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분산 예측 기반의 교통신호 제어 시스템 및 그 방법

  • 기술번호 : KST2020010090
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명에 따른 분산 예측 기반의 교통신호 제어 시스템은, 도로 상에 설치된 노변 장치로부터 제공되는 각 도로 별의 유출 교통류(outflow) 정보 및 잔여 교통량(accumulation) 정보를 기반으로 지역단위 교통량 변화의 특성(MFD: macroscopic fundamental diagram)을 산출하는 교통량 변화 특성 산출부와, 상기 각 도로 별의 유출 교통류 정보에 의거하여, 기 정의된 지역(region)들의 경계부에 위치한 도로 구간들의 통합 유출 교통류를 산출하는 유출 교통류 산출부와, 상기 각 도로 별의 잔여 교통량 정보에 의거하여, 기 정의된 지역 내에 위치한 도로 구간들의 통합 잔여 교통량을 산출하는 잔여 교통량 산출부와, 산출된 상기 MFD, 상기 통합 유출 교통류 및 상기 통합 잔여 교통량에 의거하여, 특정 지역 간의 이동 교통량(transfer flow) 제어를 위해 인접 지역들의 교통 상태 및 통행 수요를 반영하기 위한 로컬 정보 교환 지도를 생성하는 교환 지도 생성부와, 생성된 상기 로컬 정보 교환 지도를 토대로, 로컬 에이전트에 인접한 두 지역 간 교통량 이동의 상호작용을 고려하여, 교통 상황별로 제어모드를 결정하는 제어모드 결정부와, 상기 로컬 에이전트에 인접한 두 지역의 상대적 중요도를 시간대별 교통 혼잡 정도에 따라 계산하여 목표 제어를 위한 각 지역의 가중치를 부여하는 중요도 산정부와, 결정된 상기 제어모드와 부여된 상기 각 지역의 가중치에 의거하여, 기 지정된 시간대 이내의 지역단위 교통량 변화를 예측하고, 예측 결과 중 기 설정된 목표치에 가장 근사한 제어 입력을 제어 입력 변수로 최적화시키는 이동 교통량 최적화부와, 최적화된 상기 제어 입력 변수에 의거하여, 로컬 에이전트에 해당되는 경계부 개별 교차로들의 신호 주기를 산출하는 신호 주기 산출부와, 상기 산출된 신호 주기를 개별 교차로의 경계부 신호기로 전송하는 DB 관리부를 포함할 수 있다.
Int. CL G08G 1/08 (2006.01.01) G08G 1/081 (2006.01.01) G08G 1/01 (2006.01.01)
CPC G08G 1/08(2013.01) G08G 1/08(2013.01) G08G 1/08(2013.01) G08G 1/08(2013.01)
출원번호/일자 1020190007658 (2019.01.21)
출원인 한국과학기술원, 한국교통연구원
등록번호/일자 10-2179433-0000 (2020.11.10)
공개번호/일자 10-2020-0090528 (2020.07.29) 문서열기
공고번호/일자 (20201116) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2019.01.21)
심사청구항수 10

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구
2 한국교통연구원 대한민국 세종특별자치시

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 여화수 대전광역시 유성구
2 김성훈 대전광역시 유성구
3 이동훈 대전광역시 유성구
4 탁세현 세종특별자치시 시청대로 *

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 제일특허법인(유) 대한민국 서울특별시 서초구 마방로 ** (양재동, 동원F&B빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대전광역시 유성구
2 한국교통연구원 세종특별자치시
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2019.01.21 수리 (Accepted) 1-1-2019-0073205-12
2 보정요구서
Request for Amendment
2019.01.31 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2019-0019749-64
3 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2019.02.25 수리 (Accepted) 1-1-2019-0196243-32
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
