KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제12권8호
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pp.3946-3965
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2018
Network anomaly detection in Software Defined Networking, especially the detection of DDoS attack, has been given great attention in recent years. It is convenient to build the Traffic Matrix from a global view in SDN. However, the monitoring and management of high-volume feature-rich traffic in large networks brings significant challenges. In this paper, we propose a moving window Principal Components Analysis based anomaly detection and mitigation approach to map data onto a low-dimensional subspace and keep monitoring the network state in real-time. Once the anomaly is detected, the controller will install the defense flow table rules onto the corresponding data plane switches to mitigate the attack. Furthermore, we evaluate our approach with experiments. The Receiver Operating Characteristic curves show that our approach performs well in both detection probability and false alarm probability compared with the entropy-based approach. In addition, the mitigation effect is impressive that our approach can prevent most of the attacking traffic. At last, we evaluate the overhead of the system, including the detection delay and utilization of CPU, which is not excessive. Our anomaly detection approach is lightweight and effective.
신호교차로 용량분석 방법은 국내외에서 주로 사용하고 있는 HCM 방법과 본 연구에서 제시하고자하는 ICU 방법이 있다. HCM 방법은 교통량, 신호운영, 기하구조 자료에 의해 교차로의 지체를 산정하는 운영 분석에 초점이 맞춰져 있고, 계획 및 설계 분석은 반복적인 운영분석을 통해 이루어져 복잡하다. 반면 ICU 방법은 기하구조 및 교통량 자료만으로 교차로 계획 및 설계 분석이 가능하고 용이하며 최소녹색시간을 고려하는 장점이 있다. 본 연구에서는 ICU 방법에 대해 살펴보고, 교통량 시나리오를 구성하여 HCM 방법과 ICU 방법을 비교 분석하였다. 또한 중요교차로 설정을 위한 도시간선도로 축 상의 교차로 용량분석, 횡단보도 유형, 차로수, 차로이용, 좌회전 운영방식 변경의 효과분석에 ICU를 적용 분석함으로써 계획 및 설계 분석 시 ICU 적용의 효율성을 살펴보았다. 분석결과 ICU 방법이 최소녹색시간의 영향을 반영하여 광로로 이루어진 도시 교차로의 정확한 용량상태를 파악할 수 있고, 신호시간 등의 상세한 자료 없이 간편하게 적용할 수 있어 계획 및 설계 분석에 효율적인 것으로 나타났다. 본 연구결과를 토대로 기하구조나 운영방식 변경 등의 계획 분석에 ICU 방법을 유용하게 적용하여 계획 교차로의 정확한 용량상태를 파악함으로써 적절한 계획 및 개선이 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.
도로 교통 상황을 감시하고 교통 정보를 추출하는 현재의 기술은 고가이며 설치하기가 어려운 하드웨어에 의존하고 있다. 비디오 카메라와 컴퓨터 비죤 기술의 이용은 기존의 방법의 새로운 대안이 될 수 있다. 비디오 카메라를 이용한 교통 정보 추출은 최근의 교통 운영 시스템의 중요한 열쇠이다. 본 논문에서는 비디오 카메라를 이용한 영상처리 기술을 적용하여 교통 정보를 추출하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법에서는 주변 환경에서 여러 가지 잡음으로 인한 오 인식을 제거하기 위하여 적응적 배경영상 갱신 방법을 사용하였다. 또한 교통정보 추출 방법에서는 거리 값을 정의하여 검색구간을 통과하는 차량의 점유율을 통해 교통변수를 구하고, 이를 이용하여 8개의 교통상태를 정의하여 교통량을 측정하였다. 제안된 방법은 도심의 교통상황 데이터를 이용하여 실험하였다.
