KR20100129477A - Apparatus for simulating traffic flow using intelligence traffic network and system for simulating traffic flow comprising that apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 시뮬레이션 장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 교통흐름을 시뮬레이션 하는 장치 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a simulation apparatus, and more particularly, to an apparatus and a system for simulating a traffic flow.
고성능 컴퓨터의 보급 증가와 컴퓨터 그래픽 기술의 비약적인 발전에 힘입어, 현실의 현상 또는 사건을 모델링하여 가상으로 수행시키는 시뮬레이션(Simulation)이 널리 이용되고 있다. 시뮬레이션은 비용과 시간을 절감시켜 줄 뿐 아니라 실제 상황에서 할 수 없는 가상적인 시험(실험)을 수행하기도 하며, 또한, 다양한 장르의 게임으로도 사용되고 있다.Due to the increasing popularity of high-performance computers and the rapid development of computer graphics technology, simulation is being widely used to model and perform a virtual phenomenon or event in reality. Simulation not only saves time and money, but also allows you to perform virtual tests (experiments) that you can't do in real life, and it's also used in games of various genres.
특히, 차량수요의 증가로 인한 주행차량의 급격한 폭증으로 인해 점진적으로 증가하고 있는 교통체증, 교통사고, 교통환경, 교통 서비스 등의 교통문제와 관련한 각종 문제들 및 이러한 문제들을 해소하기 위해 교통흐름을 시뮬레이션(Simulation)할 수 있는 시뮬레이션 장치가 주목 받고 있다.In particular, various problems related to traffic problems such as traffic jams, traffic accidents, traffic environment, traffic services, etc., which are gradually increasing due to the rapid increase in the number of vehicles driven by the increase in vehicle demand, and traffic flows to solve these problems. Attention has been paid to a simulation apparatus capable of simulation.
한편, 최근에는 자동으로 교통환경에 따라 교통 흐름을 조절하기 위한 지능형 교통수단 및 지능형 시설물들이 개발되고 있다. 여기서, 지능형 시설물이란 다양한 교통 환경에 따라 적응적으로 그 상태가 조절될 수 있는 시설물을 의미하고, 지능형 교통수단이란 지능형 시설물이나 다른 지능형 교통수단과의 통신을 통해 자동으로 교통수단의 상태를 조절할 수 있는 교통수단을 의미한다.On the other hand, recently, intelligent means of transportation and intelligent facilities for automatically controlling traffic flows according to the traffic environment have been developed. Here, the intelligent facility means a facility whose state can be adaptively adjusted according to various traffic environments, and the intelligent transport means can automatically adjust the state of the transportation means through communication with the intelligent facility or other intelligent means of transportation. Means transportation.
그러나, 종래의 교통흐름 시뮬레이션 장치는 일반적인 시설물 또는 교통수단으로 구성된 교통 네트워크를 이용하여 교통흐름을 시뮬레이션 할 수 있었을 뿐, 상술한 지능형 시설물 또는 지능형 교통수단이 통합적으로 반영되어 있는 지능형 교통 네트워크를 이용하여 교통흐름을 시뮬레이션 할 수는 없다는 문제점이 있다.However, the conventional traffic flow simulation apparatus was able to simulate the traffic flow by using a traffic network composed of general facilities or means of transportation, and by using an intelligent traffic network in which the above-described intelligent facilities or intelligent means of transportation are integrally reflected. The problem is that the traffic flow cannot be simulated.
따라서, 이러한 지능형 시설물과 지능형 교통수단이 통합되어 있는 지능형 교통 네트워크를 이용하여 교통흐름을 시뮬레이션 할 수 있는 방법 및 장치가 요구되고 있다.Therefore, there is a need for a method and apparatus capable of simulating traffic flow using an intelligent transportation network in which such intelligent facilities and intelligent transportation are integrated.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지능형 교통수단과 지능형 시설물이 통합되어 있는 지능형 교통 네트워크를 이용한 교통흐름 시뮬레이션 장치 및 이를 포함하는 교통흐름 시뮬레이션 시스템을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention is to solve the above problems, to provide a traffic flow simulation apparatus using an intelligent traffic network integrated with intelligent means of transportation and intelligent facilities and a traffic flow simulation system including the same.
또한, 본 발명은 다양한 지능형 시설물과 지능형 교통수단의 확충 및 추가가 용이한 지능형 교통 네트워크를 이용한 교통흐름 시뮬레이션 장치 및 이를 포함하는 교통흐름 시뮬레이션 시스템을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a traffic flow simulation apparatus using an intelligent traffic network, which is easy to expand and add various intelligent facilities and intelligent transportation, and a traffic flow simulation system including the same.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 교통흐름 시뮬레이션 장치는 교통환경에 따라 상태가 적응적으로 조절되는 지능형 시설물 및 지능형 교통수단(Vehicle)을 포함하는 지능형 교통 네트워크를 생성하는 지능형 교통 네트워크 생성부; 미리 결정된 시나리오에 기초하여 상기 지능형 시설물의 상태 제어 정보 및 상기 지능형 교통수단의 제어 정보를 포함하는 네트워크 분석정보를 생성하는 지능형 교통 네트워크 분석부; 및 상기 분석정보를 이용하여 알고리즘을 선택하고, 상기 선택된 알고리즘을 수행함으로써 시뮬레이션 결과를 생성하는 알고리즘 수행부를 포함한다.Traffic flow simulation apparatus according to an aspect of the present invention for achieving the above object is an intelligent traffic generating intelligent traffic network including an intelligent facility and intelligent vehicle (Vehicle) is adaptively adjusted according to the traffic environment A network generator; An intelligent traffic network analyzer configured to generate network analysis information including state control information of the intelligent facility and control information of the intelligent transportation means based on a predetermined scenario; And an algorithm performing unit which selects an algorithm using the analysis information and generates a simulation result by performing the selected algorithm.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 교통흐름 시뮬레이션을 위한 교통흐름 시뮬레이션 시스템은, 지능형 시설물 및 지능형 교통수단을 포함하는 지능형 교통네트워크를 분석하여 상기 지능형 시설물의 상태 제어 정보 및 상기 지능형 교통수단의 제어 정보를 포함하는 지능형 교통 네트워크 분석정보를 생성하고, 상기 생성된 분석정보를 이용하여 선택되는 알고리즘을 수행함으로써 교통흐름을 시뮬레이션 하는 시뮬레이션 장치를 포함한다.Traffic flow simulation system for a traffic flow simulation according to another aspect of the present invention for achieving the above object, by analyzing the intelligent traffic network including intelligent facilities and intelligent transportation means state control information of the intelligent facilities and the intelligent And a simulation apparatus for generating the intelligent traffic network analysis information including the control information of the transportation means and simulating the traffic flow by performing an algorithm selected using the generated analysis information.
