 110-N) 및 복수의 융합 센서(120, 130, 140)를 포함할 수 있다. 다만, 이러한 도 1의 도로 교통 관제 시스템 시스템은 본 발명의 일 실시예에 불과하므로 도 1을 통해 본 발명이 한정 해석되는 것은 아니며, 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 도 1과 다르게 구성될 수도 있다.
복수의 융합 센서(120, 130, 140)는 교통량 감지 및 측정 센서로서, 각 융합 센서(120, 130, 140)는 카메라 센서, 레이더 센서, GPU 및 GPS 센서를 포함할 수 있다.
복수의 융합 센서(120, 130, 140)에는 융합 센서가 감지할 감지 영역, 감지 영역 내 감지 대상 차선, 감지 영역 내 별도의 이벤트 설정 영역이 설정되어 있다.
각 융합 센서(120, 130, 140)는 감지 영역 내에서 교통 객체의 유형을 정확하게 구분하지 못하는 종래 레이더의 문제점을 개선하기 위해, 카메라 센서 및 GPU 센서를 이용하여 보완한 센서이다. 즉, 각 융합 센서(120, 130, 140)는 카메라 센서 및 GPU 센서를 이용하여 감지 영역 내 교통 객체(예컨대, 차량, 트럭, 버스, 오토바이, 자전거 등)의 유형을 구분할 수 있다.
각 융합 센서(120, 130, 140)에 포함된 레이더 센서는 카메라 센서의 열화가 발생하는 경우에도 기본적인 교통량의 발생을 지속적으로 감지할 수 있다. 해당 레이더 센서는 감지 영역 내에서 움직이는 교통 객체의 위치 정보 및 이동 속도를 감지할 수 있고, 교통 객체의 과거 위치와 현재 위치를 지속적으로 추적 감지하여 감지 영역 내 누적된 객체의 이동 궤적을 생성할 수 있다.
각 융합 센서(120, 130, 140)는 융합 센서의 GPS 정보를 이용하여 감지된 교통 객체에 대한 수집 시간 및 감지된 교통 객체가 위치한 감지 영역의 위치 정보를 생성할 수 있다.
각 융합 센서(120, 130, 140)는 종래의 레이더의 문제점(즉, 움직이지 않는 객체의 상태를 감지 못하는 한계)을 카메라 센서를 이용하여 보완한 것으로, 교통 상황(예컨대, 신호 대기, 사고 등)의 발생에 따라 교통 객체가 정지한 경우에도 정지한 객체를 정확하게 감지할 수 있다.
각 융합 센서(120, 130, 140)는 융합 처리된 교통 상황 감지 정보뿐만 아니라 카메라 센서 및 레이더 센서에서 각각 별도의 센서로서 취득한 정보를 함께 각 융합 센서(120, 130, 140)를 관리하는 각각의 로컬 서버에게 제공할 수 있다.
복수의 로컬 서버(110-1, 110-2, 110-N)는 각 로컬 서버(110-1, 110-2, 110-N)가 관리하는 다수의 융합 센서의 감지 정보를 통합으로 수집할 수 있다. 예를 들어, 제 1 로컬 서버(110-1)는 제 1 로컬 서버(110-1)에 의해 관리되는 제 1 대상 도로 내 설치된 복수의 융합 센서(120)의 감지 영역에 대한 감지 정보를 수집할 수 있다.
복수의 로컬 서버(110-1, 110-2, 110-N)는 로컬 서버 별 각 융합 센서마다 설정된 감지 영역, 차선 정보, 교통 객체의 식별 정보 등의 기본 정보를 처리할 뿐만 아니라, 전체 감지 영역에 상응하는 별도의 추가 교통 정보를 실시간으로 생성할 수 있다.
예를 들어, 제 1 로컬 서버(110-1)는 제 1 감지 영역을 감지하는 제 1 융합 센서와 제 2 감지 영역을 감지하는 제 2 융합 센서를 관리하고, 제 1 감지 영역 및 제 2 감지 영역은 서로 이어져 있는 영역이라고 가정하자. 이 때, 특정 교통 차량이 제 1 감지 영역의 특정 차선 1-1을 이용하여 통과한 후, 이어지는 제 2 감지 영역의 특정 차선 2-1을 이용하게 되면, 제 1 로컬 서버(110-1)는 제 1 융합 센서 및 제 2 융합 센서 각각으로부터 각 감지 영역에 대한 감지 정보를 수집할 뿐만 아니라 특정 차선 1-1 및 특정 차선 2-1이 모두 연결된 별도의 설정 차선인 로컬 차선에 대한 추가 교통 정보를 생성할 수 있다.
복수의 로컬 서버(110-1, 110-2, 110-N)는 각 로컬 서버(110-1, 110-2, 110-N) 별로 관리되는 대상 도로 내 설치된 적어도 하나의 융합 센서로부터 융합 센서의 감지 영역에 대한 감지 정보를 수집하고, 수집된 감지 정보에 기초하여 각 대응되는 대상 도로에 대한 교통 정보를 생성할 수 있다.