최근 차세대 ITS로서 도로공사 주관 하에 스마트하이웨이에 대한 연구가 수행되고 있으며, 스마트하이웨이에서 교통 분야 서비스의 효과평가 입력 자료로 신뢰성 높은 동적 OD를 요구하고 있다. 이에 본 연구는 스마트하이웨이의 핵심 기술인 WAVE 통신 기술로 대표되는 C&R 통신에서 수집되는 노드 정보와 차량정보를 이용할 경우 노드정보와 차량정보를 활용하여 궤적자료 및 표본경로교통량을 산출할 수 있으며, 이를 이용하여 동적 OD를 구축하였다. 이에 대한 검증을 위해 연속류의 토이네트워크에서 1시간 OD를 임의 분포하여 수집된 정보를 통해서 5분 단위의 동적 OD를 산출한 결과 15분단위의 교통량, 통행시간 측면에서 교통량 오차율이 20% 이내에 들어오는 경우가 전체의 84.79%, 통행시간 오차율이 20% 이내로 들어오는 경우가 전체의 85.42%로 신뢰성 있는 동적 OD를 구축할 수 있다고 판단된다.
A significant growth in local air traffic volume is leading to airway congestion and flight delays especially for Incheon-China and Incheon-Europe sectors. A key method to increase the airway capacity is to place a supplemental airway parallel to the existing one and in cooperation between the aviation authorities between China and Korea, a dual airway track was implemented on December 6, 2018. Here, we use airline A's flight data to analyze the congestion change effect of the new airway. Results show total delay time to Europe is reduced 51% (13.4 to 6.6 minutes) as the delay distribution for 16-30 minutes, 31 minutes and greater decreased from 23.2% to 8.2% and 8.7% to 1.0% respectively. The delay to China also decreased but the drop is not as significant as flights to Europe. This is caused by the difference in flight distance, traffic volume, and characteristics of flights landing and transiting China. Flights to Europe show a broad distribution in altitude allocation and reduction in aircraft separation demonstrating the effectiveness of a dual airway track.
This paper aims to describe the characteristics of air pollution using air pollutants concentration and meteorological data observed at Kimhae from December 1996 to November, 1997. The results are as follows : The concentration distribution of sulfur dioxide($SO_2$), carbon monoxide(CO), particulate matter(PM-10), and nitrogen dioxide($NO_2$) is high during the late fall and winter and low during the summer, but ozone concentration is low during the winter season and high during summer season except Jangma period and these distributions appear to be closely connected with insolation and the number of clear day. Diurnal variation of concentrations for sulfur dioxide, particulate matter, and carbon monoxide are high during the rush hours and nighttime and low during the daytime and these variations are distinct toward the winter season. And diurnal variation of nitrogen dioxide concentration has also same pattern and these patterns are closely related to the increasing traffic volume at rush hours. Diurnal variation of ozone concentration is generally increase for daytime and decrease for the late afternoon and are closely related to the insolation and photochemical reaction. The 24 hour average concentrations of air pollutant observed at Kimhae represented a positive correlation and a negative correlation for $O_3$ and also a negative correlation for the meteorological elements such as wind speed and cloud cover.
PURPOSES : The purpose of this paper is to develop a methodology to estimate level of service of arterial including Exclusive Median Bus Lanes. METHODS : On 6 Exclusive Median Bus Lanes routes in Seoul, bus travel time and number of bus-stop per km were investigated. Also whether or not passing lane exists at bus-stop was checked. Based on the data from sites, bus travel time was estimated according to length of segment, number of bus-stop per km and whether or not passing lane exists at bus-stop. RESULTS : A bus travel time table was developed according to length of segment, number of bus-stop per km and whether or not passing lane exists at bus-stop. After bus travel speed and passenger car travel speed is estimated based on each travel time table and length of segment, two speeds are combined with weighted average speed using traffic volume of each lane group. Then weighted average speed is a measure of effectiveness of arterial including Exclusive Median Bus Lanes. CONCLUSIONS : It can be concluded that the proposed methodology can estimate level of service of arterial including Exclusive Median Bus Lanes considering the operation characteristics of Exclusive Median Bus Lanes.