본 발명에 따르면, 지능형 교통수단과 지능형 시설물이 통합되어 있는 지능형 교통 네트워크를 이용하여 교통 흐름을 시뮬레이션 할 수 있으므로, 실제 교통 네트워크를 구축하기 위한 토목 및 시공에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention, since the traffic flow can be simulated using an intelligent transportation network in which intelligent transportation and intelligent facilities are integrated, it is possible to reduce the time and cost required for civil engineering and construction to construct the actual transportation network. It works.
또한 본 발명에 따르면, 다양한 지능형 시설물과 지능형 교통수단을 손쉽게 확충 또는 추가할 수 있어 다양한 시나리오 하에서 교통흐름을 시뮬레이션 할 수 있다는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to easily expand or add a variety of intelligent facilities and intelligent transportation means there is an effect that can simulate the traffic flow under various scenarios.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명의 상세한 설명에 앞서 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이션 장치가 적용되는 교통흐름 시뮬레이션 시스템에 대해 도 1을 참조하여 간략하게 설명하기로 한다.First, prior to detailed description of the present invention, a traffic flow simulation system to which a simulation apparatus according to an embodiment of the present invention is applied will be briefly described with reference to FIG. 1.
도 1에 도시된 교통흐름 시뮬레이션 시스템(100)은 지능형 교통 네트워크 상에서의 교통흐름 분석을 위해 지능형 교통 네트워크 생성을 위한 데이터의 생성, 시뮬레이션의 수행, 및 리포트 작성 등의 작업을 용이하게 해 주는 시스템으로서 도시된 바와 같이, 데이터 생성 장치(110), 시뮬레이션 장치(120), 시뮬레이션 결과 출력장치(125), 및 데이터베이스 관리 장치(150)를 포함한다.The traffic
데이터 생성 장치(110)는 교통흐름 시뮬레이션에 필요한 파라미터 데이터, 교통로 데이터, 시나리오 데이터, 지능형 교통수단(Vehicle) 데이터, 지능형 시설물 데이터를 생성하고, 생성된 각종 데이터를 후술할 시뮬레이션 장치(120)로 제공함으로써 시뮬레이션 장치가 각종 데이터를 이용하여 가상의 지능형 교통 네트워크를 생성할 수 있도록 한다.The
여기서, 지능형 시설물이란 주위의 교통환경에 따라 그 상태가 적응적으로 조절될 수 있는 시설물을 의미한다. 또한, 지능형 교통수단이란 상술한 지능형 시설물이나 다른 지능형 교통수단과 통신이 가능한 지능형 단말기가 탑재된 교통수단으로써 지능형 시설물이나 다른 지능형 교통수단으로부터 수신되는 정보를 이용하여 그 상태가 적응적으로 조절될 수 있는 교통수단을 의미하는 것으로서. 이때, 지능형 교통수단에 탑재되는 지능형 단말기는 지능형 시설물 또는 다른 지능형 교통수단으로부터 수신되는 정보를 반자동적으로 반영할 수 있다. Here, the intelligent facility means a facility whose state can be adaptively adjusted according to the surrounding traffic environment. In addition, the intelligent means of transportation means a vehicle equipped with an intelligent terminal capable of communicating with the above-described intelligent facilities or other intelligent means of transportation, and its state may be adaptively adjusted by using information received from the intelligent facilities or other means of intelligent transportation. As a means of transportation. At this time, the intelligent terminal mounted on the intelligent transportation may semi-automatically reflect the information received from the intelligent facility or other intelligent transportation.
