• 제목/요약/키워드: Prediction of Traffic Congestion

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차량검지기 교통량 데이터를 이용한 고속도로 통행시간 추정 및 예측모형 개발에 관한 연구 (Development of a Freeway Travel Time Estimating and Forecasting Model using Traffic Volume)

  • 오세창;김명하;백용현
    • 대한교통학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.83-95
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    • 2003
  • 본 연구는 차량검지기 데이터를 이용한 통행시간 추정 및 예측에 관한 수집기법 및 추정·예측기법의 고찰을 통해 고속도로 환경에 적합한 통행시간 추정 및 예측모형을 개발하는 데 목적이 있다. 먼저, 기존 통행시간 추정기법의 고찰을 통해 차량검지기에서 수집되는 교통데이터 중 교통류의 변동을 민감하게 포착할 수 있는 교통량을 이용한 통행시간 추정모형을 정립하고자 하였다. 기존방식인 차량검지기 속도 데이터를 이용한 통행시간과 본 연구에서 제안한 추정모형과의 비교 분석을 위해, 실측치에 거의 근사하는 통행료 징수시스템의 출발지기준 통행시간을 이용하여 통행시간 산출기법의 적용성 평가를 수행한 결과, 고속도로 구간의 혼잡시 본 연구모형에 의한 통행시간 산출방식이 기존방식보다 신뢰성있는 통행시간을 제공할 수 있는 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구에서는 고속도로 구간의 차량통과속도가 70km/h이상일 때는 기존 차량검지기 속도데이터를 이용한 통행시간 산출방식을 적용하고 혼잡시에는 교통량을 이용한 추정모형에 의한 통행시간 산출방식을 병용하여 적용하는 것이 타당하다는 결론을 도출하였다. 통계적 모형을 이용한 교통상황의 예측과 보다 정확한 통행시간을 예측하기 위해 본 연구에서 칼만필터를 이용한 단기 예측을 수행해 본 결과, 시시각각 변화하는 고속도로의 교통류에 대해 예측력이 우수한 것으로 판단되었다.

인터넷에서 멀티미디어 스트리밍을 위한 지연 시간 기반 전송률 제어 (Delay-based Rate Control for Multimedia Streaming in the Internet)

  • 송용헌;김남윤;이봉규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권9B호
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    • pp.829-837
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    • 2006
  • 패킷들은 네트워크 혼잡으로 인해 라우터에서 손실되거나 지연된다. 이러한 현상은 높은 Qos를 요구하는 멀티미디어 스트리밍 응용의 품질을 떨어뜨리는 요인이 되고 있다. 본 논문에서 제시하는 알고리즘(DBRC)은 라우터큐의 점유율이 균형 상태에 도달할 수 있도록 지연 시간의 증가/감소에 따라 트래픽 전송률을 제어한다. 시뮬레이션을 통해 TFRC와 비교 분석한 결과, DBRC 알고리즘은 안정적인 전송률 변화, 거의 일정한 지연 시간, 적은 패킷 손실을 보여주고 있다.

제주지역 도로결빙 예측에 관한 연구 (A Study on Prediction of Road Freezing in Jeju)

  • 이영미;오상율;이수정
    • 한국환경과학회지
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    • 제27권7호
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    • pp.531-541
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    • 2018
  • Road freezing caused by snowfall during wintertime causes traffic congestion and many accidents. To prevent such problems, we developed, in this study, a system to predict road freezing based on weather forecast data and the freezing generation modules. The weather forecast data were obtained from a high-resolution model with 1 km resolution for Jeju Island from 00:00 KST on December 1, 2017, to 23:00 KST on February 28, 2018. The results of the weather forecast data show that index of agreement (IOA) temperature was higher than 0.85 at all points, and that for wind speed was higher than 0.7 except in Seogwipo city. In order to evaluate the results of the freezing predictions, we used model evaluation metrics obtained from a confusion matrix. These metrics revealed that, the Imacho module showed good performance in precision and accuracy and that the Karlsson module showed good performance in specificity and FP rate. In particular, Cohen's kappa value was shown to be excellent for both modules, demonstrating that the algorithm is reliable. The superiority of both the modules shows that the new system can prevent traffic problems related to road freezing in the Jeju area during wintertime.

다단계 재구성 가능한 광 네트워크상에서 가상 토폴로지 관리 정책 (A Virtual Topology Management Policy in Multi-Stage Reconfigurable Optical Networks)

  • Ji-Eun Keum;Lin Zhang;Chan-Hyun Youn
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제30권1호
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    • pp.1-8
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    • 2003
  • 본 논문에서는 광 인터넷의 가상 토폴로지 재구성을 효과적으로 관리하는 정책을 제시한다. 기존의 휴리스틱 기법의 근사 문제를 해결하기 위해 트래픽 예측 기반 다단계 재구성 알고리즘을 바탕으로 트래픽 패턴과 망 혼잡 정도의 변화에 따라 적응적인 토폴로지 재구성 기법을 제시한다. 이 알고리즘은 네트워크의 상태를 고려하여 적정 재구성 시기를 결정함으로써 가상망의 관리를 단순화한다. 시뮬레이션 결과, 제안된 가상망 관리 정책이 물리적인 자원 사용이 제한될 때 기존의 방법에 비해 좋은 성능을 보인다.

