• 제목/요약/키워드: Congestion Pattern

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고속도로 이력데이터에 포함된 정체 시공간 전개 패턴 자동인식 알고리즘 개발 (An Automatic Pattern Recognition Algorithm for Identifying the Spatio-temporal Congestion Evolution Patterns in Freeway Historic Data)

  • 박은미;오현선
    • 대한교통학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.522-530
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    • 2014
  • 교통관리센터에 축적되어 있는 속도 이력데이터에는 반복 비반복 정체 시공간 전개에 대한 상세한 정보가 모두 들어있으나, 도해법에 의해 다루어져 왔기 때문에 많은 양의 이력데이터를 처리하여 교통상황예측이나 정보제공에 활용할 수 없는 한계가 존재하였다. 본 논문에서는, 기존의 Classification과 Density-Based Clustering 알고리즘을 속도 시공간 데이터 특성에 맞게 조합하고 변형하여 정체 시공간 영역을 자동 인식하는 알고리즘과, 정체파급길이, 파급속도, 해소속도 등 정체 시공간 전개 패턴의 특성치를 산정하는 알고리즘을 개발하였다, 본 알고리즘은, 교통관리센터에 축적되어 있는 방대한 양의 이력데이터를 자동으로 분석하여 자세한 정체 관련 정보를 추출할 수 있고, 산정된 특성치를 가지고 각 센터의 필요에 따라 다양한 정보를 2차 생성하고 활용할 수 있는 장점이 있다. 본 연구결과는 향후 반복 비반복 정체에 대한 예측과 대응이 획기적으로 개선되는데 초석이 될 것으로 기대된다.

과거 교통정체 패턴을 이용한 현재의 교통정체 변화 판별 알고리즘 (An Algorithm for Identifying the Change of the Current Traffic Congestion Using Historical Traffic Congestion Patterns)

  • 이경민;홍봉희;정도성;이지완
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.19-28
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    • 2015
  • 본 논문에서는 과거 교통정체 패턴을 이용하여 현재의 교통정체가 풀리는 정체인지 아니면 악화되는 정체인지를 판별하는 알고리즘을 제안한다. 과거 교통정체 패턴은 다중 포인터를 이용하여 정체구간들을 연결한 인접 리스트에 교통정체의 시간적 길이와 공간적 길이로 저장된다. 교통정체가 시작된 구간에 해당하는 헤드노드를 탐색하고 현재패턴과 가장 유사한 과거 교통정체 패턴을 이용하여 장래의 교통정체 변화정보를 제공한다. 실험을 통해 검증한 결과, 도로 구간 하나에 대한 정체 변화를 판별하였을 때 실제 값과 비교해서 평균적으로 15분 오차를 보였으며, 연속된 다수의 도로 구간들을 결합하여 비교적 긴 구간의 정체 변화를 판별하였을 경우 평균적으로 10분 이내의 오차를 보이며 실제 값과 유사한 것을 보였다.

무선 센서 네트워크에서 혼잡 패턴을 고려한 전송률 조절 기법 (A Rate Control Scheme Considering Congestion Patterns in Wireless Sensor Networks)

  • 강경현;정광수
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제16권12호
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    • pp.1229-1233
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    • 2010
  • 이벤트 기반 무선 센서 네트워크에서 주기적인 센싱 데이터에 비해 높은 전송률과 우선순위를 갖는 이벤트 데이터가 병목 구간에 집중되면 네트워크 혼잡이 발생한다. 혼잡이 지속되면 대부분의 데이터가 손실되는 네트워크 붕괴 현상이 나타난다. 전송률 조절 기법은 이러한 네트워크 붕괴 현상을 막기 위한 해결책 중 하나이다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서의 혼잡 제어를 위해 각 노드에서 혼잡 패턴에 따라 자식 노드의 전송률을 조절하는 기법을 제안한다. 실험을 통해 제안하는 기법이 효과적으로 혼잡을 제어하고, 기존의 전송률 조절 기법들보다 더 많은 이벤트 데이터를 전송함을 확인하였다.

FaST: Fine-grained and Scalable TCP for Cloud Data Center Networks

  • Hwang, Jaehyun;Yoo, Joon
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권3호
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    • pp.762-777
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    • 2014
  • With the increasing usage of cloud applications such as MapReduce and social networking, the amount of data traffic in data center networks continues to grow. Moreover, these appli-cations follow the incast traffic pattern, where a large burst of traffic sent by a number of senders, accumulates simultaneously at the shallow-buffered data center switches. This causes severe packet losses. The currently deployed TCP is custom-tailored for the wide-area Internet. This causes cloud applications to suffer long completion times towing to the packet losses, and hence, results in a poor quality of service. An Explicit Congestion Notification (ECN)-based approach is an attractive solution that conservatively adjusts to the network congestion in advance. This legacy approach, however, lacks scalability in terms of the number of flows. In this paper, we reveal the primary cause of the scalability issue through analysis, and propose a new congestion-control algorithm called FaST. FaST employs a novel, virtual congestion window to conduct fine-grained congestion control that results in improved scalability. Fur-thermore, FaST is easy to deploy since it requires only a few software modifications at the server-side. Through ns-3 simulations, we show that FaST improves the scalability of data center networks compared with the existing approaches.