5 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2019.07.15 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
6 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2019.09.05 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2019-0113997-85
7 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2020.03.25 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2020-0218068-14
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
9 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2020.05.25 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2020-0525542-21
10 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견서·답변서·소명서
2020.05.25 수리 (Accepted) 1-1-2020-0525541-86
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
12 등록결정서
Decision to grant
2020.10.21 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2020-0725455-39
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
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도로 상에 설치된 노변 장치로부터 제공되는 각 도로 별의 유출 교통류(outflow) 정보 및 잔여 교통량(accumulation) 정보를 기반으로 지역단위 교통량 변화의 특성(MFD: macroscopic fundamental diagram)을 산출하는 교통량 변화 특성 산출부와,상기 각 도로 별의 유출 교통류 정보에 의거하여, 기 정의된 지역(region)들의 경계부에 위치한 도로 구간들의 통합 유출 교통류를 산출하는 유출 교통류 산출부와,상기 각 도로 별의 잔여 교통량 정보에 의거하여, 기 정의된 지역 내에 위치한 도로 구간들의 통합 잔여 교통량을 산출하는 잔여 교통량 산출부와,산출된 상기 MFD, 상기 통합 유출 교통류 및 상기 통합 잔여 교통량에 의거하여, 특정 지역 간의 이동 교통량(transfer flow) 제어를 위해 인접 지역들의 교통 상태 및 통행 수요를 반영하기 위한 로컬 정보 교환 지도를 생성하는 교환 지도 생성부와,생성된 상기 로컬 정보 교환 지도를 토대로, 로컬 에이전트에 인접한 두 지역 간 교통량 이동의 상호작용을 고려하여, 교통 상황별로 제어모드를 결정하는 제어모드 결정부와,상기 로컬 에이전트에 인접한 두 지역의 상대적 중요도를 시간대별 교통 혼잡 정도에 따라 계산하여 목표 제어를 위한 각 지역의 가중치를 부여하는 중요도 산정부와,결정된 상기 제어모드와 부여된 상기 각 지역의 가중치에 의거하여, 기 지정된 시간대 이내의 지역단위 교통량 변화를 예측하고, 예측 결과 중 기 설정된 목표치에 가장 근사한 제어 입력을 제어 입력 변수로 최적화시키는 이동 교통량 최적화부와,최적화된 상기 제어 입력 변수에 의거하여, 로컬 에이전트에 해당되는 경계부 개별 교차로들의 신호 주기를 산출하는 신호 주기 산출부와,상기 산출된 신호 주기를 개별 교차로의 경계부 신호기로 전송하는 DB 관리부를 포함하고,상기 제어모드 결정부는,상기 인접한 두 지역의 교통 상황이 모두 원활한 상태이면 각 방향의 이동 교통량을 최대화하는 그리디 모드(Greedy mode), 상기 인접한 두 지역 중 한 지역만 교통 혼잡 상태이면 교통이 원활한 지역에서 교통 혼잡 지역으로의 이동 교통량을 감소시키는 부분 협력 모드(Partially cooperative mode), 상기 인접한 두 지역 모두 교통 혼잡 상태이면 각 지역이 통행수요를 처리함에 있어 상대 지역에게 주는 피해를 최소화하는 전체 협력 모드(Fully cooperative mode) 중 어느 하나를 상기 제어모드로 결정하는분산 예측 기반의 교통신호 제어 시스템
2 2
