이동객체에 관한 연구를 위하여서는 이동객체 데이터가 필요하다. 예를 들어 이동객체 질의처리 방법의 성능연구를 위하여서는 이동객체의 벤치마크 데이터가 있어야 실험이 가능하다. 이러한 이유로 도로나 실외 공간을 움직이는 가상의 이동객체를 성성하는 도구가 만들어졌다. 반면에 실내공간은 실외공간과 달리 독특한 특징을 가지고 있으며, 실내공간 이동객체 데이터 생성기는 이를 반영하여 만들어져야 한다. 지금까지 몇 개의 실내공간에 대한 이동객체 생성기가 개발되었으나, 이동궤적이 사실적이지 않은 문제점이 있다. 이러한 배경에서 본 논문에서는 실내공간의 가상적 이동객체를 생성하는 도구를 소개한다. 이 도구는 다음과 같은 특징을 가지고 있다. 첫번째, 이동객체는 보행자를 위하여 설정하였다. 두 번째로 다양한 이동객체의 요소를 변수모델로 표현할 수 있도록 하였다. 보행자의 수, 보행자 평균속도와 같이 단순한 것에서 보행자 사이의 최소거리, 이동 패턴과 같은 복잡한 내용을 사용자가 변수로 설정할 수 있도록 하였다. 세 번째로, 보행자의 현실적인 특징을 반영하도록 노력하였다. 그리고, 마직막으로 데이터의 상호운영성을 위하여 국제공간정보 표준인 IndoorGML로 표현된 실제 대규모 쇼핑몰의 실내공간을 대상으로 이동객체 데이터의 생성을 적용하여보았다.
이동객체에 관한 연구를 위하여서는 이동객체 데이터가 필요하다. 예를 들어 이동객체 질의처리 방법의 성능연구를 위하여서는 이동객체의 벤치마크 데이터가 있어야 실험이 가능하다. 이러한 이유로 도로나 실외 공간을 움직이는 가상의 이동객체를 성성하는 도구가 만들어졌다. 반면에 실내공간은 실외공간과 달리 독특한 특징을 가지고 있으며, 실내공간 이동객체 데이터 생성기는 이를 반영하여 만들어져야 한다. 지금까지 몇 개의 실내공간에 대한 이동객체 생성기가 개발되었으나, 이동궤적이 사실적이지 않은 문제점이 있다. 이러한 배경에서 본 논문에서는 실내공간의 가상적 이동객체를 생성하는 도구를 소개한다. 이 도구는 다음과 같은 특징을 가지고 있다. 첫번째, 이동객체는 보행자를 위하여 설정하였다. 두 번째로 다양한 이동객체의 요소를 변수모델로 표현할 수 있도록 하였다. 보행자의 수, 보행자 평균속도와 같이 단순한 것에서 보행자 사이의 최소거리, 이동 패턴과 같은 복잡한 내용을 사용자가 변수로 설정할 수 있도록 하였다. 세 번째로, 보행자의 현실적인 특징을 반영하도록 노력하였다. 그리고, 마직막으로 데이터의 상호운영성을 위하여 국제공간정보 표준인 IndoorGML로 표현된 실제 대규모 쇼핑몰의 실내공간을 대상으로 이동객체 데이터의 생성을 적용하여보았다.
For the performance experiments of databases systems with moving object databases, we need moving object trajectory data sets. For example, benchmark data sets of moving object trajectories are required for experiments on query processing of moving object databases. For those reasons, several tools ...
For the performance experiments of databases systems with moving object databases, we need moving object trajectory data sets. For example, benchmark data sets of moving object trajectories are required for experiments on query processing of moving object databases. For those reasons, several tools have been developed for generating moving objects in Euclidean spaces or road network spaces. Indoor space differs from outdoor spaces in many aspects and moving object generator for indoor space should reflect these differences. Even some tools were developed to produce virtual moving object trajectories in indoor space, the movements generated by them are not realistic. In this paper, we present a moving object generation tool for indoor space. First, this tool generates trajectories for pedestrians in an indoor space. And it provides a parametric generation of trajectories considering not only speed, number of pedestrians, minimum distance between pedestrians but also type of spaces, time constraints, and type of pedestrians. We try to reflect the patterns of pedestrians in indoor space as realistic as possible. For the reason of interoperability, several geospatial standards are used in the development of the tool.