민감도 분석을 이용한 도로 혼잡통행료 산정 모형 개발 (Development of a Model for Calculating Road Congestion Toll with Sensitivity Analysis)

  • 김병관;임용택;임강원
    • 대한교통학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.139-149
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    • 2004
  • 급격히 증가하는 차량수요에 대응하기 위하여 도로의 공급을 증대시키는 양적인 측면의 도로정책 기조가 유지되고 있지만, 이는 근본적인 해결책이 될 수 없다는 인식이 대두되어 왔다. 이에 따라 기존 도로시설의 효율적 활용과 교통수요를 관리하는 방법에 많은 관심이 모아지고 있다. 이중 혼잡통행료는 수요를 관리하고 차량을 도로량에 적절히 배정하는 수단으로 생각될 수 있으며, 교통 혼잡과 환경에 대한 악영향을 줄일 수 있는 가장 효율적인 방법중 하나로 고려되고 있다. 이에 따라 혼잡통행료 산정문제는 그동안 경제학자와 교통전문가에게 중요하고 흥미로운 연구 분야로 여겨져 왔고 다양한 방법으로 연구가 이루어져 왔다. 본 연구에서는 이러한 혼잡통행료 산정문제를 네트워크 설계문제(Network Design Problem, NDP)로 보고 통행배정문제와 혼잡통행료 산정 최적화 문제가 결합된 바이레벨 문제(Bi-level Problem)로 모형을 개발하였다. 여기서, 통행배정문제는 혼잡통행료 징수에 따른 통행자의 행태변화를 고려하기 위하여 Sheffi(1985)가 제시하였던 가변수요모형(Elastic-Demand Network Equilibrium Model)을 적용하였고, 혼잡통행료 산정 최적화 문제로서 사회적 순 편익 최대화문제를 고려하였다. 또한, 이런 형태의 바이레벨 문제는 게임이론측면에서 보면, 두 문제간의 비협력을 전제로 하는 Nash 비협력 게임과 상호 협력을 전제하는 Stackelberg게임으로 구분할 수 있는데, 본 연구에서는 민감도 분석을 통하여 최적해를 찾는 Stackelberg 게임으로 모형을 개발하였다. 통행수요는 단일계층으로 승용차로만 구성되어있다고 가정하였으며, 개발된 모형에 대하여 2개 네트워크에서 실험이 이루어졌다. 실험을 통하여 모형의 알고리즘에 관한 설명과 검증을 하였으며, 혼잡통행료 산정문제와 함께 적합한 혼잡통행료 징수 대상 링크의 선정이 중요한 연구대상임을 제시하였다.

도시고속도로 반복정체 시점의 통계학적 분석방법 (A Statistical Method for Predicting Recurrent Congestion Time in Urban Freeway)

  • 한영준;손봉수;김원길
    • 대한교통학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.29-37
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    • 2006
  • 도시고속도로의 반복정체는 발생시점과 지점이 거의 일정하므로 정체발생 예상 및 사전대응을 통한 효과적인 관리가 가능하다. 기존의 교통관리시스템에서는 패턴데이터를 이용하여 반복정체를 관리하고자하였으나 다변하는 도시 부교통에서는 적용하기 어려운 경우가 많았다. 본 논문에서는 반복정체 발생확률을 통계적 분포를 적용한 통행속도별 발생확률을 이용하여 구하고자 하였다. 반복정체 발생확률 추정을 통해 반복정체 발생시점 및 지속시간을 파악하고, 효과적인 사전대응 수립과 교통운영이 가능할 것으로 기대된다

혼잡교통류 관리를 위한 동적 용량의 개념 및 산정방법 (Dynamic Capacity Concept and its Determination for Managing Congested Flow)