예를 들어, 제 1 로컬 서버(110-1)는 제 1 로컬 서버(110-1)가 관리하는 대상 도로 내에 설치된 복수의 융합 센서(120)의 감지 영역에 대한 감지 정보에 기초하여 감지 영역에서 운행 중인 총 교통 객체의 수, 각 교통 객체 별 현재 운행 속도, 차선별 평균 속도, 차선 변경 발생 횟수, 감지 영역에 대한 정보 등 감지 범위에 대한 교통 상황 자체에 관한 실시간 교통 정보를 생성할 수 있다.
복수의 로컬 서버(110-1, 110-2, 110-N)는 각 관리하는 복수의 융합 센서(120, 130, 140)와 실시간으로 송수신할 수 있고, 각 관리하는 복수의 융합 센서의 전원을 공급할 수도 있다.
복수의 로컬 서버(110-1, 110-2, 110-N) 각각은 단위 센서의 성능 한계에 따라 현실적으로 감지할 수 없는 범위에 해당하는 구간에 대한 교통 통계 정보를 더 생성할 수 있다.
복수의 로컬 서버(110-1, 110-2, 110-N)는 각 관리하는 복수의 융합 센서(120, 130, 140)로부터 수집된 융합 센서의 감지 영역에 대한 감지 정보를 각 로컬 데이터베이스에 저장할 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 각 로컬 서버(110-1, 110-2, 110-N)의 로컬 데이터베이스를 이용하고, 중앙 서버(100)의 데이터 수집 저장 기능을 분산함으로써 종래의 교통 관제 기술에 대한 문제점(즉, 교통 관제 센터 내 데이터를 집중시키고 과도한 통신 트래픽을 발생하고, 데이터 저장량으로 인해 발생하는 설비의 관리 및 유지보수나 운영 시스템의 속도 저하 등)을 해결할 수 있다.
중앙 서버(100)는 주로 도로교통관제센터 내부의 서버실에 구비될 수 있다.
중앙 서버(100)는 다양한 통신 방식을 통해 복수의 로컬 서버(110-1, 110-2, 110-N)와 연결되고, 복수의 로컬 서버(110-1, 110-2, 110-N)로부터 각 관리하는 대상 도로에 대한 교통 정보를 수신할 수 있다.
중앙 서버(100)는 로컬 서버(110-1, 110-2, 110-N) 별 감지 범위를 초과하는 지역 또는 도시 단위의 교통 상황을 연동하는 다중 로컬 제어기 연동 연산을 수행할 수 있다.
중앙 서버(100)는 도로 교통 관제를 운영하는 관제사의 조작 또는 제어 명령 정보를 처리하고, 도시/지역 단위의 교통량 현황 정보를 전체 지도 상에 확대/축소하는 방식으로 운영자 관제 화면에 표시할 수 있다.
중앙 서버(100)는 복수의 로컬 서버(110-1, 110-2, 110-N)로부터 수신된 각 관리하는 대상 도로에 대한 교통 정보를 이용하여 도시/지역 간 연계 운행 정보를 산출할 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 기존 관제 시스템의 한계(즉, 도심/비도심/국도/고속도로 등 도로의 사용 유형에 따라 별도의 단속류, 연속류, 복합류로 구분되는 교통량을 별도 관리하는 것)를 극복하여, 도로의 유형과 무관한 국가 단위 실시간 교통량을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 로컬 현장 관제 시스템 및 도시/지역 단위의 관제 시스템을 넘어서 국가기간망을 활용하는 국가 단위 도로 교통 관제 시스템을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 도로 교통 상황 정보를 분산/압축화 처리할 수 있고, 각 현장에서 수집되는 감지 정보의 수량이 증가하더라도 단위 데이터 통신량을 항상 일정 단위 수준으로 조절할 수 있다.
이하에서는 도 1의 도로 교통 관제 시스템 시스템의 각 구성요소의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1에 도시된 제 1 로컬 서버(110-1)의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 제 1 로컬 서버(110-1)는 수집부(200), 교통 정보 생성부(210) 및 전송부(220)를 포함할 수 있다. 다만, 도 2에 도시된 제 1 로컬 서버(110-1)는 본 발명의 하나의 구현 예에 불과하며, 도 2에 도시된 구성요소들을 기초로 하여 여러 가지 변형이 가능하다.
이하에서는 도 3a 내지 3e를 함께 참조하여 도 2를 설명하기로 한다.
수집부(200)는 대상 도로 내 설치된 적어도 하나의 융합 센서로부터 융합 센서의 감지 영역에 대한 감지 정보를 수집할 수 있다. 여기서, 융합 센서는 카메라 센서 및 레이더 센서를 포함할 수 있다. 여기서, 감지 정보는 감지 영역 내에 위치한 교통 객체의 위치 정보 및 유형 정보, 감지 영역 내 운행 중인 총 교통 객체의 수, 교통 객체별 운행 속도, 감지 영역의 차선별 평균 속도 및 차선 변경 발생 횟수 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 3a를 참조하면, 제 1 로컬 서버(110-1)가 관리하는 제 1 융합 센서(120-1)는 제 1 융합 센서(120-1)가 감지하는 제 1 감지 영역(300) 내 존재하는 교통 객체를 센싱하고, 센싱된 교통 객체에 대한 감지 정보를 생성할 수 있다. 여기서, 교통 객체에 대한 감지 정보는 예를 들어, 교통 객체가 위치한 차선의 차선 정보를 포함하는 제 1 감지 영역 내 교통 객체의 위치 정보와, 교통 객체의 정지 상태(즉, 속도 0)를 포함하는 이동 속도 정보와, 교통 객체의 유형 정보(예컨대, 보행자, 승용차, 버스, 트럭(대형), 트럭(소형), 벤(SUV), 오토바이, 자전거 등)를 포함할 수 있다.