제 1 항에 있어서,상기 교통량 변화 특성 산출부는,기 설정된 정기적(long-term) 갱신을 통해 상기 MFD를 산출하는분산 예측 기반의 교통신호 제어 시스템
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삭제
4 4
제 1 항에 있어서,상기 이동 교통량 최적화부는,지역단위 교통 모델 예측(model predictive)을 기반으로 제어 입력 변수를 최적화시키는분산 예측 기반의 교통신호 제어 시스템
5 5
제 1 항에 있어서,상기 DB 관리부는,상기 산출된 신호 주기를 교통 혼잡 또는 교통 원활의 통계적 추정에 기반한 기 설정된 시간대별 주기로 개별 교차로의 경계부 신호기로 전송하는분산 예측 기반의 교통신호 제어 시스템
6 6
도로 상에 설치된 노변 장치로부터 제공되는 각 도로 별의 유출 교통류 정보 및 잔여 교통량 정보를 기반으로 지역단위 교통량 변화의 특성(MFD: Macroscopic Fundamental Diagram)을 산출하는 단계와,상기 각 도로 별의 유출 교통류 정보에 의거하여, 기 정의된 지역(region)들의 경계부에 위치한 도로 구간들의 통합 유출 교통류를 산출하는 단계와,상기 각 도로 별의 잔여 교통량 정보에 의거하여, 기 정의된 지역 내에 위치한 도로 구간들의 통합 잔여 교통량을 산출하는 단계와,산출된 상기 MFD, 상기 통합 유출 교통류 및 상기 통합 잔여 교통량에 의거하여, 특정 지역 간의 이동 교통량(transfer flow) 제어를 위해 인접 지역들의 교통 상태 및 통행 수요를 반영하기 위한 로컬 정보 교환 지도를 생성하는 단계와,생성된 상기 로컬 정보 교환 지도를 토대로, 로컬 에이전트에 인접한 두 지역 간 교통량 이동의 상호작용을 고려하여, 교통 상황별로 제어모드를 결정하는 단계와,상기 로컬 에이전트에 인접한 두 지역의 상대적 중요도를 시간대별 교통 혼잡 정도에 따라 계산하여 목표 제어를 위한 각 지역의 가중치를 부여하는 단계와,결정된 상기 제어모드와 부여된 상기 각 지역의 가중치에 의거하여, 기 지정된 시간대 이내의 지역단위 교통량 변화를 예측하고, 예측 결과 중 기 설정된 목표치에 가장 근사한 제어 입력을 제어 입력 변수로 최적화시키는 단계와,최적화된 상기 제어 입력 변수에 의거하여, 로컬 에이전트에 해당되는 경계부 개별 교차로들의 신호 주기를 산출하는 단계를 포함하고,상기 제어모드를 결정하는 단계는,상기 인접한 두 지역의 교통 상황이 모두 원활한 상태이면 각 방향의 이동 교통량을 최대화하는 그리디 모드(Greedy mode), 상기 인접한 두 지역 중 한 지역만 교통 혼잡 상태이면 교통이 원활한 지역에서 교통 혼잡 지역으로의 이동 교통량을 감소시키는 부분 협력 모드(Partially cooperative mode), 상기 인접한 두 지역 모두 교통 혼잡 상태이면 각 지역이 통행수요를 처리함에 있어 상대 지역에게 주는 피해를 최소화하는 전체 협력 모드(Fully cooperative mode) 중 어느 하나를 상기 제어모드로 결정하는분산 예측 기반의 교통신호 제어 방법
7 7
제 6 항에 있어서,상기 산출된 신호 주기를 교통 혼잡 또는 교통 원활의 통계적 추정에 기반한 기 설정된 시간대별 주기로 개별 교차로의 경계부 신호기로 전송하는 단계를 더 포함하는분산 예측 기반의 교통신호 제어 방법
8 8
제 6 항에 있어서,상기 MFD는,기 설정된 정기적(long-term) 갱신을 통해 산출되는분산 예측 기반의 교통신호 제어 방법
9 9
삭제
10 10
제 6 항에 있어서,상기 최적화시키는 단계는,지역단위 교통 모델 예측(model predictive)을 기반으로 상기 제어 입력 변수를 최적화시키는분산 예측 기반의 교통신호 제어 방법
11 11
분산 예측 기반의 교통신호 제어 방법을 프로세서가 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체로서,상기 교통 신호 제어 방법은,도로 상에 설치된 노변 장치로부터 제공되는 각 도로 별의 유출 교통류 정보 및 잔여 교통량 정보를 기반으로 지역단위 교통량 변화의 특성(MFD: Macroscopic Fundamental Diagram)을 산출하는 단계와,상기 각 도로 별의 유출 교통류 정보에 의거하여, 기 정의된 지역(region)들의 경계부에 위치한 도로 구간들의 통합 유출 교통류를 산출하는 단계와,상기 각 도로 별의 잔여 교통량 정보에 의거하여, 기 정의된 지역 내에 위치한 도로 구간들의 통합 잔여 교통량을 산출하는 단계와,산출된 상기 MFD, 상기 통합 유출 교통류 및 상기 통합 잔여 교통량에 의거하여, 특정 지역 