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문제 정의
- 누적 최단 경로는 1년 이상 누적된 교통정보로부터 평 균과 유용한 통계 정보를 추출하여 누적 교통정보 데 이 터 베 이 스를 구축한 후 실시간 교통정 보와는 무관하게 데이터베이스에 있는 교통정보를 이용하여 최단 경로를 구하는 방법으로 지능형 교통정보 시스템이 구축되기 이전에 시간에 대한 최단 경로를 구하기 위해 사용한 방법 이다. 본 논문에서는 1년 이상 누적된 교통정보 데이터의 수집이 힘든 관계로 보유하고 있는 1달 동안의 데이터를 이용하여 누적 데이터베이스를 만들었다. 교통정보 데이터를 수집이 힘든 것은 우리나라의 경우 교통정보 수집 체계가 건교부, 도로 공사 등 부처 별로 나누어 수집 되어 통합되어 있지 않을 뿐 아니라 원천 정보의 민간 배포 체계가 존재하지 않기 때문이다.
- 시간에 대한최단 경로를 구하기 위해 최 근까지 많이 사용된 방법이 정 적 최 단 경 로와누적 최단 경로이지만 교통정보를 실시간으로 전송받는 것이 가능해짐에 따라 고품질의 교통정보서비스 제공에 대한요구가증가하고 있다. 본 논문에서는 미래 시간에 대한 교통정보 예측 결과를 바탕으로 한 동적 최단 경로 탐색 시스템을 구현하고 동적 최단 경로와 정적 및 누적 최단 경로의 통행 시간을 계산하여 탐색된 경로의 정확성을 비교해 보았다. 실험 결과, 전체 실험의 약75% 이상이 동적 최단 경로의 통행시간이 정적이나 누적 최단 경로의 통행시간보다 실제 최단 경로의 통행 시간에 가깝게 나타났다.
- 국내의 경우 미 래 시간에 대한 교통흐름 예측과 동적최단 경로 탐색을 위한 연구 결과가 발표되고 있지만 아직 상용화되어 사용되 지는 않고 있다[10-13]. 본 논문은 시 간종속 도로 네트워크 모델에서 동적최단 경로 탐색 시스템을 개발하여 서울시 강남구 지역 도로 네트워크와교통정보 데이터에 대해 동적 최단 경로 탐색을 수행하고 성능을 측정하였다.
- 교통법 규 가중치 와 턴 비 용 함수는 각도로 링 크가 가지고 있는 교통 특징 으로 좌회 전, U-턴 허용 여부와 관련이 있다. 본 연구에서 사용한 도로 네트워크와 교통정보에는 각 도로 링크들에 대한 5분 단위의 차량 평균 주행 속도만을 제공하고 있어 동적 경로 비용을 계산하기 위해 试.와 요소를 사용할 수 없었다.
- 바란다. 여기에서는 베이지안 네트워크를 이용한 예측 시스템에 대해 간단히 소개하고자 한다. 교통 흐름 예측을 위한 베이지 안 네트워크 설계를 위해서는 먼저 미래시간에 각 도로 링크의 교통 상황에 영향을 미치는 것이 무엇인지 고려하여 원인 노드를 설정해야 한다.
가설 설정
- 베이지안네트워크의 결합확률밀도 함 수를여러 개의 정 규 분포가 서 로다른비 중으로결 합된가우시 안 혼합 분포(GMM: Gaussian Mixture Model)를 따른다고 가정하였다. 그리고 가우시안 혼합 분포의 파라메타들(평균, 공분산, 가중치)을 추정하기 위해 샘플 데이터들의 로그-우도(log-likelihood)를 최대로 하여 국부적 최적 해에 수렴하게 해 주는 EM (Expectation Maximization) 반복 알고리즘을 이용하였다.
- 이처럼 시간독립 도로 네트워크에서 주어진 출발지와 목적지에 대해 최소의 w(p) 값을 가지는 경로를 정적 최단 경로라고 한다. 시간 종속 도로 네트워크 모델에서 는 시간의 흐름에 따라간 선들의 가중치 1%와 1%의 값이 변화된다고 가정한다. 이는 매우 실제적인 모델로, 예를 들어 어떤 도로가 도로 보수 공사로 인해 통행이 제한되는 것을 고려하기 위해서는 가중치 10, .
- 시간 종속 도로 네트워크에서 특정 시간t 때, 도로 링크를 통과하는 차량의 속도가 주어 지 면 모든 운전자들은 주어진 속도로운전한다고 가정하고 비용을 계산하게 된다. 하지만 실제로 특정 도로에서의 주행 속도가 주어지 더 라도 운전자의 운전 습관과 상태에 따라 운행 속도는 운전자마다 달라질 수 있다.
- 시간독립 도로 네트워크모델은시간이 흘려가도 각도로들에 대한 차량의 통행 량, 즉, 차량의 통행시간 혹은 차량의 평균 속도 등은 불변하다고 가정하고 최단 경로를 탐색한다. 예를 들어, 출발지를 출발할 시간의 각 도로에서의 차량의 평균 주행 속도가 주어지면 출발지 에서 목적지까지의 시간에 대한 최단 경로는 주어진 시간을 이용하여 탐색하게 된다.
- 시간독립 도로 네트워크에서 가중치 皿와 叫 의 값은 시간이 흐르더라도 변화되지 않는상수이다. 즉, 모든 시간대에 대해 각 도로의 통행량이나 차량의 통행속도가 동일하다고 가정한다. 이처럼 시간독립 도로 네트워크에서 주어진 출발지와 목적지에 대해 최소의 w(p) 값을 가지는 경로를 정적 최단 경로라고 한다.
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