제 1 융합 센서(120-1)의 제 1 감지 영역에는 대상 도로 내의 적어도 하나의 차선을 감지하는 이벤트 설정 영역(301, 303, 305)이 설정되어 있다.
이벤트 설정 영역(301, 303, 305)은 차선 내 기설정된 이벤트의 발생 여부를 감지하기 위한 영역이고, 기설정된 이벤트는 속도 위반 이벤트, 차선 변경 이벤트, 전용차선 운행 위반 이벤트, 특정 교통 객체의 운행 여부 이벤트, 무단횡단 여부 이벤트 및 역주행 이벤트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제 1 융합 센서(120-1)는 차선별 통행량, 차선별 평균 이동 속도 및 교통 객체의 유형 정보 등을 감지하여 감지 정보를 생성할 수 있다. 또한, 제 1 융합 센서(120-1)는 이벤트 설정 영역(301, 303, 305)에서의 통행량, 평균 이동 속도 및 이동 중인 교통 객체의 유형 정보 등을 감지하여 감지 정보를 생성할 수 있다.
제 1 융합 센서(120-1)는 이벤트 설정 영역(301, 303, 305)을 통과하는 교통 객체의 진/출입 시간 및 평균 이동 속도, 이벤트 설정 영역(301, 303, 305) 내 정지 상태인 교통 객체의 점유 길이(대기행렬), 교통 객체의 주행 방향, 차선의 변경 운행 등 이벤트 정보를 포함하는 감지 정보를 생성할 수 있다.
예를 들어, 관리자에 의해 제 1 융합 센서(120-1)가 제 1 이벤트 설정 영역(301)을 속도 위반 교통 상황을 감지하는 영역으로 설정된 경우, 제 1 융합 센서(120-1)는 제 1 이벤트 설정 영역(301)에서 기설정된 기준 속도 이상 운행하는 특정 교통 객체에 대하여 이벤트 정보를 추가 생성할 수 있다.
이를 통해, 교통 관제 시스템을 운영하는 관리자는 어떤 시점, 어떤 위치에서 어떤 유형의 교통 객체가 어느 정도의 초과 속도로 운행하였는지를 이벤트 정보를 통해 확인할 수 있다.
잠시, 대기행렬 감지 기능과 관련하여, 종래 기술과 본 발명 간의 차이점을 설명하기로 한다. 예를 들어, 좌회전 차선 영역에서 과도한 대기행렬이 감지되고, 이에 따라 기존 설정된 신호체계운용계획을 대기행렬 초과 이벤트가 발생하는 시점에서 예외처리하여 우선 신호를 주는 방식으로 구현하고자 하는 경우, 종래의 레이더 기반 관제 시스템에 의하면 레이더 센서는 정지한 차량의 추적에 성능 한계가 있고, 카메라 및 영상 분석에서 교통 객체의 공간적 위치를 정확히 파악하지 못하는 문제가 있다.
하지만, 본 발명의 융합 센서는 레이더 센서로 추적하던 교통 객체의 공간적 위치 정보와, 해당 교통 객체가 정차하여 레이더상에서 감지하지 못하는 경우, 카메라 영상 정보를 통해 실제 도로상 존재 여부를 추가 확인함으로써, 정지된 교통 객체를 정확히 감지할 수 있다. 또한, 본 발명의 융합 센서는 해당 상황에서 레이더 센서가 추적하던 교통 객체가 사라진 지점의 위치 정보를 이용함으로써, 대기행렬의 맨 앞 쪽에 위치한 교통 객체가 대형 버스 또는 트럭인 경우나, 조명, 시간대에 따른 영상 오류로 감지하지 못하는 공간적 위치 정보를 도출할 수 있다.
이 때, 대기행렬 감지 기능을 이용하여 대기행렬이 이벤트 설정 영역의 길이를 초과하는 상황이 발생하는 경우, 본 발명은 기존 신호체계 신호체계운용계획(대기행렬 초과가 발생한 차선으로 통행 신호를 주지 않음)을 변경하여 통행의 우선순위를 부여하는 신호를 발생할 수 있도록 최적 신호 체계 시스템을 제공할 수 있다.
다시 도 3a를 참조하면, 제 1 이벤트 설정 영역(301) 및 제 2 이벤트 설정 영역(303)은 중첩되도록 설정되고, 제 1 융합 센서(120-1)는 제 1 이벤트 설정 영역(301) 및 제 2 이벤트 설정 영역(303) 각각에서 별도의 이벤트 상황을 감지할 수 있다.
예를 들어, 제 1 이벤트 설정 영역(301) 및 제 2 이벤트 설정 영역(303)은 특정 차선인 '차선-1' 구역에 중첩되도록 설정되고, 제 1 융합 센서(120-1)가 제 1 이벤트 설정 영역(301)에서 '버스' 및 '대형 트럭'의 운행을 감지하고 카운트하도록 설정되고, 제 2 이벤트 설정 영역(303)에서 '승용차', '소형 트럭' 및 '오토바이'를 감지하고 카운트하도록 설정된 경우, 제 1 융합 센서(120-1)는 '차선-1' 구역에서 운행하는 교통 객체의 분류에 따른 제 1 이벤트 설정 영역(301)에서 발생한 이벤트 정보를 대형 차량의 통행량으로 감지하고 제 2 이벤트 설정 영역(303)에서 발생한 이벤트 정보를 소형 차량의 통행량으로 감지할 수 있다.
