DSRC기반 교통상황인지 자가적응형 내비게이션 시스템

Abstract

본 논문에서는 교통상황을 실시간으로 반영하고 교통혼잡완화를 고려하여 최적의 이동경로를 제공하는 자가적응형 내비게이션 시스템을 제안한다. 기존의 내비게이션 시스템들의 경우 각각 독자적인 서버를 사용하여 사용자로부터 경로안내 요청이 온 시점의 교통정보만을 이용해 경로를 탐색한다. 하지만 이는 향후에 동적으로 변화하는 교통상황을 고려하지 않은 경로이다. 때문에 다 수의 차량이 인접한 지점을 목적지로 하는 경우 서로 다른 내비게이션 시스템 에서 특정 구간을 공유하는 경로를 제공할 수 있어 새로운 병목현상을 발생시킬 수 있다. 제안하는 시스템은 다음 세 가지 요소로 구성되어있다. 첫째로 한 구획의 교통정보를 수집, 공유하는 Traffic Control Center (TCC). 둘째로 도로나 교차로에 설치되어 차량으로부터 도로상황정보를 수집하는 Road Side Unit(RSU). 마지막으로 차량 간 또는 RSU와의 무선망 형성을 위해서 사용되는 Dedicated Short Range Communications(DSRC)을 기반으로 차량에 설치된 단말기가 있다 [4,5]. 차량의 이동속도 정보는 단말기에서 측정되고, RSU는 이 정보를 처리하여 해당 도로의 도로정보를 주기적으로 생성한다. TCC는 도로정보를 통합하여 TCC의 관할 구획의 모든 차량을 반영한 실시간 교통정보를 만든다. 마지막으로 단말기는 효율적인 경로안내를 위해 실시간 교통정보를 기반으로 운전자에게 네트워크 플로우를 최대로 하는 알고리즘을 응용하여 차량들을 분산시키면서 운행시간이 빠른 최적의 경로를 제공한다. 따라서 단말기, RSU, TCC간의 상호작용을 통해 자가적응형 내비게이션 시스템은 동적인 교통정보를 기반으로 차량을 분산하여 스스로 적응하는 내비게이션 시스템을 제공할 수 있다. 기존의 내비게이션 시스템들의 현재 교통량 기반의 시뮬레이션 결과와 비교했을 때 제안하는 자가적응형 내비게이션 시스템이 약 50.60%의 평균 이동속도 증가, 약 23.81%의 정체구간 발생 감소 그리고 약 17.39%의 분산 감소를 보였다.