  • 박은미
    • 대한교통학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.159-166
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    • 2004
  • 도로용량편람에서 정의하고 있는 용량은 하류부에 용량을 제한하는 요소가 없다는 것을 가정한 정상교통류에 대한 용량 개념으로서, 이는 전통적으로 계획, 설계, 현재 및 장래 도로시설의 운영상태 분석 등에 사용되어 왔다. 실시간 제어는, 용량을 초과하지 않는 교통류를 유지시켜 혼잡교통류로의 전이를 막고, 물리적 여건이나 제반 확률적 요인으로 혼잡이 발생하였을 경우 조속히 용량이하로 교통량을 떨어뜨려 정상교통류로 회복시키는 데 목표를 둔다. 이러한 맥락에서 용량은 실시간 제어의 효과를 좌우하는 중요한 입력변수이며, 정상교통류 상태라면 혼잡으로 전이되지 않을 임계치로서의 용량 산정이 중요한 관건이다. 그러나 혼잡교통류 상태에서 정상교통류로 되도록 빨리 회복시켜 주기 위한 제어 기준으로서의 용량은, 하류부 혼잡의 시공간적 전개에 따라 변하는 값이어야 하며 이러한 동적 용량변화를 정확히 예측할 수 있는 방법론이 요구된다. 이에 본 연구에서는 기존의 용량 개념을 출력 개념의 용량으로 정의하고, 입력 개념의 용량을 최대가능처리량(Maximum Sustainable Throughput)으로 새롭게 정의하였다. 이 최대가능처리량은 혼잡의 시공간적 전개에 따라 결정되는 동적 용량이며, 이러한 혼잡의 시공간적 전개는 Newell의 단순화된 교통량-밀도 모형으로 예측할 것을 제안하였다.

타임아웃 패턴에 기반한 TCP 혼잡 제어 (TCP Congestion Control Based on Timeout Patterns)

  • 임갑주;연창환;남상원;이인환
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제53권12호
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    • pp.813-819
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    • 2004
  • This paper infers two patterns of timeout from the characteristics of TCP Reno and confirms the existence of the patterns by conducting actual experiments. All timeouts can be classified into either of these patterns by using the history of RTT value. Based on the observed patterns, the paper proposes two algorithms to improve the performance of TCP Reno. Experimental results show that, when compared with TCP Reno, the proposed algorithms improve the bandwidth utilization by 3 to 12 percent. The paper provides good examples of how timeout-based and delay-based congestion control can efficiently work together.

혼잡통행료 산정모형의 개발 및 계층간 형평성 연구 (A Multiple User Class Congestion Pricing Model and Equity)

  • 임용택;김병관
    • 대한교통학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.183-193
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    • 2007
  • 전통적으로 혼잡통행료는 교통시설의 한계사회비용과 한계개인비용의 차이를 혼잡통행료로 부과함으로써 사용자 균형(user equilibrium)상태의 도로망을 체계최적(system optimum)으로 유도하는 한계비용가격(marginal cost pricing) 또는 최적혼잡통행료(first-optimal pricing)이론에 근거를 두고 있다. 이러한 이론을 기초로 본 연구에서는 가변수요를 갖는 다계층 도로이용자를 대상으로 링크 최적혼잡통행료의 이론적 특성을 살펴보고 혼잡통행료 징수에 따른 계층간 그리고 지역간 형평성을 분석하기 위한 방법론을 연구한다. 여기서, 도로이용자가 경험하는 경로통행비용은 시간요소(통행시간)와 화폐요소(혼잡통행료)의 2가지 판단기준으로 구성되고 시간가치에 의해 하나의 단위로 전환(trade off)이 가능하다. 경로 통행비용이 시간단위로 환산될 경우, 최적혼잡통행료는 시간단위 체계최적 조건으로부터 도출될 수 있고 경로통행비용이 화폐단위로 환산될 경우, 최적혼잡통행료는 화폐단위 체계최적 조건으로부터 도출될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 체계최적 조건으로부터 도출된 최적혼잡통행료를 산정하는 모형을 개발하고 이를 통하여 계층간 형평성을 살펴본다.

Adjusting the Retry Limit for Congestion Control in an Overlapping Private BSS Environment

  • Park, Chang Yun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권6호
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    • pp.1881-1900
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    • 2014
  • Since 802.11 wireless LANs are so widely used, it has become common for numerous access points (APs) to overlap in a region, where most of those APs are managed individually without any coordinated control. This pattern of wireless LAN usage is called the private OBSS (Overlapping Basic Service Set) environment in this paper. Due to frame collisions across BSSs, each BSS in the private OBSS environment suffers severe performance degradation. This study approaches the problem from the perspective of congestion control rather than noise or collision resolution. The retry limit, one of the 802.11 attributes, could be used for traffic control in conjunction with TCP. Reducing the retry limit causes early discard of a frame, and it has a similar effect of random early drops at a router, well known in the research area of congestion control. It makes the shared link less crowded with frames, and then the benefit of fewer collisions surpasses the penalty of less strict error recovery. As a result, the network-wide performance improves and so does the performance of each BSS eventually. Reducing the retry limit also has positive effects of merging TCP ACKs and reducing HOL-like blocking time at the AP. Extensive experiments have validated the idea that in the OBSS environment, reducing the retry limit provides better performance, which is contrary to the common wisdom. Since our strategy is basically to sacrifice error recovery for congestion control, it could yield side-effects in an environment where the cost of error recovery is high. Therefore, to be useful in general network and traffic environments, adaptability is required. To prove the feasibility of the adaptive scheme, a simple method to dynamically adjust the value of the retry limit has been proposed. Experiments have shown that this approach could provide comparable performance in unfriendly environments.