전자 통행 징수 시스템을 이용한 교통정보 가공 알고리즘

Abstract

기존에 사용되는 교통정보 시스템은 지점 검지 기반으로 사용자가 필요로 하는 교통정보를 수집하기에 부적합한 면이 많기 때문에, 정확한 교통정보 수집을 위한 구간 검지 기반으로 교통정보를 수집할 필요가 있다. 하지만 지점 검지와 달리 구간검지는 하이패스 단말기로부터 정보를 수집하기 때문에 구간검지에 최적화된 정보를 가공하여 사용자에게 제공할 필요가 있다. 본 논문은 이를 위한 가공 기법에 대하여 제시하였다. 기존의 지점검지 기반의 시스템은 수집 가능한 영역에서 검지한 데이터를 수집하기 때문에 지정된 영역외에 정확한 정보를 수집하는데 오류가 발생하게 된다. 하지만 구간 검지 기반의 시스템은 하나의 구간에 대한 정보를 수집함으로 구간사이에 돌발이나 정체 상황 발생 정보를 사용자에게 표출할수 있다. 구간정보 생성 알고리즘 및 대푯값 정의로 구간정보는 두 지점에서의 통과시간 차이를 통해 생성된다. 이 데이터는 통행시간의 B지점 통과시간 에서 A지점 통과시간을 가감한 후 의 데이터이며, 구간속도를 구할경우에는 (A-B구간길이)/(B-A통행시간) 로 구하게 된다. 지점 평균속도와 구간 평균속도를 구할 때 산술평균으로 산출할 경우, 각 구간을 통과하는 구간통과시간을 통하여 속도를 산출한다. 이로 인해 거리의 개념이 포함되어 조화평균과 동일한 산출값을 생성하게 된다. 이러한 산출값은 기본적으로 구간거리 ÷ {∑(A-B 통과시간) ÷ 통과교통량} 를 통하여 계산된다. 통과시간을 기반으로 시간집계를 실시하고 평균속도를 산출하게 될 경우 과추정을 방지할 수 있으며 데이터의 평활화가 가능하다. 이를 위하여 알고리즘에서는 시간집계(이동평균법)를 위한 집계단위 및 간격을 파라미터로 설정할 수 있도록 구현하고, 산술평균을 적용하여 속도를 산출하게 된다. 설치된 기지국의 간격은 1.49, 3.37km, 5.07km, 9.93km이며 수집간격은 1분, 2분 5분 간격으로 수집하였다. 이상치를 제거하기 위하여 크게 표준편차, 신뢰수준 5%, 10%, 15% 범위에서 데이터를 가공하였다. 대푯값의 기준은 평균값, 중앙값, 최빈값이며 데이터를 수집하였을때, 중앙값, 평균값 데이터가 적절하게 수집됨을 보였다. 또한 설치 간격에 따라 데이터의 신뢰성 비율이 달라졌으며 3.37km 구간에서 가장 정확한 정보가 수집됨을 보였다.