• 제목/요약/키워드: Traffic Prediction Model

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CART분석을 이용한 교통사고예측모형의 개발 (Developing the Traffic Accident Prediction Model using Classification And Regression Tree Analysis)

  • 이재명;김태호;이용택;원제무
    • 한국도로학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.31-39
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    • 2008
  • 본 연구는 도로기하구조 요인과 교통사고간의 관계를 규명하기 위하여 CART분석을 이용하여 전국의 4차로 국도를 대상으로 교통사고예측모형을 개발하고, 다중회귀모형, 확률회귀모형과 CART분석모형을 비교 분석하여 개발한 모형의 적합도를 검증하였다. 연구결과로는 첫째, 변수간의 복합적인 상호관계를 설명할 수 있는 CART분석을 이용하여 국도의 교통사고 예측모형을 개발하고 도로기하구조 요인에 따라 표준교통사고율을 의미하는 교통사고발생도표를 제시하였다. 둘째, CART분석모형에 근거하여 교통사고 발생률에 큰 영향을 미치는 도로기하구조 요인이 구간거리(km), 횡단보도폭(m), 횡단길어깨(m), 교통량 순으로 나타났다. 셋째, CART분석모형의 적합도 검증결과, CART분석모형이 실제교통사고율을 타 모형에 비해 전반적으로 잘 묘사하고 있었으나, 각 모형별로 교통사고율의 크기에 따라 교통사고율이 비교적 낮은 구간에서는 다중회귀모형이, 평균이상의 교통사고율을 나타내는 구간에서는 포아송 회귀모형의 예측력이 높았으며, CART분석모형은 교통사고율의 크기와 상관없이 우수한 예측력을 보였다. 넷째, 도출된 교통사고발생도표는 도로기하구조 조건에 따른 표준교통사고율을 제시해주기 때문에 도로설계 시에 안전한 기하구조 설계요소 선정기준을 제시 할 뿐만 아니라, 교통사고 잦은 지점개선사업추진 시 사업의 우선순위를 판단할 수 있는 기준을 제시하는 등 정책적 활용도가 매우 높을 것으로 판단된다.

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DeepPTP: A Deep Pedestrian Trajectory Prediction Model for Traffic Intersection

  • Lv, Zhiqiang;Li, Jianbo;Dong, Chuanhao;Wang, Yue;Li, Haoran;Xu, Zhihao
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권7호
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    • pp.2321-2338
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    • 2021
  • Compared with vehicle trajectories, pedestrian trajectories have stronger degrees of freedom and complexity, which poses a higher challenge to trajectory prediction tasks. This paper designs a mode to divide the trajectory of pedestrians at a traffic intersection, which converts the trajectory regression problem into a trajectory classification problem. This paper builds a deep model for pedestrian trajectory prediction at intersections for the task of pedestrian short-term trajectory prediction. The model calculates the spatial correlation and temporal dependence of the trajectory. More importantly, it captures the interactive features among pedestrians through the Attention mechanism. In order to improve the training speed, the model is composed of pure convolutional networks. This design overcomes the single-step calculation mode of the traditional recurrent neural network. The experiment uses Vulnerable Road Users trajectory dataset for related modeling and evaluation work. Compared with the existing models of pedestrian trajectory prediction, the model proposed in this paper has advantages in terms of evaluation indicators, training speed and the number of model parameters.

ITS를 위한 차량검지시스템을 기반으로 한 교통 정체 예측 모듈 개발 (Development of Traffic Congestion Prediction Module Using Vehicle Detection System for Intelligent Transportation System)

  • 신원식;오세도;김영진
    • 산업공학
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    • 제23권4호
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    • pp.349-356
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    • 2010
  • The role of Intelligent Transportation System (ITS) is to efficiently manipulate the traffic flow and reduce the cost in logistics by using the state of the art technologies which combine telecommunication, sensor, and control technology. Especially, the hardware part of ITS is rapidly adapting to the up-to-date techniques in GPS and telematics to provide essential raw data to the controllers. However, the software part of ITS needs more sophisticated techniques to take care of vast amount of on-line data to be analyzed by the controller for their decision makings. In this paper, the authors develop a traffic congestion prediction model based on several different parameters from the sensory data captured in the Vehicle Detection System (VDS). This model uses the neural network technology in analyzing the traffic flow and predicting the traffic congestion in the designated area. This model also validates the results by analyzing the errors between actual traffic data and prediction program.