일 실시예에 있어서, 데이터 생성 장치(110)에 의해 생성되는 파라미터 데이터에는 시뮬레이션 수행시간, 안정상태 조건, 통계 및 확률 모수, 시뮬레이션 반복 횟수 등과 같은 시뮬레이션 환경에 관한 자료가 포함될 수 있다. 이외에도, 파라미터 데이터에는 지능형 교통수단을 운행하는 운전자의 성향 등 후술할 교통로 데이터, 지능형 시설물 데이터, 지능형 교통수단 데이터, 및 시나리오 데이터에 해당하지 않는 시뮬레이션에 이용되는 옵션에 관한 자료가 포함될 수 있다.In one embodiment, the parameter data generated by the
한편, 데이터 생성 장치(110)에 의해 생성되는 교통로 데이터에는 도로 또는 철로와 같은 교통로의 좌표, 길이, 속성 등과 같은 교통로의 정적인 위상 정보를 이용하여 생성되는 교통 네트워크 상에서의 노드 데이터와 링크 데이터가 포함될 수 있다.On the other hand, the traffic route data generated by the
또한, 데이터 생성 장치(110)에 의해 생성되는 지능형 시설물 데이터에는 지능형 안전시설물 데이터, 지능형 소음저감 시설물 데이터, 지능형 로드킬 방지 시설물 데이터, 지능형 방무 시설물 데이터, 지능형 방푸 시설물 데이터, 지능형 노변-교통수단 통신 시설물 데이터, 지능형 진출입 제어 시설물 데이터 등이 포함될 수 있다.In addition, the intelligent facility data generated by the
구체적으로, 데이터 입력 장치(110)에 의해 생성되는 지능형 안전 시설물 데이터에는 안전 시설물의 종류, 사용재료, 형태, 탑승자 안전지수, 충돌속도, 충돌각도, 조명시설물 정보 등이 포함되고, 지능형 소음저감 시설물 데이터에는 풍압 및 자연재해정보, 가변형 방음벽의 재질, 높이, 소음제거장치 정보, 태양 집광판 장치 정보등이 포함될 수 있다.Specifically, the intelligent safety facility data generated by the
또한, 지능형 로드킬 방지 시설물 데이터에는 휀스장치 정보, 전기유도장치 정보, 도로접근방지장치 정보(빛, 소음, 전기 등을 포함), 동물이동통로 정보 등이 포함되고, 지능형 방무 시설물 데이터에는 안개차단재료 종류, 방무시설물 종류, 안개농도별 시정거리 및 속도, 시정측정장치, 안개센싱장치, 안개다발지역구간 정보 등이 포함될 수 있다.In addition, intelligent road kill prevention facility data includes fence device information, electric induction device information, road access control device information (including light, noise, electricity, etc.), animal movement path information, and the like. It may include material type, type of defense facility, visibility distance and speed by fog concentration, visibility measuring device, fog sensing device, and fog cluster area information.
또한, 지능형 방풍 시설물 데이터에는 풍속할증계수, 풍속특성, 방풍벽 길 이, 방풍벽 종류등이 포함되고, 지능형 노변-교통수단 통신 시설물 데이터에는 노변 기지국, 주행로 이탈방지정보등이 포함되며, 지능형 진출입 제어 시설물 데이터에는 스마트톨링 정보, 차종매칭장치, 검지기, 위반차량감지장치에 대한 정보등이 포함될 수 있다.In addition, the intelligent windshield facility data includes wind speed premium factor, wind speed characteristics, windbreaker length, windshield type, and the like. The roadside-traffic communication facility data includes roadside base station and road departure prevention information. The entry / exit control facility data may include smart tolling information, vehicle matching device, detector, and information on violation vehicle detection device.
한편, 데이터 생성 장치(110)에 의해 생성되는 지능형 차량 데이터는 지능형 교통수단의 길이, 무게, 최대속도, 종류 등과 같은 교통수단의 기본 제원 데이터 또는 지능형 교통수단에 탑재되는 지능형 단말기의 종류, 통신 규격, 수신거리, 위치좌표, 출발지-목적지 정보, 요금정보, 운전자 주행행태 정보, 주변 차량 정보 등을 포함하는 지능형 단말기 데이터를 포함할 수 있다. 이외에도 지능형 차량 데이터는 교통수단의 발생지점과 소멸지점에 대한 정보인 기종점 정보와 해당 교통수단의 발생 수가 포함될 수 있다.On the other hand, the intelligent vehicle data generated by the
이외에도, 데이터 생성 장치(110)는 상술한 파라미터 데이터, 교통로 데이터, 지능형 시설물 데이터, 및 지능형 교통수단 데이터 중 적어도 하나를 조합함으로써 다양한 교통환경에 대한 시나리오를 생성하고, 생성된 시나리오에 대한 시나리오 데이터를 생성할 수 있는데, 이때, 시나리오 데이터에는 시나리오의 ID 또는 시나리오의 명칭이 포함될 수 있다.In addition, the
한편, 데이터 생성 장치(110)는 교통로 데이터 또는 지능형 교통수단 데이터를 생성함에 있어서, 교통로 데이터 또는 지능형 교통수단 데이터의 결함여부를 점검하여 결함이 발견되는 경우 알림 메시지 생성을 통하여 결함발생 여부를 알림으로써 생성된 교통로를 수정하게 하거나 새로 생성할 수 있도록 하고, 교통로의 속 성정보를 수정하거나 새로 생성할 수 있도록 하며, 지능형 교통수단 데이터를 수정하거나 새로 생성할 수 있도록 할 수 있다.Meanwhile, in generating the traffic road data or the intelligent transportation data, the
시뮬레이션 장치(120)는 데이터 생성 장치(110)에 의해 생성된 각종 데이터들을 이용하여 가상의 지능형 교통 네트워크를 생성한 후 이를 이용하여 교통흐름 시뮬레이션을 수행한다. 이러한 시뮬레이션 장치(120)에 대해서는 후술하기로 한다.The
시뮬레이션 결과 출력장치(125)는 시뮬레이션 결과를 출력하는 장치로써, 시뮬레이션 장치(120)에 의해 생성된 시뮬레이션 결과 데이터를 분석함으로써 시뮬레이션 결과를 그래프 또는 도표 형태로 변환하여 출력하는 리포팅 장치(130) 및 시뮬레이션 장치(120)에 의해 생성된 시뮬레이션 결과 데이터를 분석하여 시뮬레이션 결과를 2D 또는 3D 형태의 애니메이션 형태로 변환하여 출력하는 애니메이션 장치(140) 중 적어도 하나를 포함한다.The simulation