제 1 이벤트 설정 영역(301)에서 감지된 대형 차량의 통행량 및 제 2 이벤트 설정 영역(303)에서 감지된 소형 차량의 통행량은 '차선-1' 구역에서의 대형 차량 및 소형 차량의 운행 비율 통계를 산출하는데 이용될 수 있다. 이 때, 대형 차량이 자주 통행한 경우에는 소형 차량이 자주 통행하는 경우보다 도로의 사전 유지보수 주기를 짧게 계획하는 방법으로 도로 운영의 최적화를 달성할 수 있다.
또 다른 예로, 제 1 이벤트 설정 영역(301) 및 제 2 이벤트 설정 영역(303)은 특정 차선인 '차선-1' 구역에 중첩되도록 설정되고, 제 1 융합 센서(120-1)가 제 1 이벤트 설정 영역(301)에서 기설정된 특정 기준 속도의 위반 여부를 감지하고, 제 2 이벤트 설정 영역(303)에서 '대형 트럭'을 감지하도록 설정된 경우, 제 1 융합 센서(120-1)는 이벤트 중첩 설정 영역(307)에서 '대형 트럭' 유형을 갖는 차량의 속도 위반이 발생한 이벤트 정보를 추가 생성할 수 있다.
또 다른 예로, 제 1 이벤트 설정 영역(301) 및 제 2 이벤트 설정 영역(303)은 특정 차선인 '차선-1' 구역에 중첩되도록 설정되고, 제 1 융합 센서(120-1)가 제 1 이벤트 설정 영역(301)에서 정지 차량의 유무를 감지하고, 제 2 이벤트 설정 영역(303)에서 '버스'을 감지하도록 설정된 경우, 제 1 융합 센서(120-1)는 이벤트 중첩 설정 영역(307) 내 '버스'가 정차하는 경우만을 특정하여 별도의 버스 정차 이벤트 정보를 생성할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 기존에 사용하도록 설정된 이벤트 정보의 종류뿐만 아니라, 다중 이벤트 중첩 감지 영역의 설정이 가능하면서도 다른 종류의 이벤트 정보를 생성할 수 있게 됨으로써, 관리자의 목적과 의도에 따라 조합 가능한 다양한 경우를 관리자의 설정에 따라 설계하여 운용할 수 있다.
다시 도 2로 돌아오면, 교통 정보 생성부(210)는 대상 도로 내 설치된 적어도 하나의 융합 센서로부터 수집된 감지 정보에 기초하여 대상 도로에 대한 교통 정보를 생성할 수 있다. 여기서, 교통 정보는 시점별 교통 정보, 차선별 교통 정보, 교통 객체 유형별 교통 정보 및 교통 이벤트별 교통 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 교통 이벤트는 예를 들어, 차선 변경 이벤트, 대기행렬 길이 초과 이벤트, 속도 위반 이벤트 등을 포함할 수 있다.
한편, 단위 융합 센서의 감지 영역을 초과하는 영역에 대한 교통량을 측정하고자 하는 경우, 도 3b와 같이 제 1 융합 센서(120-1)가 감지하는 제 1 감지 영역(309) 및 제 2 융합 센서(120-2)가 감지하는 제 2 감지 영역(311)이 중첩된 중첩 감지 영역(313)을 포함하는 방식으로 구성될 수 있다. 또한, 단위 융합 센서의 감지 영역을 초과하는 영역에 대한 교통 상황을 원활하게 측정하기 위해 중첩 감지 영역(313)을 최소로 하는 지점에 제 3 융합 센서(120-3)가 설치될 수도 있다.
이 때. 중첩 감지 영역(313)에 위치한 교통 객체가 각 융합 센서(120-1, 120-2)에 의하여 중복 감지되는 경우, 교통 정보 생성부(210)는 제 1 융합 센서(120-1) 및 제 2 융합 센서(120-2) 각각으로부터 수집된 교통 객체에 대한 정보 간의 유사성을 분석할 수 있다.
교통 정보 생성부(210)는 제 1 융합 센서(120-1)에서 감지된 교통 객체 및 제 2 융합 센서(120-2)에서 감지된 교통 객체의 위치, 속도 및 교통 객체 유형에 대한 유사성을 분석하여 중첩 감지 영역(313)에서 교통 객체의 중복 감지에 따른 오감지를 하지 않도록 각 융합 센서(120-1, 120-2)로부터 수집된 감지 정보를 변환 처리할 수 있다.
대상 도로 내에 설치된 제 1 융합 센서(120-1) 및 제 2 융합 센서(120-2) 각각이 위치한 지점 근처에 음영 구간이 존재하는 경우, 교통 정보 생성부(210)는 음영 구간의 거리 정보 및 음영 구간으로의 진/출입하는 교통 객체에 대한 정보의 유사성에 기초하여 교통 객체의 이동을 추적할 수 있다.