신경회로망 예측 알고리즘을 적용한 TCP-Friednly 제어 방법 (A TCP-Friendly Control Method using Neural Network Prediction Algorithm)

  • 유성구;정길도
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.105-107
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    • 2006
  • As internet streaming data increase, transport protocol such as TCP, TGP-Friendly is important to study control transmission rate and share of Internet bandwidth. In this paper, we propose a TCP-Friendly protocol using Neural Network for media delivery over wired Internet which has various traffic size(PTFRC). PTFRC can effectively send streaming data when occur congestion and predict one-step ahead round trip time and packet loss rate. A multi-layer perceptron structure is used as the prediction model, and the Levenberg-Marquardt algorithm is used as a traning algorithm. The performance of the PTFRC was evaluated by the share of Bandwidth and packet loss rate with various protocols.

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확률적인 중방향 설계시간 교통량 산정 모형에 관한 이론적 해석 (A Theoretical Analysis of Probabilistic DDHV Estimation Models)

  • 조준한;김성호;노정현
    • 대한교통학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.199-209
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    • 2008
  • 본 연구는 전통적인 중방향 설계시간교통량 산정에 대한 개념적 내용을 살펴보고 사례연구를 통해 문제점을 도출하였으며, 이를 개선하기 위해 확률적인 중방향 설계시간교통량 산정 모형을 이론적으로 정립하였다. 도로구간의 교통혼잡을 표현하기 위해서 도로용량이 희망하는 서비스수준을 수용할 수 있도록 확률 분포를 적용한 링크통행시간과 임계치를 정립하였다. 본 연구에서 제안된 확률적인 중방향 설계시간 교통량 모형은 설계속도, 구간길이, 교통량, 차로수, 중차량계수 등을 고려하여 산정하며, 도로용량에 따른 교통혼잡과 경제성 측면을 유동적으로 고려할 수 있기 때문에 도로계획 및 설계단계에 객관적으로 반영할 수 있다. 또한, 이러한 결과는 다양한 유형의 도로에 대해 결측치가 존재하는 상시조사지점이나 수시조사지점의 중방향 설계시간 교통량 예측 모형을 포함한 여러 현실문제들의 더 나은 이해를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

돌발상황하의 교통망 통행시간 예측모형 (A Travel Time Prediction Model under Incidents)

  • 장원재
    • 대한교통학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.71-79
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    • 2011
  • 전통적으로 동적 교통망 모형들은 실시간 교통운영 문제를 위한 도구로 인식되어 왔다. 이와 같은 모형들을 활용하는 방안 중 하나는 예측통행시간을 생성하는 것이다. 예측통행시간 정보는 통행자들이 혼잡한 지역에서 덜 혼잡한 지역으로 경로를 전환할 수 있도록 해 주는데 이는 교통망의 용량을 효과적으로 활용하게 한다. 이러한 접근 방법은 돌발상황이 발생했을 때 매우 효과적일 것으로 예상된다. 이 때 고려해야 할 사항은 통행시간정보가 미래 통행여건 자체에 영향을 준다는 점이다. 이로 인해 예기치 못한 과잉반응(over-reaction)을 야기할 수 있으며 예측정보의 신뢰도를 떨어뜨리는 요인으로 작용할 수도 있다. 본 연구에서는 돌발상황 발생 시를 대상으로 교통망 차원의 통행시간 예측모형을 제시한다. 이 모형에서는 모든 운전자가 개인 차내 단말기를 통해 상세한 교통정보를 이용할 수 있으며 이러한 정보를 바탕으로 경로선택에 관한 의사결정을 할 수 있다고 가정하였다. 경로기반(route-based)의 확률론적 변등부등식(stochastic variational inequality)을 통행시간예측의 기본모형으로 사용하였으며 운전자의 경로전환의사를 반영하기 위해 경로전환함수를 적용하였다. 컴퓨터 프로그램과 간단한 교통망 분석을 통해 제안된 모형의 특성을 살펴보았다.