도 1에서는 리포팅 장치(130) 및 애니메이션 장치(140)가 별개의 구성요소인 것처럼 기재하였지만, 변형된 실시예에 있어서는 리포팅 장치(130)와 애니메이션 장치(140)가 하나의 구성요소로 통합되어 구성될 수 있을 것이다.In FIG. 1, the
데이터베이스 관리 장치(150)는 상술한 데이터 생성 장치(110), 시뮬레이션 장치(120), 시뮬레이션 결과 출력장치(125), 및 데이터베이스(160)를 연계함으로써 각 장치(110~140) 들의 데이터 입출력을 담당한다. 이때, 데이터베이스 관리 장치(150)는 각 장치(110~140)들에 종속되도록 구성할 수도 있고, 각 장치(110~140)에 종속되지 않고 별도의 장치로 구성함으로써, 데이터베이스 관리장치(150)의 유 지보수가 용이하도록 할 수도 있다.The
또한, 데이터베이스 관리 장치(150)는 시뮬레이션 결과가 발생될 때마다 데이터베이스(160)에 직접 저장하는 것이 아니라 메모리(미도시)상에 임시적으로 저장하였다가 시스템의 자원 사용율 예컨대, CPU의 사용율이 낮은 시간에 시뮬레이션 결과를 데이터베이스(160)에 저장하거나 일정시간 주기로 시뮬레이션 결과를 데이터베이스(160)에 저장함으로써 데이터베이스(160)의 입출력횟수를 감소시킬 수 있다.In addition, the
이하에서는 도 2 내지 도 6을 참조하여 상술한 시뮬레이션 장치(120)에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이션 장치의 개략적인 블록도이다. 도시된 바와 같이, 시뮬레이션 장치(120)는 지능형 교통 네트워크 생성부(200), 지능형 교통 네트워크 분석부(210), 알고리즘 수행부(220)를 포함한다.2 is a schematic block diagram of a simulation apparatus according to an embodiment of the present invention. As illustrated, the
지능형 교통 네트워크 생성부(200)는 교통흐름 시뮬레이션을 위한 기본정보 데이터, 예컨대, 상술한 데이터 생성 장치(110)에 의해 생성된 파라미터 데이터, 교통로 데이터, 지능형 시설물 데이터, 지능형 교통수단 데이터, 및 시나리오 데이터를 이용하여 가상의 지능형 교통 네트워크를 생성한다.The intelligent traffic
구체적으로 도 3에 도시된 바와 같이, 지능형 교통 네트워크 생성부(200)에 포함된 교통로 생성부(310)는 파라미터 데이터, 교통로 데이터, 시나리오 데이터를 이용하여 시뮬레이션 할 교통로를 모델링함으로써 메모리(미도시)에 생성하고, 지능형 시설물 생성부(320)는 지능형 시설물 데이터를 이용하여 시뮬레이션 할 지능 형 시설물을 모델링함으로써 메모리에 생성하며, 지능형 차량 생성부(330)는 지능형 교통수단 데이터를 이용하여 지능형 교통수단 데이터를 모델링함으로써 메모리에 생성한다.In detail, as illustrated in FIG. 3, the
다시 도 2를 참조하면, 지능형 교통 네트워크 분석부(210)는 시나리오 데이터에 기초하여 각 지능형 시설물의 상태 제어 정보 및 각 지능형 교통수단의 제어 정보를 포함하는 네트워크 분석정보를 생성하는 것으로서, 도 4에 도시된 바와 같이 지능형 시설물 분류부(410), 상태 제어 정보 생성부(420), 최종 처리 정보 생성부(430), 및 분석정보 생성부(440)를 포함한다.Referring back to FIG. 2, the intelligent
먼저, 지능형 시설물 분류부(410)는 지능형 교통 네트워크 생성부(200)에 의해 생성된 각 지능형 시설물을 그 유형에 따라 분류한다. 구체적으로 지능형 시설물 분류부(410)는 지능형 교통 네트워크 생성부(200)에 의해 생성된 각 지능형 시설물을 지능형 안전 시설물, 지능형 소음저감 시설물, 지능형 로드킬 방지 시설물, 지능형 방무 시설물, 지능형 방풍 시설물, 지능형 노변-교통수단 통신 시설물, 지능형 진출입 제어 시설물 등으로 분류한다.First, the intelligent
다음으로 상태 제어 정보 생성부(420)는 주어진 교통환경에 따라 지능형 시설물 분류부(410)에 의해 분류된 각 지능형 시설물들의 상태를 적응적으로 조절하기 위한 상태 제어 정보를 생성한다. 구체적으로, 상태 제어 정보 생성부(420)는 각 지능형 시설물의 위치, 각 지능형 시설물의 정보 발생 주기, 각 지능형 시설물의 작동 조건에 따라 해당 지능형 시설물의 상태를 조절하기 위한 상태 제어 정보를 생성한다.Next, the state control
예를 들면, 교통수단이 고속으로 주행하는 교통로 구간에 직립형, 굴곡형, 꺽임형, 양쪽 꺽임형 등의 유형으로 설치되는 지능형 소음저감 시설물의 경우, 상태 제어 정보 생성부(420)는 소음 센싱 장치로부터 차량의 소음 데이터를 수집하고, 수집된 소음 데이터가 기준치 이상이면 소음 방음벽의 높이를 조절하기 위한 상태 제어 신호를 생성할 수 있다.For example, in the case of an intelligent noise reduction facility installed in a type of upright, bent, bent, or both bent in a traffic route section in which a vehicle travels at high speed, the state
다음으로 최종 처리 정보 생성부(430)는 미리 정해진 조건이 만족되면 상태 제어 정보 생성부(420)에 의해 생성된 지능형 시설물의 상태 제어 정보를 기초로 하여 최종 처리 정보를 생성한다. 이는, 상태 제어 정보가 생성될 때마다 생성된 상태 제어 정보를 해당 지능형 시설물에 바로 반영하는 것이 아니라, 미리 정해진 조건이 만족되는 경우 상태 제어 정보가 해당 지능형 시설물에 반영되도록 하기 위한 것이다.Next, when the predetermined condition is satisfied, the final
일 실시예에 있어서, 최종 처리 정보 생성부(430)는 상태 제어 정보의 발생 횟수 및 상태 제어 정보의 발생 주기 중 적어도 하나가 미리 정해진 조건을 만족하면 상태 제어 정보를 기초로 하여 최종 처리 정보를 생성할 수 있다.In one embodiment, the final processing
예컨대, 특정 구간에 설치된 지능형 소음저감 시설물의 소음 방음벽 높이를 조절하기 위한 상태 제어 정보가 소정 횟수 이상 발생되거나, 소정 주기마다 발생되는 경우, 실제로 해당 지능형 소음저감 시설물의 소음 방음벽의 높이를 조절하기 위한 최종 처리 정보를 생성하는 것이다.For example, when the state control information for adjusting the noise soundproof wall height of the intelligent noise reduction facility installed in a specific section is generated more than a predetermined number of times or every predetermined period, it is actually necessary to adjust the height of the noise soundproof wall of the intelligent noise reduction facility. To generate the final processing information.