교통 정보 생성부(210)는 각 융합 센서(120-1, 120-2)와 음영 구간 간의 거리 정보, 음영 구간으로 진/출입하는 교통 객체의 위치, 속도 및 교통 객체 유형에 대한 유사성을 분석하여 교통 객체의 이동을 추적할 수 있다.
도 3b과 같이 다중 융합 센서가 설치된 환경에서, 횡단 보도의 보행자가 없고 도로의 규정된 속도 대비 운행 중인 교통 객체의 평균 속도가 현저히 저하된 경우에는, 해당 도로 교통 신호의 주기를 변경하는 방법으로 최적 신호 체계가 구축될 수 있다.
도 3b 및 도 3c를 함께 참조하면, 중첩 감지 영역(313)이 이루어지도록 다중 융합 센서가 설치된 경우에는 단위 융합 센서가 갖는 감지 거리의 한계 없이 관리자가 설치한 융합 센서의 수량에 따라 연장 가능한 영역인 확장 감지 영역(315)이 생성될 수 있다.
교통 정보 생성부(210)는 각 융합 센서의 감지 영역을 포함하는 확장 감지 영역(315)에 대한 교통 정보를 더 생성할 수 있다. 여기서, 교통 정보는 시점별 교통 정보, 차선별 교통 정보, 교통 객체 유형별 교통 정보 및 교통 이벤트별 교통 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
교통 정보 생성부(210)는 확장 감지 영역(315)에서는 각 감지 영역 내 감지되는 차량 객체 정보(ID)를 단위 융합 센서가 감지하는 범위의 제한 없이 추적할 수 있고, 동시에 차선 단위 또는 교통 객체의 종류 단위로 구분할 수 있다. 또한, 확장 감지 영역(315)을 포함하는 도시 인프라를 구축하는 경우, 교통 정보 생성부(210)는 주요 도로상 진입한 교통 객체의 진/출입 지점, 교통 객체 종류, 진/출입 정보를 추적하고, 수집부(200)는 전체 운행 경로 중 특정 운행 지점에서의 속도 및 주행한 상세 차선 정보를 수집할 수 있다.
교통 정보 생성부(210)는 확장 감지 영역(315)에 대한 교통 정보를 GPS 위치 또는 시간 정보에 기초하여 재정렬할 수 있다.
교통 정보 생성부(210)는 각 융합 센서의 감지 영역에 대한 감지 정보, 감지 영역을 포함하는 대상 도로에 대한 교통 정보 및 확장 감지 영역에 대한 교통 정보를 로컬 데이터베이스에 저장할 수 있다.
교통 정보 생성부(210)는 로컬 데이터베이스에 저장된 정보를 이용하여 사용자 통계 설정 범위에 따라 교통 통계 정보를 더 생성할 수 있다. 여기서, 사용자 통계 설정 범위는 예를 들어, 특정 시점 범위, 구간 범위, 교통 이벤트 범위, 교통 객체 유형 범위 등을 포함할 수 있다.
확장 감지 영역(315)은 도 3d와 같이, 기설정된 크기의 블록으로 분할될 수 있다. 확장 감지 영역(315)에는 각 차선 위에 구분된 점유 블록이 생성될 수 있다. 각 점유 블록은 도시/국가 단위 전체 영역으로 확장 가능하고, 점유 블록 단위로 블록 내 점유된 교통 객체의 수량, 종류, 정차여부, 속도, 블록의 점유율, 블록으로 진/출입한 교통 객체의 통행량 정보가 생성될 수 있다.
각 점유 블록에서 생성된 정보는 점유 블록 식별 정보에 기반하여 구분될 수 있다. 이에 따라 도로를 운행하는 교통 객체(317)와 V2X 통신 장비(319) 간 통신이 가능한 경우에는 도시 전체 영역에 대한 교통 흐름 상황 정보가 교통 객체(317)에게 제공될 수 있다.
예를 들어, 제 1 점유 블록(321)에 위치한 특정 차종의 교통 객체(317)가 자율주행 분야 기술에서 통상적으로 V2X 통신으로 규정하는 차상 무선 통신이 가능한 경우, 교통 객체(317)는 최적 주행 경로나 선행 도로의 상황 정보를 취득하기 위해, V2X 통신을 이용하여 목적지 정보와 GPS 정보(또는 기타 자기 위치 생성 시스템에 의한 위치 정보)를 중앙 서버(100)로 전송할 수 있다.
중앙 서버(100)는 교통 객체(317)의 현재 위치 정보와 목적지 정보를 이용한 예상 경로 정보를 생성하고, 예상 경로 정보에 따라 교통 객체(317)가 이동하려고 하는 영역에서 감지된 교통 상황 정보에 따른 예상 경로의 적합성을 판단할 수 있다. 또한, 중앙 서버(100)는 교통 상황 정보에 따라 도출된 주행 제안 차선 정보(331)를 교통 객체(317)에게 전송할 수 있다.
