Development of the Shortest Route Search Algorithm Using Fuzzy Theory

퍼지 추론을 이용한 최단 경로 탐색 알고리즘의 개발

  • 정영근 (서울대학교 지구환경시스템공학부) ;
  • 박창호 (서울대학교 지구환경시스템공학부)
  • Published : 2005.12.31

Abstract

This paper presents the algorithm using fuzzy inference that preestimates each link speed changed by different kinds of road situations. The elements we are considered are time zone, rainfall probability information and lane control information. This paper is consists of three parts. First of all we set up the fuzzy variables, and preestimate link speed changed by various road situations. For this process, we build the membership functions for each fuzzy variable and establish the fuzzy inference relations to find how fuzzy variables influence on link speed. Second, using backtracking method, we search the shortest route influenced by link speed changed by fuzzy inference. Third, we apply this algorithm to hypothetical network and find the shortest path. As a result, it is shown that this algorithm choose appropriate roundabout path according to the changing road situations.

본 연구에서는 퍼지 추론을 이용하여 여러 가지 상황 변화에 따른 링크 속도를 예측, 이를 경로 탐색 시 고려하는 알고리즘을 구현하였다. 도로 상황의 변화에 영향을 미치는 요소들로는 시간대, 강수 정보, 차로 통제 정보의 세가지를 고려하였으며, 이에 따라 달라지는 통행링크 속도를 해당 링크의 통행비용으로 전환하여, 최단경로를 탐색하는 알고리즘을 구현하였다. 본 연구는 크게 세 부분으로 구성되어 있다. 첫째, 퍼지 변수를 설정하고, 퍼지이론을 이용하여 시간과 도로 상황에 따라 변화하는 링크속도를 예측한다. 이를 위해 각각의 퍼지 변수들에 대한 퍼지 멤버십 함수를 구축하고, 이를 링크 속도와 연결하기 위한 퍼지 추론 관계들을 설정한다. 둘째. 되추적(backtracking) 기법을 이용하여 위의 퍼지추론에 의해 변화되는 통행 속도를 반영한 최단 경로 탐색을 한다. 셋째, 본 연구의 알고리즘을 가상 네트워크에 적용하여 최단 경로를 도출한다. 결과로서 본 연구의 알고리즘을 이용한 통행경로는 변수의 변화에 따라 적절하게 우회경로를 선택하는 것으로 나타났다.

Keywords

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