다음으로, 분석정보 생성부(440)는 데이터 생성 장치(110)로부터 입력되는 시나리오에 기초하여 최종 처리 정보가 수행될 시간에 대한 정보, 최종 처리 정보 가 반영될 지능형 시설물에 대한 공간 정보, 최종 처리 정보, 및 최종 처리 정보의 수행과 관련된 지능형 교통수단의 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하는 분석정보를 생성한다.Next, the analysis
예컨대, 분석정보 생성부(440)는 최종 처리 정보 생성부(430)에 의해 생성된 최종 처리 정보에 기초하여 지능형 교통 네트워크 상에서 해당 최종 처리 정보가 적용될 지능형 소음 저감 시설물이 존재하는 구간에 대한 정보, 해당 최종 처리 정보가 지능형 소음 저감 시설물에 적용될 시간에 대한 정보, 및 해당 최종 처리 정보가 적용될 지능형 소음 저감 시설물이 존재하는 구간을 소통하는 지능형 교통수단의 수량 등에 대한 정보가 포함된 분석정보를 생성할 수 있다.For example, the analysis
다시 도 2를 참조하면, 알고리즘 수행부(230)는 지능형 교통 네트워크 분석부(220)에 의해 생성된 분석정보를 이용하여 교통흐름을 시뮬레이션 하기 위한 알고리즘을 선택하고, 선택된 알고리즘을 수행함으로써 시뮬레이션 결과를 생성한다. 이러한 알고리즘 수행부(230)는 도 5에 도시된 바와 같이, 분석정보 추출부(510), 알고리즘 선택부(520), 알고리즘 연산부(530), 및 제어부(540)를 포함한다.Referring back to FIG. 2, the algorithm execution unit 230 selects an algorithm for simulating a traffic flow by using the analysis information generated by the intelligent
먼저, 분석정보 추출부(510)는 지능형 교통 네트워크 분석부(220)에 의해 생성된 분석정보 중 알고리즘 연산이 요구되는 분석정보를 추출한다.First, the analysis
예컨대, 지능형 소음저감시설물에 대한 최종 처리 정보, 최종 처리 정보가 적용될 지능형 소음 저감 시설물이 존재하는 구간에 대한 정보, 최종 처리 정보가 지능형 소음 저감 시설물에 적용될 시간에 대한 정보, 및 최종 처리 정보가 적용될 지능형 소음 저감 시설물이 존재하는 구간을 소통하는 지능형 교통수단의 수량 등 에 대한 정보 중 지능형 교통수단의 수량에 대한 정보에 대해서는 알고리즘을 통한 연산이 필요하지 않으므로 분석정보 추출부(510)는 최종 처리 정보, 구간에 대한 정보, 및 시간에 대한 정보를 알고리즘 연산이 요구되는 분석정보로써 추출할 수 있다.For example, the final processing information on the intelligent noise reduction facility, the information on the section in which the intelligent noise reduction facility is to be applied, the information on the time when the final processing information is applied to the intelligent noise reduction facility, and the final processing information are applied. The information on the quantity of intelligent means of transportation, which communicates the section in which the intelligent noise reduction facility exists, does not require computation through an algorithm, so the analysis
다음으로, 알고리즘 선택부(520)는 분석정보 추출부(510)에 의해 추출된 분석정보의 유형에 따라 복수개의 알고리즘 중 적어도 하나의 알고리즘을 추출된 분석정보를 위한 알고리즘으로 선택한다. 일 실시예에 있어서, 알고리즘 선택부(520)는 추출된 분석정보가 지능형 시설물에 대한 유형인 경우, 지능형 시설물 제어 알고리즘을 선택하고, 추출된 분석정보가 지능형 교통수단에 대한 유형인 경우 지능형 교통수단 주행 알고리즘을 선택하며, 추출된 분석정보가 교통로에 대한 유형인 경우 교통로 제어 알고리즘을 선택한다.Next, the
다음으로, 알고리즘 연산부(530)는 알고리즘 선택부(520)에 의해 선택된 알고리즘을 연산하거나, 후술할 제어부(540)에 의해 호출이 결정된 알고리즘을 연산함으로써 교통흐름 시뮬레이션 결과를 생성한다. 이러한 알고리즘 연산부(530)는 도시된 바와 같이, 지능형 시설물 제어 알고리즘 수행부(532), 지능형 교통수단 주행 알고리즘 수행부(534), 및 교통로 제어 알고리즘 수행부(536)을 포함한다.Next, the
지능형 시설물 제어 알고리즘 수행부(532)는 알고리즘 선택부(520)에 의해 적어도 하나의 지능형 시설물 제어 알고리즘이 선택되는 경우, 선택된 지능형 시설물 제어 알고리즘을 수행하는 것으로서, 일 실시예에 있어서 지능형 시설물 제어 알고리즘에는 지능형 안전 시설물 제어 알고리즘, 지능형 소음 저감 시설물 제어 알고리즘, 지능형 로드킬 방지 시설물 제어 알고리즘, 지능형 방무 시설물 제어 알고리즘, 지능형 방풍 제어 알고리즘, 지능형 노변-교통수단 통신 시설물 제어 알고리즘, 지능형 진출입 제어 시설물 제어 알고리즘 등과 같은 다양한 알고리즘을 포함될 수 있다.The intelligent facility control algorithm performing unit 532 performs the selected intelligent facility control algorithm when the at least one intelligent facility control algorithm is selected by the