교통 객체(317)가 제 1 차선(327)에서 주행 중이면서, 동시에 확장 감지 영역(315)에 위치하고 있고, 교통 객체(317) 기준 선행 교통정보인 제 2 점유 블록(323) 또는 제 3 점유블록(325)에서 교통체증 유발 상황(예컨대, 사고의 발생, 버스 정류장 내 버스 지속 정차 등)이 발생하고 있는 경우에, 중앙 서버(100)는 제 2 점유 블록(323) 또는 제 3 점유블록(325) 내 차량 수, 평균 속도 등의 정체 지표를 판단할 수 있는 정보를 감지하고, 정체 상황임이 판단되면, 최적의 도로 운행 차선이 될 수 있는 제 2 차선(329)로 운행하는 것을 제안하는 주행 제안 차선 정보(331)를 생성하고, V2X 통신을 이용하여 주행 제안 차선 정보(331)를 교통 객체(317)에게 전송할 수 있다.
도 3e를 참조하면, 교차로 구간에 복수의 융합 센서(120-1, 120-2, 120-3, 120-4)가 설치된 경우, 복수의 융합 센서(120-1, 120-2, 120-3, 120-4)는 복수의 융합 센서(120-1, 120-2, 120-3, 120-4) 각각이 감지하는 제 1 내지 제 4 감지 영역에 의해 형성된 교차로 중첩 감지 영역(333)으로 진/출입하는 교통 객체에 대한 정보를 포함하는 감지 정보를 생성할 수 있다.
예를 들어, 복수의 융합 센서(120-1, 120-2, 120-3, 120-4)는 교차로 중첩 감지 영역(333)으로 진/출입하는 교통 객체가 운행중인 차선 번호, 교통 객체의 속도, 교통 객체의 유형 정보, 교차로 중첩 감지 영역(333)에서의 교통 객체의 이동 경로, 교차로 중첩 감지 영역(333) 내 차량 대수, 평균 운행 속도, 교통 객체의 운행 변경 방향(직진/좌회전/우회전/회차), 교차로 중첩 감지 영역(333) 내 교통 이벤트 발생 여부 등에 대한 교통 객체의 움직임을 감지할 수 있다.
복수의 융합 센서(120-1, 120-2, 120-3, 120-4)에서 감지된 감지 정보는 제 1 로컬 서버(110-1)의 로컬 데이터베이스에 저장될 수 있다.
교통 정보 생성부(210)는 로컬 데이터베이스에 저장된 정보를 이용하여 특정 시점, 주기, 기간에 발생하는 교통 객체 별, 차선 별, 운행 방향(직/좌/우/회차) 별, 이벤트 별 정보를 재정렬하고나 재생산할 수 있다.
전송부(220)는 복수의 로컬 서버와 연동하는 중앙 서버(100)에게 대상 도로에 대한 교통 정보를 전송할 수 있다.
한편, 기존 교차로 구간의 신호 체계는 기 설정된 신호 주기에 따라 각 방향 별 교통 축에 대하여 교통 신호(예컨대, 녹/적/좌/우 등)가 발생된다. 일반적으로 교통 신호는 다수의 교통 축 중에 한정된 교통 축에만 신호를 허용하게 된다. 그러나 해당 신호 주기가 실제 교통 상황을 실시간으로 반영하지 못하는 경우에는, 교통 정체가 심화된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 교통 정보 생성부(210)는 복수의 융합 센서(120-1, 120-2, 120-3, 120-4)로부터 수집된 감지 정보에 기초하여 교차로 중첩 감지 영역(333)의 혼잡도 및 각 교차로 방향별 교통축의 혼잡도 중 적어도 하나를 분석할 수 있다.
교통 정보 생성부(210)는 분석된 혼잡도에 기초하여 교차로 구간의 교차로 신호 변경 주기에 대한 적합성을 판단할 수 있다.
전송부(220)는 교차로 구간의 교차로 신호 변경 주기에 대한 적합성 결과를 중앙 서버(100)에게 전송할 수 있다.
예를 들어, 각 교통 축 별로 직진, 유턴, 좌회전, 우회전 등 교통 관리자가 설정한 교통 신호 체계 시간표에 따라 통행 허용 및 금지 신호가 운영되는 경우, 교통 정보 생성부(210)는 교차로 중첩 감지 영역(333)에서의 차량 운행 속도, 교통 객체의 크기에 따른 도로 점유율, 신호 체계 상황에 따른 교차로 중첩 감지 영역(333)으로의 진입 및 출입 통행량 등을 포함하는 감지 정보에 기초하여 교통 신호 체계 시간표의 주기에 따라 교차로 중첩 감지 영역(333)의 혼잡도 정보를 분석 및 생성할 수 있다.
또한, 교통 정보 생성부(210)는 교차로 중첩 감지 영역(333) 및 각 교통 축을 구성하는 각 차선 간 접선을 기준으로 차선별 출발 및 도착 통행량 기반의 교차로 중첩 감지 영역(333)에 대한 방위(북/남/동/서/북동/북서/남동/남서)별 교통량을 측정할 수 있고 이에 따라 교차로 중첩 감지 영역(333) 기준의 교통 축 별 직진, 유턴, 좌회전, 우회전 통행량 정보를 분석 및 생성할 수 있다.
또한, 교통 정보 생성부(210)는 교차로 중첩 감지 영역(333)의 혼잡도 정보와 교차로 중첩 감지 영역(333) 기준 교통 축 별 교통 발착 통행량 정보를 교통 신호 체계 시간표 정보와 비교하여 구간의 교차로 신호 변경 주기에 대한 적합성을 판단할 수 있다
또한, 교통 정보 생성부(210)는 각 신호 주기 별 교차로 중첩 감지 영역(333)의 혼잡도가 균일한 경우, 신호 체계 상태의 합리성을 판단하는 정보인 최적 신호 체계 상태 정보를 “좋음” 수준으로 판단할 수 있다.
