In this thesis, based on Genetic Algorithm, a new route search algorithm is presented to search an optimal route between the origin and the destination in intelligent route guidance systems in order to minimize the route traveling time. The proposed algorithm is effectively employed to complex road networks which have diverse turn constrains, time-delay constraints due to cross signals, and stochastic traffic volume. The algorithm is also shown to significantly promote search efficiency by changing the population size of path individuals that exist in each generation through the concept of age and lifetime to each path individual. A virtual road-traffic network with various turn constraints and traffic volume is simulated, where the suggested algorithm promptly produces not only an optimal route to minimize the route cost but also the estimated travel time for any pair of the origin and the destination, while effectively avoiding turn constraints and traffic jam.
최근 빅데이터 분석을 통해 새로운 정보들을 도출해내기 위한 분석 기법들과 이를 이용한 다양한 서비스들이 개발되고 있다. 그 중에서 빅데이터가 중요하게 활용될 수 있는 분야 중의 하나가 교통 분야이다. 기존 대중교통 안내 서비스의 경우 현재 교통정보를 기준으로 추천하기 때문에 실제로는 최적이 아닌 경로가 추천될 수 있다. 본 논문에서는 빅데이터 분석을 통한 실시간 최적 교통 경로 안내 시스템을 설계하고 구현한다. 설계한 시스템은 실시간 교통정보를 활용함과 동시에 과거 수집된 교통 정보를 분석하여 각 경로들의 교통 상황을 예측하여 경로 이동 계획을 설정해준다. 또한 중간에 교통상황이 급변하여 경로를 수정해야할 필요가 있을 때 사용자에게 알림을 주고 그에 대한 조치를 취할 수 있도록 지원한다.
This paper deals with a real time optimization algorithm within real time for DRGS(Dynamic Route Guidance System) and evaluate the algorithm. A pre-developed system offers the optimal route in using only static traffic information. In using real-time traffic information, Dynamic route guidance algorithm is needed. The serious problem in implementing it is processing time increase as nodes increase and then the real time processing is impossible. Thus, in this paper we propose the optimal route algorithm with window mechanism for the real-time processing and then evaluate the algorithms.
본 논문에서는 기본적으로 라우팅(routing) 메커니즘을 이용하는 개미 알고리즘(ant algorithm)을 이용하여 실시간으로 변화하는 교통 상황과 U턴, P턴 및 회전제약(좌회전 및 U턴 금지)을 고려하여 다수의 최적경로를 제한된 시간내에 탐색제시 할 수 있는 경로 유도 방법을 제시하고자 한다. 이 방법은 기존 최적경로알고리즘과 비교하여 회전 제약 상황을 쉽고 빠르게 고려할 수 있는 장점이 있다.
An ideal traffic control system should consider simultaneously both route guidance of vehicles and signal policies at intersection of a traffic network. It is known that an iterative procedure gives an optimal route to each vehicle in the network. This paper presents an iterative procedure to find an optimal signal plan for the network. We define the optimal solution as a signal equilibrium. From the definition of signal equilibrium, we prove that the fixed point solution of the iterative procedure is a signal equilibrium, when optimal signal algorithms are implemented at each intersection of the network. A combined model of route guidance and signal planning is also suggested by relating the route guidance procedure and the signal planning procedure into a single loop iterative procedure.
The objective of this paper is to design the dynamic route guidance system(DRGS) and develop a genetic algorithm(GA) for finding the multiple shortest paths in real traffic network. The proposed GA finds a collection of paths between source and destination considering turn-restrictions, U-turn, and P-turn that are genetically evolved until an acceptable solution is reached. This paper also shows the procedure to find the multiple shortest paths in traffic network of Seoul.
In this paper, we design and implement a real-time route guidance system(RGS) in large-scale networks. Coupled with the well-known mathematical routing algorithms, we devise an RGS for knowledge aquisition and self-learning ability within the framework of the expert system. Through off-line construction of database, on-line treatment of unexpected traffic accidents, etc., the developed RGS can provide drivers with good quality real-time routing information. The practical effectiveness of the proposed system is demonstrated in terms of response time and route appropriateness.