예컨대, 분석정보 추출부(510)에 의해 지능형 소음저감 시설물의 소음 방음벽의 높이를 조절하기 위한 최종 처리 정보가 추출되면, 알고리즘 선택부(520)는 추출된 분석정보가 지능형 시설물에 관련된 것이므로 지능형 시설물 제어 알고리즘을 선택하게 되고, 지능형 시설물 제어 알고리즘 수행부(532)는 지능형 소음 저감 시설물의 소음 방음벽의 높이를 조절하기 위해, 소음 방음벽 높이 조절 알고리즘, 태양 집광판 전력 생산 알고리즘, 능동소음제어 알고리즘, 소음저감 모니터링 알고리즘 등을 호출함으로써 호출된 알고리즘들을 수행하게 된다.For example, when the final processing information for adjusting the height of the noise barrier of the intelligent noise reduction facility is extracted by the analysis
이 예에서, 소음 방음벽 높이 조절 알고리즘 이외에 태양 집광판 전력 생산 알고리즘을 함께 호출하는 이유는 소음방음벽의 높이는 모터 구동 방식 또는 유압 구동 방식 등으로 조절가능 한데, 소음방음벽의 높이 조절을 위한 구동장치의 전력은 태양 집광판에서 자체적으로 생성된 전기 에너지를 통해 공급되기 때문이다. 또한, 능동소음제어 알고리즘을 함께 호출하는 이유는 소음의 파장 및 주기에 맞게 중첩의 원리를 적용하여 소음을 제거하기 위한 것이다.In this example, the reason for calling the solar light collecting panel power production algorithm together with the noise noise barrier height adjustment algorithm is that the height of the noise barrier can be adjusted by a motor driving method or a hydraulic driving method. This is because the solar panels are supplied with their own generated electrical energy. In addition, the reason for calling the active noise control algorithm together is to remove the noise by applying the principle of superposition according to the wavelength and period of the noise.
지능형 교통수단 주행 알고리즘 연산부(534)는 알고리즘 선택부(520)에 의해 적어도 하나의 지능형 교통수단 제어 알고리즘이 선택되는 경우, 선택된 지능형 교통수단 제어 알고리즘을 수행하는 것으로서, 이러한 지능형 교통수단 제어 알고리 즘은 지능형 단말기를 통해 지능형 시설물로부터 수신된 정보가 반영된 교통수단 추종 알고리즘, 교통로 선택 알고리즘, 지능형 단말기 통신 알고리즘 등을 포함할 수 있다.When the at least one intelligent transportation control algorithm is selected by the
다음으로, 교통로 제어 알고리즘 연산부(536)는 알고리즘 선택부(520)에 의해 적어도 하나의 교통로 제어 알고리즘이 선택되는 경우, 선택된 교통로 제어 알고리즘을 수행하는 것으로서, 이러한 교통로 제어 알고리즘은 톨게이트 제어 알고리즘, 램프 미터링 제어 알고리즘, 최단경로를 검색하기 위한 알고리즘, 신호제어를 위한 알고리즘, 교통로 선택을 위한 알고리즘, 합분류를 위한 알고리즘, 물리운동을 위한 알고리즘 등을 포함할 수 있다.Next, when at least one traffic path control algorithm is selected by the
한편, 알고리즘 연산부(530)는 알고리즘 선택부(520)에 의해 선택된 알고리즘 이외에도 후술하는 제어부(540)에 의해 호출이 결정된 알고리즘을 수행할 수도 있다. 여기서, 제어부(540)에 의해 호출이 결정된 알고리즘은 알고리즘 선택부(520)에 의해 선택된 알고리즘의 수행에 따라 연쇄적으로 반응하게 되는 알고리즘을 의미한다.In addition to the algorithm selected by the
또한, 알고리즘 연산부(530)는 알고리즘 수행에 따른 시뮬레이션 결과로써, 링크 교통량 데이터, 교차로 지체 데이터, 링크속도 데이터, 통행시간 데이터, 교통수단 정적 데이터, 교통수단 좌표 데이터, 및 교통수단 동적 데이터를 생성할 수 있다.In addition, the
여기서, 링크 교통량 데이터는 교통 네트워크의 링크 상에서 지능형 교통수단의 수, 지능형 교통수단의 종류 등 교통량에 관련된 자료를 의미하고, 교차로 지 체 데이터는 교통 네트워크의 교차로에서의 상행선 및 하행선 별로 각 신호에 따른 교통로의 지체시간과 교통수단의 수, 지능형 교통수단의 종류 등에 관련된 자료를 의미한다. 또한, 링크 속도 데이터는 교통 네트워크 상에서 링크별 구간속도 및 특정 링크별 지능형 교통수단의 속도 등에 관련된 자료를 의미하고, 통행시간 데이터는 교통 네트워크 상에서 특정 노드나 링크 등을 지나갈 때의 통행시간에 관련된 자료를 의미한다.Here, the link traffic data refers to data related to the traffic volume, such as the number of intelligent means of transport, the type of intelligent means of transport on the link of the traffic network, and the intersection delay data according to each signal for each up and down line at the intersection of the traffic network. It refers to data related to traffic delays, the number of means of transportation, types of intelligent means of transportation, etc. In addition, the link speed data refers to data related to the section speed by link and the speed of intelligent transportation by a specific link in the traffic network, and the travel time data is related to the travel time when passing through a specific node or link in the traffic network. Means.