출·도착 혼합 사용 활주로에서의 관제사 이륙 허가 예측 모형 개발 (A Take-off Clearance Prediction Model for Mixed Mode Runway Operations)

  • 홍성권;전대근;김현경
    • 한국항공운항학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.48-54
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    • 2016
  • This paper proposes a prediction model of air traffic controller's take-off clearance under mixed mode runway operations. The proposed model has its purpose on the better prediction of the air traffic controller's clearance on take-offs of departure aircraft by considering various factors. For this purpose, support vector machine classification algorithm is used for the proposed model. The proposed model is applied to real air traffic operations to demonstrate its performances.

베이지안 네트워크를 이용한 단기 교통정보 예측모델 (A Short-Term Traffic Information Prediction Model Using Bayesian Network)

  • 유영중;조미경
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.765-773
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    • 2009
  • 최근의 텔레매틱스 교통정보제공서비스는 지능형 교통시스템의 구축을 통한 실시간 교통정보 수집이 가능해짐에 따라 다양해지고 있다. 본 논문에서는 고품질의 다양한 교통정보제공을 위해 필요한 미래시간에 대한 단기 교통정보 예측 모델을 제안하고 개발하였다. 단기 예측 모델은 현재로부터 가까운 미래의 교통 상황을 예측하기 위한 교통 모델로 본 연구에서 제안한 예측 모델은 각 도로에 대하여 5분 이후부터 1시간 이전까지의 미래시간에 대한 차량 평균 속도를 예측 결과로 준다. 본 연구에서 제안한 예측 모델은 베이지안 네트워크에 기반을 두고 있으며 각 도로의 미래시간 교통상황에 영향을 줄 수 있는 요인들을 분석하여 베이지안 네트워크의 원인노드로 설정하였다. 설계된 베이지안 네트워크에 대하여 실시간 교통정보데이터를 이용하여 가우시안 혼합 분포를 가정한 베이지안 네트워크의 결합 확률 밀도 함수를 EM(Expectation Maximization) 알고리즘으로 구하여 미래시간의 교통정보를 예측하였다. 예측 모델의 정확도 검증을 위해 실시간 교통데이터로 다양한 실험을 수행하였다. 실험결과 제안된 모델은 현재 시간으로부터 10분 이후, 30분 이후, 60분 이후 예측 오차로 각각 4.5, 4.8, 5.2의 RMSE(Root Mean Square Error) 값을 주었다.

패널분석을 이용한 서울시 교통사고분석 연구 (Traffic Accident Research Using Panel Analysis - Focusing on Seoul Metropolitan Area -)

  • 박준태;이수범;김도경;성정곤
    • 한국안전학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.130-136
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    • 2011
  • Since out of a lot of traffic problems traffic accidents cause damage to life and properties of people, it stands out as one of traffic problems which needs improvement, and the loss due to traffic accident negatively affects not only the parties to the accident but also the national economy. Thus, continual concern of the government toward traffic safety is getting bigger and lately each local government is preparing a basic plan for traffic safety and vitalizing traffic safety policies. As expanding the responsibility and role of local governments for traffic safety, traffic safety measures which are based on the characteristics of each local government should be studied. Most of analytical methods in the existing traffic accidents prediction models with macroscopic vision focus on socioeconomic variables such as local population and the number of registered vehicles, and present a great deal of prediction error when they are applied in practice. In this context, this study proposed a traffic accident prediction model in respect of macroscopic level for autonomous districts (administrative districts) of Seoul City. The model development was not based on the entire city but on the type of local land usage (development density) whose relationship with traffic accident frequency was analyzed.

시변비선형 특성을 지닌 ATM 통화유량 예측 모델링 (The Prediction Modelling of Traffic Flow with Time-Variable Non-Linear Characteristic in ATM Network)

  • 김윤석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권9A호
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    • pp.1299-1305
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    • 2000
  • 도래할 B-ISDN 환경하에서 중추적 역할을 할 ATM의 실현을 위해서는 다중매체의 통화유량을 최적하에 제어할 수 있는 방법이 제시되어야 한다. 그러나 다중매체 통화유량의 특성이 완전히 밝혀지지 못한 상태에서 ATM의 제어, 특히 최적한 폭주제어의 실현은 난제로 남아있다. 그러므로 본 논문에서는 다중매체 통화유량 모델을 시변비선형함수라 가정하고 이를 실시간 추정하기 위해 병렬로 연결된 3중의 신경망 모델을 제시하며 모의실험을 통해 시변비선형함수를 추정하여 ATM의 폭주제어에 이용될 수 있는 가능성을 보인다.

