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퍼지 기법을 이용한 지능형 교통 신호 제어
Intelligent Traffic Light Control using Fuzzy Method 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.16 no.8, 2012년, pp.1593 - 1598  

김광백 (신라대학교 컴퓨터공학과)

초록
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본 논문에서는 실시간으로 변하는 차량에 따라 퍼지 제어 기법을 이용하여 교통 신호를 효율적으로 제어하는 방법을 제안한다. 제안된 교통 신호 제어 방법은 교차로 각 차선에 대해 구간을 나누어서 각 구간의 차량의 수와 점유 시간에 대한 소속 함수를 설계한다. 설계된 소속 함수에서 소속도를 구한 후 퍼지 제어 규칙을 적용하여 Max-Min 방법으로 추론한다. 그리고 비퍼지화를 수행한 후에 우선순위를 정한다. 우선순위가 같을 경우에는 점유시간과 차량 수의 비율의 합, 각 구간에 대한 표준편차를 이용하여 우선순위를 정한다. 가장 높은 우선순위를 가지는 현시에 대해 진행 신호를 부여하고 나머지는 대기한다. 진행 신호의 시간은 교차로에 대기하는 모든 차량의 수와 진행 신호를 부여받은 현시의 차량의 수를 이용하여 계산한다. 본 논문에서 제안된 퍼지 신호 제어 기법과 정적인 신호 제어 기법에 대해 시뮬레이션을 통해 실험한 결과, 차량 혼잡도와 상관없이 제안된 차량 신호 제어 기법이 동일한 시간에 더 많은 차량이 원활하게 소통되는 것을 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we propose an intelligent signal control method based on fuzzy logic applicable in real time. We design membership functions to model occupied time and the number of vehicles for each lane. A priority for each signal phase is computed by the popular Max-Min fuzzy inference based on co...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 교차로 차선의 각 구간에 대해 퍼지를 적용하여 신호를 효과적으로 제어하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 신호 현시를 8현시로 규정하였고, 각 차선에 대해 First Block, Second Block, Third Block으로 나누었다.
  • 이러한 신호현시는 차량의 통계에 의해 만들어져 있기 때문에, 항상 일정하지 않은 차량을 제어하기에는 비효율적이다[2]. 본 논문에서는 실시간으로 변하는 차량의 수와 점유시간에 따라 퍼지 제어 기법을 이용하여 신호를 제어하는 방법을 제안한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
교차로 차선의 각 구간에 대해 퍼지를 적용하여 신호를 효과적으로 제어하는 방법에 대한 연구결과는? 이와같이 가장 높은 현시에 진행 신호를 부여하는방법을 반복 수행하였다. 그결과, 차량의 수와 혼잡한 비율에 상관없이 정적인 신호등을 배치한 상황보다 효율적으로 신호를 제어하였고, 또한 차선의 각 구간을 나누지 않은 기존의 퍼지 제어 기법을 이용한 방법보다 우선순위를 좀 더 정확하고 효율적으로 부여하였다.
퍼지 제어 기법은 무엇인가? 본 논문에서 제안하는 퍼지 제어 기법은 대기차량의 소속도와 점유시간의 소속도를 퍼지 제어 규칙에 적용하여 진행신호 시간을 할당한다. 할당된진행 신호시간만큼 차량을 순환시키는 과정을 반복한다.
교통체증이 점점 심각해지는 이유는? 이는 개인의 월 평균 소득이 늘어났다는 것을 의미하는데,개인의 평균 소득 증가는 개인이 보유하는 차량의 증가로 이어진다. 1999년 이후 차량의 증가량이 도로의 증가량 보다 평균적으로 높은 형태를 보이는데 이러한 현상이 교통체증을 점점 심각하게 만드는 원인이 된다. 우리나라의 국토는 한정되어 있지만, 차량은 계속 증가하여 더욱 교통 체증이 심각해질 것이다.
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참고문헌 (6)

  1. 국가 통계청 포털사이트 : http://www.nso.go.kr 

  2. 홍유식, "최적교통신호등", 대한전자공학회논문지, 제 40권, 4호, pp.181-192, 2003. 

  3. 김광백, "퍼지 추론 규칙을 이용한 교통 신호 제어," 한국컴퓨터정보학회논문지, 15권, 9호, pp.19 -24, 2010. 

  4. 윤재홍, 지유강, "영상에서 객체 추출을 통한 적응형 통행 우선순위 교통신호 제어 시뮬레이션," 멀티미디어학회논문지, 제11권, 제8호, pp.1043-1193, 2008. 

  5. R. Hoyer, U. Jumar, "Fuzzy control of traffic lights", IEEE World Congress on Computational Intelligence, Vol.3, pp.1526- 1529, June, 1994. 

  6. R. Babuska, Fuzzy Modeling for Control, Kluwer Academic Publishers, 1998. 

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