교통수단 정적 데이터는 지능형 교통수단의 크기, 지능형 교통수단의 가감속 계수, 지능형 교통수단의 마찰계수, 탑승인원, 지능형 교통수단의 엔진성능, 지능형 교통수단의 회전능력 등 지능형 교통수단의 정적인 속성에 관련된 자료를 의미하고, 지능형 교통수단 좌표 데이터는 지능형 교통수단의 애니메이션화를 위한 2D 또는 3D좌표 자료를 의미하며, 지능형 교통수단 동적 데이터는 시뮬레이션 결과의 애니메이션 작업시점에 측정할 수 있는 지능형 교통수단의 속도, 가속도, 감속도, 마찰계수, 또는 회전상태 등 지능형 교통수단의 동적인 속성의 자료를 의미한다.The static data of the transportation means the static properties of the intelligent transportation such as the size of the intelligent transportation, the acceleration and deceleration coefficient of the intelligent transportation, the friction coefficient of the intelligent transportation, the number of occupants, the engine performance of the intelligent transportation, and the rotational capacity of the intelligent transportation. Intelligent transportation coordinate data refers to 2D or 3D coordinate data for animation of intelligent transportation, and intelligent transportation dynamic data refers to the intelligent transportation that can be measured at the time of animation work of simulation results. Refers to the dynamic properties of intelligent means of transport, such as speed, acceleration, deceleration, coefficient of friction, or rotational state.
제어부(540)는 알고리즘 선택부(520)에 의해 선택된 알고리즘과 연쇄적으로 반응하는 알고리즘의 호출 여부를 결정하여 그 결과를 상술한 알고리즘 연산부(530)로 제공한다.The
예컨대, 제어부(540)는 상술한 알고리즘 선택부(520)에 의해 소음 방음벽 높이 조절 알고리즘이 선택되어 알고리즘 연산부(530)에 의해 특정 구간에 있는 지능형 소음저감 시설물에 대해 해당 알고리즘이 수행된 경우, 지능형 안전 시설물 제어 알고리즘 중 조명시설조절 알고리즘, 지능형 노변-교통수단 통신 시설물 제어 알고리즘 중 노변 정보 표시 알고리즘, 지능형 진출입 제어 시설물 제어 알고리즘 중 진입 차량 통제 알고리즘을 호출 여부를 결정하여 그 결과를 상술한 알고리즘 연산부(530)로 제공함으로써 호출된 알고리즘이 알고리즘 연산부(530)에 의해 수행되도록 한다.For example, the
이와 같이, 본 발명은 특정 알고리즘이 선택되어 수행되는 경우, 해당 알고리즘과 연쇄적으로 반응하는 알고리즘을 자동으로 호출하여 수행할 수 있다.As described above, when a specific algorithm is selected and executed, the present invention may be performed by automatically calling an algorithm that chains with the corresponding algorithm.
이하에서는, 상술한 시뮬레이션 장치를 이용해서 교통흐름을 시뮬레이션 하는 방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of simulating a traffic flow using the above-described simulation apparatus will be described in detail.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 교통 네트워크 상에서의 교통흐름 시뮬레이션 방법을 보여주는 플로우차트이다. 도시된 바와 같이, 먼저 지능형 교통 네트워크 상에서의 교통흐름을 시뮬레이션 하기 위한 기본정보 데이터들을 수신한다(S600). 여기서, 기본정보 데이터는 파라미터 데이터, 교통로 데이터, 지능형 교통수단 데이터, 지능형 시설물 데이터, 및 시나리오 데이터를 포함하는 것으로서 각 데이터의 상세한 설명은 위에서 자세히 설명하였으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.6 is a flowchart showing a traffic flow simulation method on an intelligent traffic network according to an embodiment of the present invention. As shown, first, basic information data for simulating a traffic flow on an intelligent traffic network is received (S600). Here, the basic information data includes the parameter data, the traffic route data, the intelligent transportation data, the intelligent facility data, and the scenario data. The detailed description of each data has been described above in detail, and thus the detailed description thereof will be omitted.
이후, 수신된 기본정보 데이터를 이용하여 가상의 지능형 교통 네트워크를 생성한다(S610). 여기서, 가상의 지능형 교통네트워크란 교통로, 상기 교통로 상에 설치되는 지능형 시설물, 상기 교통로 상에서 소통 가능하도록 생성된 지능형 교통수단을 포함하는 개념이다.Thereafter, a virtual intelligent traffic network is generated using the received basic information data (S610). Here, the virtual intelligent traffic network is a concept including a traffic route, an intelligent facility installed on the traffic route, and an intelligent transportation means created to communicate on the traffic route.