만일 각 신호 주기 별 교차로 중첩 감지 영역(333)의 혼잡도에 대한 축적된 통계 분석 결과, 신호 주기 별 교차로 중첩 감지 영역(333) 내 혼잡도 값의 편차가 기설정된 임계치를 초과하거나 불균등한 경우, 교통 정보 생성부(210)는 최적 신호 체계 상태 정보를 “나쁨” 수준으로 판단할 수 있다.
또는 교통 정보 생성부(210)는 편차가 아예 없는 정도와, 편차가 가장 심한 정도를 최대값과 최소값으로 하는 상대적 교차로 신호 체계 상태 정보를 생성할 수 있다.
교통 정보 생성부(210)는 최적 신호 체계 상태 정보가 '나쁨' 수준인 경우, '나쁨' 수준 상태 값의 원인이 되는 특정 신호 주기에 대한 통행 허용 시간의 초과 또는 부족 여부를 확인하고, 대안이 되는 통행 허용 시간을 산출할 수 있다.
전송부(220)는 산출된 통행 허용 시간의 대안 신호 주기 정보를 중앙 서버(100)에게 전송할 수 있다. 중앙 서버(100)는 수신된 대안 신호 주기 정보에 기초하여 신호 현시를 하도록 함으로써, 최적 신호 체계를 운영할 수 있다.
본 발명은 교차로 구간의 교차로 신호 변경 주기에 대한 적합성 결과에 기초하여 대안이 되는 최적의 교통 신호 체계 정보를 제공함으로써, 실시간으로 교차로 구간의 교통 정체 심화를 예방할 뿐만 아니라, 광범위한 지역에서의 교통 흐름을 최적화 할 수 있다.
또한, 본 발명은 교통 사고의 발생 확률이 높은 교차로 구간에서 사고의 원인이 될 수 있는 무단 횡단, 불법 차선 변경, 속도 위반 등의 이벤트가 발생하는 경우 이를 사전에 감지하고, 예방하기 위한 방어 신호 체계 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
한편, 당업자라면, 수집부(200), 교통 정보 생성부(210) 및 전송부(220) 각각이 분리되어 구현되거나, 이 중 하나 이상이 통합되어 구현될 수 있음을 충분히 이해할 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도로 교통을 관제하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 단계 S401에서 제 1 로컬 서버(110-1)는 대상 도로 내 설치된 적어도 하나의 융합 센서로부터 융합 센서의 감지 영역에 대한 감지 정보를 수집할 수 있다. 여기서, 감지 영역에는 대상 도로 내의 적어도 하나의 차선을 감지하는 이벤트 설정 영역이 설정되어 있다.
단계 S403에서 제 1 로컬 서버(110-1)는 수집된 감지 정보에 기초하여 대상 도로에 대한 교통 정보를 생성할 수 있다.
단계 S405에서 제 1 로컬 서버(110-1)는 복수의 로컬 서버와 연동하는 중앙 서버(100)에게 교통 정보를 전송할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S401 내지 S405는 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (21)

  1. 도로 교통을 관제하는 로컬 서버에 있어서,
    대상 도로 내 설치된 적어도 하나의 융합 센서로부터 상기 융합 센서의 감지 영역에 대한 감지 정보를 수집하는 수집부; 및
    상기 수집된 감지 정보에 기초하여 상기 대상 도로에 대한 교통 정보를 생성하는 교통 정보 생성부
    를 포함하고,
    상기 감지 영역에는 상기 대상 도로 내의 적어도 하나의 차선을 감지하는 이벤트 설정 영역이 설정되어 있는 것인, 로컬 서버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 융합 센서는 카메라 센서 및 레이더 센서를 포함하는 것인, 로컬 서버.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지 정보는 상기 감지 영역 내에 위치한 교통 객체의 위치 정보 및 유형 정보, 상기 감지 영역 내 운행 중인 총 교통 객체의 수, 교통 객체별 운행 속도, 상기 감지 영역의 차선별 평균 속도 및 차선 변경 발생 횟수 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것인, 로컬 서버.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 교통 정보 생성부는 각 융합 센서의 감지 영역을 포함하는 확장 감지 영역에 대한 교통 정보를 더 생성하고,
    상기 교통 정보는 시점별 교통 정보, 차선별 교통 정보, 교통 객체 유형별 교통 정보 및 교통 이벤트별 교통 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 로컬 서버
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 이벤트 설정 영역은 상기 차선 내 기설정된 이벤트의 발생 여부를 감지하기 위한 영역이고,
    상기 기설정된 이벤트는 속도 위반 이벤트, 차선 변경 이벤트, 전용차선 운행 위반 이벤트 및 역주행 이벤트 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 로컬 서버.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 대상 도로 내 제 1 융합 센서 및 제 2 융합 센서가 설치되어 있고, 상기 제 1 융합 센서가 감지하는 제 1 감지 영역과 상기 제 2 융합 센서가 감지하는 제 2 감지 영역이 중첩된 중첩 감지 영역에 교통 객체가 위치한 경우,
    상기 교통 정보 생성부는 상기 제 1 융합 센서 및 상기 제 2 융합 센서 각각으로부터 수집된 상기 교통 객체에 대한 정보 간의 유사성을 분석하는 것인, 로컬 서버.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 대상 도로 내에 설치된 제 1 융합 센서 및 제 2 융합 센서 각각이 위치한 지점 근처에 음영 구간이 존재하는 경우,
    상기 교통 정보 생성부는 상기 음영 구간의 거리 정보 및 상기 음영 구간으로의 진/출입하는 교통 객체에 대한 정보의 유사성에 기초하여 상기 교통 객체의 이동을 추적하는 것인, 로컬 서버.