For the performance experiments of databases systems with moving object databases, we need moving object trajectory data sets. For example, benchmark data sets of moving object trajectories are required for experiments on query processing of moving object databases. For those reasons, several tools have been developed for generating moving objects in Euclidean spaces or road network spaces. Indoor space differs from outdoor spaces in many aspects and moving object generator for indoor space should reflect these differences. Even some tools were developed to produce virtual moving object trajectories in indoor space, the movements generated by them are not realistic. In this paper, we present a moving object generation tool for indoor space. First, this tool generates trajectories for pedestrians in an indoor space. And it provides a parametric generation of trajectories considering not only speed, number of pedestrians, minimum distance between pedestrians but also type of spaces, time constraints, and type of pedestrians. We try to reflect the patterns of pedestrians in indoor space as realistic as possible. For the reason of interoperability, several geospatial standards are used in the development of the tool.
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문제 정의
그러면 연구에서 개발한 도구의 기본 설계 개념과 이전 연구와 차별성을 살펴보도록 한다.
그러나 실내공간에 대한 이동객체 생성기는 제한적으로만 개발되었다. 따라서 본 연구에서는 이동객체의 움직임을 사실적으로 재현하는 실내공간 이동객체의 궤적 데이터 생성기를 개발하였다. 개발된 생성기는 다음과 같은 특징을 가지고 있다.
따라서 위의 두 가지 경우를 극복하면서, 가상의 이동객체 움직임을 만들지만 가능한 실제상황에 맞도록 생성하는 것이 본 연구의 목적이다.
이러한 배경에서 본 연구에서는 실내공간에서의 이동객체를 생성하는 도구를 개발하였다. 본 도구는 성능 실험에 이용될 수 있는 벤치마크를 위하여 대량의 가상 이동객체 데이터를 만드는 것을 기본 목적으로 개발되었다. 이를 위하여 다음과 같은 구체적 요구사항을 만족하도록 하였다.
이러한 내용이 모두 고려되어야만 사실성 있는 이동객체의 데이터가 만들어질 수 있다. 본 연구는 앞에서 열거된 문제점을 극복하여 탄력적이고 사실적인 실내공간의 이동객체 궤적 데이터를 생성할 수 있는 방법론을 제시하고, 이에 따라 데이터 생성도구를 개발하는 것을 목적으로 한다.
이러한 배경에서 본 연구에서는 실내공간에서의 이동객체를 생성하는 도구를 개발하였다. 본 도구는 성능 실험에 이용될 수 있는 벤치마크를 위하여 대량의 가상 이동객체 데이터를 만드는 것을 기본 목적으로 개발되었다.
예를 들어 이동객체의 질의처리를 위한 성능 실험을 위하여서는, 벤치마크 데이터로 이용될 수 있는 대량의 이동객체 데이터가 필요하다. 이를 위하여 몇가지 연구가 가상의 이동객체 데이터를 만드는 도구를 위하여 수행되었다. 예를 들어, Brinkhoff(2002)의 연구에서는 도로 위의 자동차 이동객체를 만드는 도구를 개발하였다.
가설 설정
∙ 공간 유형에 따른 움직임 패턴: 공간의 유형에 따라 이동의 패턴이 주어진다. 예를 들어 복도를 이동하는 이동객체는 특수한 경우를 제외하고는 대게 직진운동을 한다.
예를 들어, 이동객체의 평균 갯수는 낮 시간과 저녁 시간에 따라 다르며, 평균속도는 복도와 상점에 있는가에 따라 다르게 적용되어야 한다. 또한 화제와 같은 비상상황의 경우 이동객체 사이의 거리는 일반적인 상황보다 훨씬 작을 것이다. 따라서 위의 변수설정은 이와 같은 다양한 경우를 고려하여 조심스럽게 하여야, 사실적인 가상의 이동객체 궤적을 만들 수 있다.
제안 방법
동시에 객체 사이의 최소거리를 정의하여 이 거리 이상으로 이동객체가 움직일 수 있도록 하였다. 그리고 주어진 경로 위를 움직이는 것이 아니라 약간의 변이를 통하여 보다 자연스러운 경로를 생성한다.
또한 실내 공간의 종류와 이동객체의 유형에 따라 그 속도를 다르게 조정할 수 있도록 했다. IndoorSTG와 Vita의 객체가 모두 정속도의 이동을 하는 반면, 본 도구에서 생성된 이동객체는 유형에 따라서 그리고 공간의 종류에 따라 다른 속도로 움직인다.
수평적 이동중 방과 복도의 속도를 다르게 독립적으로 설정하며, 또한 수직적 이동도 그 종류에 따라 속도를 다르게 설정한다. 본 논문에서는 롯데월드몰을 대상으로 이동객체 데이터를 생성하지만, 각 공간의 종류의 정보를 이용하여 따른 속도의 지정이 가능하다. 공간 종류의 정보는 IndoorGML에서 입력받는다.