다음으로, 생성된 지능형 시설물을 그 유형에 따라 분류하고(S620), 주어진 교통환경을 기초로 하여 각 지능형 시설물에 대한 상태를 적응적으로 조절하기 위한 상태 제어 정보를 생성한다(S630).Next, the generated intelligent facilities are classified according to their type (S620), and state control information for adaptively adjusting the state of each intelligent facility based on a given traffic environment is generated (S630).
이후, 미리 정해진 조건이 만족되면 S630에서 생성된 상태 제어 정보를 기초로 최종 처리 정보를 생성한다(S640). 일 실시예에 있어서 상태 제어 정보가 소정 횟수 이상 발생하거나, 소정 주기 마다 상태 제어 정보가 발생하는 경우 상태 제어 정보를 기초로 최종 처리 정보를 생성할 수 있다.Thereafter, when the predetermined condition is satisfied, the final processing information is generated based on the state control information generated in S630 (S640). In one embodiment, when the state control information occurs more than a predetermined number of times or the state control information occurs every predetermined period, the final processing information may be generated based on the state control information.
다음으로, 미리 결정된 시나리오에 기초하여 최종 처리 정보가 수행될 시간 정보, 최종 처리 정보가 반영될 지능형 시설물에 대한 공간 정보, 최종 처리 정보, 및 최종 처리 정보의 수행과 관련된 지능형 교통수단의 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하는 분석정보를 생성한다(S650).Next, among the time information on which the final processing information is to be performed based on the predetermined scenario, the space information on the intelligent facility to which the final processing information is to be reflected, the final processing information, and the control information of the intelligent transportation associated with the performance of the final processing information. Generate analysis information including at least one (S650).
이후, 생성된 분석정보 중 알고리즘 연산이 요구되는 분석정보를 추출하고(S660), 추출된 분석정보의 유형에 따라 복수개의 알고리즘 중 적어도 하나의 알고리즘을 추출된 분석정보를 위한 알고리즘으로 선택한다(S670). 일 실시예에 있어서, 알고리즘은 크게 지능형 시설물 제어 알고리즘, 지능형 교통수단 주행 알고리즘, 및 교통로 제어 알고리즘이 있고, 각 알고리즘들은 다시 복수개의 제어 알고리즘들을 더 포함할 수 있다. 이러한 알고리즘에 대한 설명은 이미 상술하였기 때문에 구체적인 설명은 생략한다.Thereafter, analysis information required for algorithm calculation is extracted from the generated analysis information (S660), and at least one algorithm from among a plurality of algorithms is selected as an algorithm for the extracted analysis information according to the type of the extracted analysis information (S670). ). In one embodiment, the algorithm is largely an intelligent facility control algorithm, intelligent vehicle driving algorithm, and traffic path control algorithm, each algorithm may further include a plurality of control algorithms. Since the description of this algorithm has already been described above, a detailed description thereof will be omitted.
이후, 선택된 알고리즘을 수행함으로써 시뮬레이션 결과를 생성한다(S680). 이때, 선택된 알고리즘과 연쇄적으로 반응하는 알고리즘이 존재하는 경우 해당 알고리즘을 호출하여 선택된 알고리즘과 함께 수행함으로써 시뮬레이션 결과를 생성 한다.Thereafter, a simulation result is generated by performing the selected algorithm (S680). At this time, if there is an algorithm that reacts in series with the selected algorithm, the corresponding algorithm is called and performed together with the selected algorithm to generate a simulation result.
상술한 교통흐름 시뮬레이션 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 이때, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 한편, 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The above-described traffic flow simulation method may be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer-readable recording medium. In this case, the computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. On the other hand, the program instructions recorded on the recording medium may be those specially designed and configured for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software.
컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 한편, 이러한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다.The computer-readable recording medium includes a magnetic recording medium such as a magnetic medium such as a hard disk, a floppy disk and a magnetic tape, an optical medium such as a CD-ROM and a DVD, a magnetic disk such as a floppy disk, A magneto-optical media, and a hardware device specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. The recording medium may be a transmission medium such as an optical or metal wire, a waveguide, or the like including a carrier wave for transmitting a signal specifying a program command, a data structure, or the like.
또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.In addition, program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
한편, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.On the other hand, those skilled in the art will understand that the present invention described above can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교통흐름 시뮬레이션 장치가 적용되는 교통흐름 시뮬레이션 시스템의 개략적인 블록도.1 is a schematic block diagram of a traffic flow simulation system to which a traffic flow simulation apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교통흐름 시뮬레이션 장치의 개략적인 블록도.Figure 2 is a schematic block diagram of a traffic flow simulation apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 지능형 교통 네트워크 생성부의 세부적인 블록도.3 is a detailed block diagram of the intelligent transportation network generation unit shown in FIG. 2;
도 4는 도 2에 도시된 지능형 교통 네트워크 분석부의 세부적인 블록도.4 is a detailed block diagram of the intelligent traffic network analysis unit shown in FIG. 2;
도 5는 도 2에 도시된 알고리즘 수행부의 세부적인 블록도.5 is a detailed block diagram of an algorithm execution unit shown in FIG. 2;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 교통흐름 시뮬레이션 방법을 보여주는 플로우차트.6 is a flowchart showing a traffic flow simulation method according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
120: 시뮬레이션 장치 200: 지능형 교통 네트워크 생성부120: simulation apparatus 200: intelligent traffic network generation unit
210: 지능형 교통 네트워크 분석부 220: 교통모형 생성모듈210: intelligent traffic network analysis unit 220: traffic model generation module
230: 알고리즘 수행부230: algorithm execution unit
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