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Intrusion Detection Scheme Using Traffic Prediction for Wireless Industrial Networks

  • Wei, Min;Kim, Kee-Cheon
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제14권3호
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    • pp.310-318
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    • 2012
  • Detecting intrusion attacks accurately and rapidly in wireless networks is one of the most challenging security problems. Intrusion attacks of various types can be detected by the change in traffic flow that they induce. Wireless industrial networks based on the wireless networks for industrial automation-process automation (WIA-PA) standard use a superframe to schedule network communications. We propose an intrusion detection system for WIA-PA networks. After modeling and analyzing traffic flow data by time-sequence techniques, we propose a data traffic prediction model based on autoregressive moving average (ARMA) using the time series data. The model can quickly and precisely predict network traffic. We initialized the model with data traffic measurements taken by a 16-channel analyzer. Test results show that our scheme can effectively detect intrusion attacks, improve the overall network performance, and prolong the network lifetime.

An Ensemble Cascading Extremely Randomized Trees Framework for Short-Term Traffic Flow Prediction

  • Zhang, Fan;Bai, Jing;Li, Xiaoyu;Pei, Changxing;Havyarimana, Vincent
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권4호
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    • pp.1975-1988
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    • 2019
  • Short-term traffic flow prediction plays an important role in intelligent transportation systems (ITS) in areas such as transportation management, traffic control and guidance. For short-term traffic flow regression predictions, the main challenge stems from the non-stationary property of traffic flow data. In this paper, we design an ensemble cascading prediction framework based on extremely randomized trees (extra-trees) using a boosting technique called EET to predict the short-term traffic flow under non-stationary environments. Extra-trees is a tree-based ensemble method. It essentially consists of strongly randomizing both the attribute and cut-point choices while splitting a tree node. This mechanism reduces the variance of the model and is, therefore, more suitable for traffic flow regression prediction in non-stationary environments. Moreover, the extra-trees algorithm uses boosting ensemble technique averaging to improve the predictive accuracy and control overfitting. To the best of our knowledge, this is the first time that extra-trees have been used as fundamental building blocks in boosting committee machines. The proposed approach involves predicting 5 min in advance using real-time traffic flow data in the context of inherently considering temporal and spatial correlations. Experiments demonstrate that the proposed method achieves higher accuracy and lower variance and computational complexity when compared to the existing methods.

Non-stationary VBR 트래픽을 위한 동적 데이타 크기 예측 알고리즘 (On-line Prediction Algorithm for Non-stationary VBR Traffic)

  • 강성주;원유집;성병찬
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제34권3호
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    • pp.156-167
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    • 2007
  • 본 논문에서는 VBR(Variable-Bit-Rate) 트래픽의 비선형적이고 버스티한 특성을 모델화 한 GOP ARIMA(ARIMA for Group Of Pictures) 모델을 칼만 필터 알고리즘을 이용하여 실시간으로 예측하는 기법을 제안한다. 칼만 필터를 이용한 예측 기법은 GOP ARIMA의 상태공간 모델링 과정과 향후 N초 간의 트래픽을 예측하는 과정으로 구성된다. 실험을 위해 GOP의 크기가 각각 15인 세 가지 종류의 MPEG VBR 트래픽(뉴스, 드라마, 스포츠)을 제작하였고, 칼만 필터를 이용한 세 가지 종류의 트래픽의 예측 결과를 선형 예측법과 이중 지수 평활법을 이용해 예측한 결과와 비교해 예측 성능이 상대적으로 우수함을 확인할 수 있었다. 또한 예측값에 신뢰 구간을 설정하는 신뢰 구간 분석법을 통해 트래픽 관점에서 장면 변화를 예측하는 방법을 제시하였다. 본 논문의 칼만 필터 기반의 예측 알고리즘은 MPEG 기반 VBR 트래픽을 비롯한 기타 인터넷 트래픽을 실시간으로 예측하는 방법과 이를 이용해 인터넷 서버의 설계 및 자원 할당 정책 등을 위한 트래픽 엔지니어링 연구에 기여할 수 있을 것이다.