혼잡 교통류 특성을 반영한 동적 O-D 통행량 예측 모형 개발 (Dynamic O-D Trip estimation Using Real-time Traffic Data in congestion)

  • 김용훈;이승재
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.1-12
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    • 2006
  • 관측교통자료의 수집이 실시간으로 가능해짐으로써 혼잡교통류에 대한 교통류 관련 변수들 간의 전이 과정 등 교통류 특성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 관측교통량을 이용한 O-D 추정방법에 대해서도 관심과 연구가 집중되고 있다. 이와 같이 고속도로의 교통류 특성을 보다 명확히 파악하여 동적 O-D를 구축할 수 있다면, 계획, 설계, 운영, 관리 등 다양한 분야에서 효율화를 도모할 수 있다. 하지만 동적 O-D 구축을 위한 기존연구에서는 다음과 같은 문제점이 지적되고 왔다. 첫째로, 동적 교통류 구현을 위해 교통시뮬레이션모형에 사전 O-D가 필요하며 동적 교통류모듈과 동적O-D추정모듈 간 Bi-level Problem으로 접근해야 한다는 점과 둘째로, 혼잡교통류 상황에 대한 특성이 반영되지 못하여 혼잡교통류 상항에 대한 예측력이 떨어지는 문제점이 지적되어 왔다. 본 연구에서는 기존의 문제점인 Bi-level Problem접근 방법을 해결하기 위해, VDS자료를 이용한 차량의 궤적을 추적하여 링크분포비율을 계산함으로써 반복적 수행이 없도록 하였으며 혼잡교통류 상황을 반영할 수 있도록 교통류 예측모듈을 구성하여 동적 O-D 예측모형을 구축하였다. 혼잡교통류에 대한 특성을 반영하기 위해 속도와해현상 및 혼잡 확산등 실제 혼잡교통류에 대한 분석을 통해 속도, 점유율, 교통량 등 교통류 변수들의 관계를 교통상황별로 구분하여 규명하였다. 본 연구에 적용된 모형은 동적 O-D 예측 및 추정모형에서 기존의 Bi-level Problem을 해소할 수 있어 적용이 용이하여 실제 검지기 자료를 활용하여 교통상황을 예측하게 되므로 혼잡교통류에 대한 예측력이 향상되었다고 판단된다.

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퍼지이론과 베이지안 갱신 기반의 과거 주행정보를 이용한 차량항법 장치의 교통상황 예측과 최적경로 계획 (Fuzzy Theory and Bayesian Update-Based Traffic Prediction and Optimal Path Planning for Car Navigation System using Historical Driving Information)

  • 정상준;허용관;조한무;김종진;최슬기
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제14권11호
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    • pp.159-167
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    • 2009
  • 경제가 성장함에 따라 자동차는 현대인의 생활에 많은 영향을 끼치고 있다. 차량항법장치는 운전자에게 목적지까지의 경로를 안내해 주기 때문에 많은 편의를 제공하고 있다. 그러나 개인의 차량 소유가 대중화됨에 따라 교통혼잡이 발생하지만 차량항법장치는 환경을 고려하지 않는 일방적인 경로를 계획한다. 기존의 차량항법장치는 시간대와 상관없이 출발지와 목적지만 같으면 항상 동일한 경로와 소요시간을 제공하는 한계를 가지고 있다. 본 논문에서는 누적된 과거의 주행정보를 퍼지이론과 베이지안 갱신에 적용하여 교통상황을 예측하고 경로 계획에 반영하는 방법을 제안한다. 퍼지 이론을 통해 과거 주행정보의 출발 시간대와 속도율로 분류하고 베이지안 갱신을 사용하여 각 시간대에서 벌어질 교통상황을 확률로 계산한다. 전자지도에서 출발지와 목적지를 포함한 타원관심영역을 설정하고 Dijkstra와 $A^*$ 알고리즘을 융합하여 교통상황을 고려한 최적의 경로를 계획한다. 제안한 알고리즘의 성능과 정확성은 계획된 경로를 실제 주행함으로써 예측된 소요시간과 실제 주행시간을 비교하여 검증하였다.

GRU 기반의 도시부 도로 통행속도 예측 모형 개발 (Development of a Speed Prediction Model for Urban Network Based on Gated Recurrent Unit)

  • 김호연;이상수;황재성
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.103-114
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    • 2023
  • 본 연구에서는 도시부 도로의 다양한 자료를 수집하여 통행속도 변화에 대한 영향을 분석하였고, 이와 같은 빅데이터를 활용하여 GRU 기반의 단기 통행속도 예측 모형을 개발하였다. 그리고 Baseline 모형과 이중지수평활 모형을 비교 모형으로 선정하여 RMSE 지표로 예측 오차를 평가하였다. 모형 평가 결과, Baseline 모형과 이중지수평활 모형의 RMSE는 평균 7.46, 5.94값으로 각각 산출되었다. 그리고 GRU 모형으로 예측한 평균 RMSE는 5.08 값이 산출되었다. 15개 링크별로 편차가 있지만, 대부분의 경우 GRU 모형의 오차가 최소의 값을 나타내었고, 추가적인 산점도 분석 결과도 동일한 결과를 제시하였다. 이러한 결과로부터 도시부 도로의 통행속도 정보 생성 과정에서 GRU 기반의 예측 모형 적용 시 예측 오차를 감소시키고 모형 적용 속도의 개선을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.