이동객체는 공간의 종류에 따라 다른 속도를 가지고 움직인다. 본 도구에는 방/복도와 계단/승강기/에스컬레이터로 수평적 이동과 수직적 이동으로 나누어 속도를 지정한다. 수평적 이동중 방과 복도의 속도를 다르게 독립적으로 설정하며, 또한 수직적 이동도 그 종류에 따라 속도를 다르게 설정한다.
두 번째, 실제 대형 실내공간을 대상으로 이동 객체 데이터 생성하여 사실성을 확보하였으며, 국제 공간정보 표준을 준수하여 상호운영성을 높였다. 세 번째로 실내공간과 이동객체(보행자)의 종류에 따라 다른 변수 값 설정할 수 있도록 하였다. 이러한 특징으로 본 연구에서 개발한 도구는 사실적인 이동객체의 움직임을 재현한다.
이에 따라 더욱 이동객체의 사실적 이동에 더욱 초점이 맞추어져 있다. 우선 현실과 유사한 움직임을 위하여 앞의 두 가지 도구가 가지지 못하는 세 가지의 이동 유형을 도입하였다.
대상 데이터
실내공간의 이동객체 궤적 데이터를 생성하기 위하여서는 실내공간이 필요하다. 이를 위하여 본 연구에서는 실험을 위하여 롯데월드몰의 데이터를 준비하였다. 이 데이터는 IndoorGML(Lee et al.
성능/효과
첫 번째로 다양한 변수로 이동객체 생성 환경 설정할 수 있다. 두 번째, 실제 대형 실내공간을 대상으로 이동 객체 데이터 생성하여 사실성을 확보하였으며, 국제 공간정보 표준을 준수하여 상호운영성을 높였다. 세 번째로 실내공간과 이동객체(보행자)의 종류에 따라 다른 변수 값 설정할 수 있도록 하였다.
백화점을 방문하여 이동하는 고객은 대부분이 범주에 속한다. 세 번째, 지정된 경과지점을 통과하는 보행은 미리 정의된 중간지점을 통과하여 목적지까지 최단경로로 가는 이동이다. 예를 들어 가게에서 일하는 점원은 입구에서 가게로 지적된 목적지까지 이동하며, 일정한 시간이 지나면 다시 입구를 통하여 건물을 빠져나간다.
그리고 주어진 경로 위를 움직이는 것이 아니라 약간의 변이를 통하여 보다 자연스러운 경로를 생성한다. 이는 앞의 두 가지 도구가 주어진 경로를 겹쳐서 이동하는 것에 반하여, 본 논문에서 소개하는 도구가 생성한 이동객체는 서로 경로가 겹치지 않으며 일정한 거리를 유지하며 이동하는 것을 확인할 수 있다.
후속연구
먼저 지하철이나 공항, 대학교와 같은 다른 실내공간을 대상으로 본 도구를 적용할 필요가 있다. 그리고 본 도구에서 고려하지 못한 사다리 통로, 휠체어 등의 다양한 이동 수단 등, 다른 요소나 이동모델을 적용하여 개선할 수도 있다. 또한 본 도구에서 생성된 데이터가 얼마만큼 사실적으로 실제 이동객체의 움직임을 재현하였는가를 판단하는 방법이 없다.
위의 도구는 초창기에 있는 실내공간의 이동객체 데이터베이스 연구에 도움이 될 것으로 기대한다. 본 논문은 다음과 같이 구성되어 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
대부분의 이동객체에 대한 연구는 어떤 내용인가?
이동객체에 대한 연구는 1990년대 중반 이후로 매우 활발하게 진행되고 있다. 대부분의 연구는 다수의 이동 객체를 데이터베이스관리시스템에 저장하고 처리하는 방법에 관한 것이어서, 실제 이동객체의 데이터가 필요 하다. 예를 들어 이동객체의 질의처리를 위한 성능 실험을 위하여서는, 벤치마크 데이터로 이용될 수 있는 대량의 이동객체 데이터가 필요하다.
이동객체를 성성하는 도구가 만들어진 계기는 무엇인가?
이동객체에 관한 연구를 위하여서는 이동객체 데이터가 필요하다. 예를 들어 이동객체 질의처리 방법의 성능연구를 위하여서는 이동객체의 벤치마크 데이터가 있어야 실험이 가능하다. 이러한 이유로 도로나 실외 공간을 움직이는 가상의 이동객체를 성성하는 도구가 만들어졌다.
실내공간에 대한 공간정보 서비스의 필요가 증가하는 이유는 무엇인가?
그러나 위의 작업은 모두 실외공간을 대상으로 한 것들이다. 최근 10년 전부터 실내측위와 실내공간모델링 기술 등의 발달과 실내공간의 복잡도 증가로 실내공간에 대한 공간정보 서비스의 필요가 증가하고 있다. 이에 따라서 실내공간을 대상으로 하는 이동객체의 처리도 중요하여지고 있다.
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