The main purpose of this paper is to develop a route guidance system which is a part of the intelligent vehicle-highway system and to apply to a real world in order to evaluate usefulness of the system. To this end, significant literature review works with regard to vehicle navigation and route guidance systems were conducted and have provided an important information about state-of-the-art systems developed and tested by the advanced countries. A geographic information system, called INTGIS, was used to find the shortest path in a given road network. Three scenarios to find minimum path were simulated and observed : 1) with-constraint on intersections and road segments, 2) without-constraint on intersections and road segments, and 3) via several stops from origin to destination. Based on a series of experiments, the results indicate that the route guidance system developed in this research is very useful to inform drivers on highway and arterial the traffic informations such as congestion and incident.
For the purpose of decreasing economic loss from the traffic jam, a car route guidance system efficiently utilizing the existing roads has attracted a great deal of attention. In this paper, the search algorithm for optimal path and alternative paths, which is the main function of a car route guidance system, was presented using evolution program. Search efficiency was promoted by changing the population size of path individuals in each generation, applying the concept of age and lifetime to path individuals. Through simulation on the virtual road-traffic network consisting of 100 nodes with various turn constraints and traffic volumes, not only the optimal path with the minimal cost was obtained, avoiding turn constraints and traffic congestion, but also alternative paths with similar costs and acceptable difference was acquired, compared with optimal path.
ITS 의 한 분야인 첨단교통정보체계 (ATIS: Advance Traveler Information System)는 운전자들에게 통행 전 (pre-trip). 통행 중 (en-route) 교통정보를 제공함으로서 운전자의 경로선택과정에 영향을 미쳐 도로망의 교통량 분산효과를 추구하는 시스템이다. 이중 도로상에서 운전자가 진행하는 방향에 대한 직접적인 정보를 제공하는 VMS 는 ATIS의 정보제공방안중 가장 효과적인 수단이 될 수 있다. 이러한 때 VMS의 정보제공목표는 단순현황정보만을 제공하는 운전자 편의측면과 교통수요를 관리하여 시스템의 성능을 증진시키는 시스템 제어측면으로 구분이 가능하다 하지만 보다 효율적인 도로전광표지의 정보제공을 위해서는 시스템제어 측면의 정보제공이 이루어져야 할 것이다 이러한 교통관리시스템(traffic management system)으로서 VMS 핵심적인 관리전략은 혼잡 (traffic congestion) 또는 돌발 상황(incident)발생 시 지체 (delay)를 최소하기 위한 교통우회전략(Traffic Diversion Strategy)이라 할 수 있다 이를 효과적으로 운영하기 위해서는 첫째, 교통상황 (network traffic condition)에 따라 적정한 우회교통량 (diversion traffic volume) 의 산정이 선행되어야 하고 둘째, 이러한 우회교통량을 제어하기 위해서는 VMS 정보내용 (VMS massage contents)에 따른 운전자의 행태(driver response behavior)가 반영된 정보제공전략 (providing information strategy)이 수립되어야 한다. 이에 본 연구에서는 돌발 상황 발생에 의해 혼잡이 야기될 때 VMS 실시간 경로안내 정보제공에 대해 초점을 맞추었다 이를 위해 첫째로, CA(Cellular Automata) 기반 교통류 사율레이션을 모형을 이용뼈 통행시간 및 대기행렬의 변화가 반영된 시간대별 시스템 최적경로 전환율을 산정하였다. 둘째로, 이항로짓 모형을 이용하여 운영자가 제어할 수 있는 정보특성에 대한 경로전환행태 모형 (route choice behavior model) 을 만들었다 마지막으로 시스템 최적상태 (system Optimum)의 달성을 위한 VMS의 시간대별 정보내용 및 강도를 결정하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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