간의 이동 교통량(transfer flow) 제어를 위해 인접 지역들의 교통 상태 및 통행 수요를 반영하기 위한 로컬 정보 교환 지도를 생성하는 단계와,생성된 상기 로컬 정보 교환 지도를 토대로, 로컬 에이전트에 인접한 두 지역 간 교통량 이동의 상호작용을 고려하여, 교통 상황별로 제어모드를 결정하는 단계와,상기 로컬 에이전트에 인접한 두 지역의 상대적 중요도를 시간대별 교통 혼잡 정도에 따라 계산하여 목표 제어를 위한 각 지역의 가중치를 부여하는 단계와,결정된 상기 제어모드와 부여된 상기 각 지역의 가중치에 의거하여, 기 지정된 시간대 이내의 지역단위 교통량 변화를 예측하고, 예측 결과 중 기 설정된 목표치에 가장 근사한 제어 입력을 제어 입력 변수로 최적화시키는 단계와,최적화된 상기 제어 입력 변수에 의거하여, 로컬 에이전트에 해당되는 경계부 개별 교차로들의 신호 주기를 산출하는 단계를 포함하고,상기 제어모드를 결정하는 단계는,상기 인접한 두 지역의 교통 상황이 모두 원활한 상태이면 각 방향의 이동 교통량을 최대화하는 그리디 모드(Greedy mode), 상기 인접한 두 지역 중 한 지역만 교통 혼잡 상태이면 교통이 원활한 지역에서 교통 혼잡 지역으로의 이동 교통량을 감소시키는 부분 협력 모드(Partially cooperative mode), 상기 인접한 두 지역 모두 교통 혼잡 상태이면 각 지역이 통행수요를 처리함에 있어 상대 지역에게 주는 피해를 최소화하는 전체 협력 모드(Fully cooperative mode) 중 어느 하나를 상기 제어모드로 결정하는컴퓨터 판독 가능한 기록매체
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분산 예측 기반의 교통신호 제어 방법을 프로세서가 수행할 수 있도록 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서,상기 교통 신호 제어 방법은,도로 상에 설치된 노변 장치로부터 제공되는 각 도로 별의 유출 교통류 정보 및 잔여 교통량 정보를 기반으로 지역단위 교통량 변화의 특성(MFD: Macroscopic Fundamental Diagram)을 산출하는 단계와,상기 각 도로 별의 유출 교통류 정보에 의거하여, 기 정의된 지역(region)들의 경계부에 위치한 도로 구간들의 통합 유출 교통류를 산출하는 단계와,상기 각 도로 별의 잔여 교통량 정보에 의거하여, 기 정의된 지역 내에 위치한 도로 구간들의 통합 잔여 교통량을 산출하는 단계와,산출된 상기 MFD, 상기 통합 유출 교통류 및 상기 통합 잔여 교통량에 의거하여, 특정 지역 간의 이동 교통량(transfer flow) 제어를 위해 인접 지역들의 교통 상태 및 통행 수요를 반영하기 위한 로컬 정보 교환 지도를 생성하는 단계와,생성된 상기 로컬 정보 교환 지도를 토대로, 로컬 에이전트에 인접한 두 지역 간 교통량 이동의 상호작용을 고려하여, 교통 상황별로 제어모드를 결정하는 단계와,상기 로컬 에이전트에 인접한 두 지역의 상대적 중요도를 시간대별 교통 혼잡 정도에 따라 계산하여 목표 제어를 위한 각 지역의 가중치를 부여하는 단계와,결정된 상기 제어모드와 부여된 상기 각 지역의 가중치에 의거하여, 기 지정된 시간대 이내의 지역단위 교통량 변화를 예측하고, 예측 결과 중 기 설정된 목표치에 가장 근사한 제어 입력을 제어 입력 변수로 최적화시키는 단계와,최적화된 상기 제어 입력 변수에 의거하여, 로컬 에이전트에 해당되는 경계부 개별 교차로들의 신호 주기를 산출하는 단계를 포함하고,상기 제어모드를 결정하는 단계는,상기 인접한 두 지역의 교통 상황이 모두 원활한 상태이면 각 방향의 이동 교통량을 최대화하는 그리디 모드(Greedy mode), 상기 인접한 두 지역 중 한 지역만 교통 혼잡 상태이면 교통이 원활한 지역에서 교통 혼잡 지역으로의 이동 교통량을 감소시키는 부분 협력 모드(Partially cooperative mode), 상기 인접한 두 지역 모두 교통 혼잡 상태이면 각 지역이 통행수요를 처리함에 있어 상대 지역에게 주는 피해를 최소화하는 전체 협력 모드(Fully cooperative mode) 중 어느 하나를 상기 제어모드로 결정하는컴퓨터 프로그램
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1 국토교통부 한국교통연구원 2018년 교통물류연구사업 자율주행기반 대중교통시스템 실증 연구
2 과학기술정보통신부 한국과학기술정보연구원 SW컴퓨팅산업원천기술 딥러닝 기반 도심지 교통혼합 예측 및 신호제어 솔루션 시스템 개발