최근 들어 ICT 분야의 발달에 따라 데이터 사용량의 급격한 증가로 인터넷 트래픽 사용량 예측은 중요성은 강조되고 있다. 이러한 예측치를 적절한 트래픽 관리와 제어를 위한 계획 수립에 도움을 준다. 본 논문은, 5분 단위의 인터넷 트래픽 자료를 이용하여 결합 예측 모형을 제안하고자 한다. 이에 대하여 시계열의 대표적인 3개 모형인 Seasonal ARIMA, Fractional ARIMA(FARIMA), Taylor의 수정된 Holt-Winters 모형을 적용하였다. 모형 간 결합 예측 방법으로 예측치 간의 SA(Simple Average) 결합 예측 방법과 OLS(Ordinary Least Square)를 이용한 결합방법, ERLS(Equality Restricted Least Squares)를 이용한 결합 예측 방법, Armstrong(2001)이 제안한 MSE 기반 결합 예측 방법을 사용한다. 이에 따른 결과로서 3시간에서의 예측은 Seasonal ARIMA가 선택된 반면, 6시간 이후 예측에서는 결합 예측 방법이 좋은 예측 성능을 보여준다.
인터넷의 급속한 발달과 더불어 네트워크 환경에서의 침입은 빠르게 증가하고 있으며, 그 피해 또한 급격히 증가하고 있다. 최근의 인터넷 공격은 특정 호스트나 네트워크에 대한 피해를 초래할 뿐만 아니라, 네트워크 전반의 성능저하를 유발한다. 기존의 침입 탐지 시스템은 각 지역망 및 특정한 대상 시스템을 보호하기 위한 솔루션들로, 기간망 수준의 실시간 공격 탐지에 적용하기 힘든 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 네트워크 수준의 실시간 공격탐지를 위하여 각 포트별 트래픽을 대상으로 지수평활법을 적용하는 광대역 네트워크 침입 탐지 기법 제안하였다. 8일간의 기간망의 트래픽 데이터를 대상으로 한 실험에서, 제안한 기법은 공격으로 추정되는 급격한 트래픽의 증가를 적절히 탐지함을 보여주었다.
고속도로의 비반복 혼잡은 주로 돌발상황에 의해 발생된다. 돌발상황의 주요 원인은 교통사고로 알려져 있다. 따라서 교통사고 시 사고처리시간을 정확하게 예측하는 것은 돌발상황 관리에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 전국고속도로의 2008-2014년 총 7년치(60,473건)의 사고 자료를 이용하였다. 사고처리시간 예측모형은 과거의 교통사고 이력자료를 바탕으로 비모수모형인 KNN (K-Nearest Neighbor) 알고리즘을 활용하였다. 사고자료 현황 분석결과 사고등급별로 사고처리시간에 미치는 영향이 매우 큰 것으로 분석되었다. 따라서 사고처리시간은 사고등급별로 분류하여 모형을 구축하였다. 그리고 현재 발생한 사고의 교통상황과 도로 기하구조를 반영하기 위하여 교통량, 차로수, 시간대를 구분하여 데이터를 추출하였다. 추출된 데이터 중 현재 교통사고와 유사한 사고를 검색하기 위하여 사고처리시간에 영향을 미치는 요인들을 분석하였다. 마지막으로, 상태간 거리 산정을 위해서 세부항목별 가중치를 산정하였다. 가중치산정은 정규분포 표준화방법을 적용하였고, 이를 통해 사고처리시간을 예측하였다. 본 연구에서 개발된 모형의 예측결과는 기존의 연구들의 결과에 비해 낮은 예측오차(MAPE)를 보여 모형의 우수성을 입증할 수 있다고 판단된다. 본 연구를 통해 고속도로의 돌발상황 발생 시 효율적인 고속도로의 운영관리에 기여할 수 있고, 기존의 모형들이 갖고 있던 한계를 개선 및 보완할 수 있을 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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