  8. 제 1 항에 있어서,
    교차로 구간에 복수의 융합 센서가 설치된 경우, 상기 복수의 융합 센서는 상기 복수의 융합 센서 각각이 감지하는 감지 영역에 의해 형성된 교차로 중첩 감지 영역으로 진/출입하는 교통 객체에 대한 정보를 포함하는 감지 정보를 생성하는 것인, 로컬 서버.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 교통 정보 생성부는 상기 복수의 융합 센서로부터 수집된 상기 감지 정보에 기초하여 상기 교차로 중첩 감지 영역의 혼잡도 및 각 교차로 방향별 교통축의 혼잡도 중 적어도 하나를 분석하는 것인, 로컬 서버.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 교통 정보 생성부는
    상기 분석된 혼잡도에 기초하여 상기 교차로 구간의 교차로 신호 변경 주기에 대한 적합성을 판단하는 것인, 로컬 서버.
  11. 제 1 항에 있어서,
    복수의 로컬 서버와 연동하는 중앙 서버로 상기 교통 정보를 전송하는 전송부를 더 포함하는 것인, 로컬 서버.
  12. 로컬 서버에 의해 수행되는 도로 교통을 관제하는 방법에 있어서,
    대상 도로 내 설치된 적어도 하나의 융합 센서로부터 상기 융합 센서의 감지 영역에 대한 감지 정보를 수집하는 단계; 및
    상기 수집된 감지 정보에 기초하여 상기 대상 도로에 대한 교통 정보를 생성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 감지 영역에는 상기 대상 도로 내의 적어도 하나의 차선을 감지하는 이벤트 설정 영역이 설정되어 있는 것인, 도로 교통 관제 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 융합 센서는 카메라 센서 및 레이더 센서를 포함하는 것인, 도로 교통 관제 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 감지 정보는 상기 감지 영역 내에 위치한 교통 객체의 위치 정보 및 유형 정보, 상기 감지 영역 내 운행 중인 총 교통 객체의 수, 교통 객체별 운행 속도, 상기 감지 영역의 차선별 평균 속도 및 차선 변경 발생 횟수 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것인, 도로 교통 관제 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 대상 도로에 대한 교통 정보를 생성하는 단계는
    각 융합 센서의 감지 영역을 포함하는 확장 감지 영역에 대한 교통 정보를 더 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 교통 정보는 시점별 교통 정보, 차선별 교통 정보, 교통 객체 유형별 교통 정보 및 교통 이벤트별 교통 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 도로 교통 관제 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 대상 도로에 대한 교통 정보를 생성하는 단계는
    상기 대상 도로 내 제 1 융합 센서 및 제 2 융합 센서가 설치되어 있고, 상기 제 1 융합 센서가 감지하는 제 1 감지 영역과 상기 제 2 융합 센서가 감지하는 제 2 감지 영역이 중첩된 중첩 감지 영역에 교통 객체가 위치한 경우,
    상기 제 1 융합 센서 및 상기 제 2 융합 센서 각각으로부터 수집된 상기 교통 객체에 대한 정보 간의 유사성을 분석하는 단계를 포함하는 것인, 도로 교통 관제 방법.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 대상 도로에 대한 교통 정보를 생성하는 단계는
    상기 대상 도로 내에 설치된 제 1 융합 센서 및 제 2 융합 센서 각각이 위치한 지점 근처에 음영 구간이 존재하는 경우,
    상기 음영 구간의 거리 정보 및 상기 음영 구간으로의 진/출입하는 교통 객체에 대한 정보의 유사성에 기초하여 상기 교통 객체의 이동을 추적하는 단계를 포함하는 것인, 도로 교통 관제 방법.
  18. 제 12 항에 있어서,
    교차로 구간에 복수의 융합 센서가 설치된 경우, 상기 복수의 융합 센서는 상기 복수의 융합 센서 각각이 감지하는 감지 영역에 의해 형성된 교차로 중첩 감지 영역으로 진/출입하는 교통 객체에 대한 정보를 포함하는 감지 정보를 생성하는 것인, 도로 교통 관제 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 복수의 융합 센서로부터 수집된 상기 감지 정보에 기초하여 상기 교차로 중첩 감지 영역의 혼잡도 및 각 교차로 방향별 교통축의 혼잡도 중 적어도 하나를 분석하는 단계를 더 포함하는 것인, 도로 교통 관제 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 분석된 혼잡도에 기초하여 상기 교차로 구간의 교차로 신호 변경 주기에 대한 적합성을 판단하는 단계를 더 포함하는 것인, 도로 교통 관제 방법.
  21. 제 12 항에 있어서,
    복수의 로컬 서버와 연동하는 중앙 서버로 상기 교통 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 것인, 도로 교통 관제 방법.
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