• 제목/요약/키워드: routing congestion

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실시간 교통 정보를 이용한 교통 혼잡 예측 시스템 (The System for Predicting the Traffic Flow with the Real-time Traffic Information)

  • 유영중;조미경
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1312-1318
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    • 2006
  • 텔레매틱스 서비스 중에서 가장 많이 이용하고 있는 것 중 하나는 출발지와 목적지에 이르는 최단 경로를 찾아 주는 서비스이다 . 현재 보편적으로 사용되고 있는 최단 경로 찾기서비스는 실시간 교통 정보를 고려하지 않는 정적인 최단 경로 알고리즘을 사용하고 있다. 본 연구에서는 실시간 교통 정보를 반영하여 현재 시간으로부터 일정 시간 경과한 후의 교통 정보를 예측하기 위한 방법을 제안하고 예측 결과의 정확성을 평가하기 위해 실시간 데이터를 이용하여 실험하였다. 제안된 방법은 도로 위를 달리는 차량의 평균 속도를 5분 단위로 입력 받아 누적된 데이터를 동일한 시간과 요일별로 분석하여 구한 누적 속도패턴과 칼만 필터 방법을 통합한 것이다 . 제안한 방법은 현재 사용되고 있는 누적 속도 패턴만을 이용한 예측보다 더 정확한 예측 결과를 보여 주었다. 예측된 결과는 동적인 최단 경로를 구하기 위해 사용될 뿐만 아니라교통혼잡이 예측되는 지역을 피하여 여행하도록 정보를 제공할 수 있다.

무선 에드 혹 네트워크에서 전력, 이동성 및 주변 무선 채널 상태를 고려한 연결형 Dominating Set 구성 방법 (Power, mobility and wireless channel condition aware connected dominating set construction algorithm in the wireless ad-hoc networks)

  • 조형상;유상조
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권5B호
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    • pp.274-286
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    • 2005
  • 본 논문에서는 이동 에드 혹 네트워크에서 효율적인 전력 사용 및 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하는 연결형 dominating set 기반의 라우팅 프로토콜을 제안하였다. 연결형 dominating set 기반의 라우팅 알고리즘에서 잦은 dominating set의 재구성은 루트 손실로 인한 전송 에러를 발생시키기 때문에, 노드의 잔여 전력량과 이동성을 고려하여 게이트웨이 노드를 선택하여야 한다. 또한 같은 지역에 노드가 집중되어 있다면 매체를 공유하는 무선네트워크의 특성상 병목으로 인한 충돌 및 지연 등을 야기 시킬 가능성이 크다. 따라서 본 논문에서는 노드의 잔여전력량 및 이동성, 이웃 노드수의 가중 가산 값에 비례하여 이웃 구성 통보 메시지 (neighbor set advertisement message)의 브로드캐스팅을 지연시키는 방법을 통해 연결형 dominating set의 재구성을 최소화 하면서도 신뢰성 있고 효율적인 데이터 전송을 보장하는 새로운 연결형 dominating set 구성 방법을 제안하고 다양한 상황에서의 실험을 통해 그 성능을 비교 평가하였다.

GIS 기반 Space Syntax를 이용한 대중교통 접근성 (Public Transport Network Connectivity using GIS-based Space Syntax)

  • 전철민
    • 한국공간정보시스템학회 논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.25-33
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    • 2007
  • 교통체증을 줄이고 접근성을 높이기 위해 국내 대도시들은 대중교통 위주의 정책에 중점을 두고 있다. 대중교통망을 개선하기 위해서는 적절한 접근성의 분석방법이 필요하게 된다. 기존의 접근성에 관한 연구들은 대부분 존(zone) 레벨에서 이루어진데 비해 본 연구에서는 버스루트나 정류장과 같이 세부레벨에서의 대안적인 접근성측정 방법을 제시한다. 시종점 경로를 구성하는 수단들의 최적의 조합을 산출하고 이들의 접근성을 토폴로지에 기반한 방법으로 측정한다. 시종점루트와 최적조합을 산출하는데에는 GA(유전자알고리즘)가 사용되었으며, 접근성 산출에는 space syntax 이론이 적용되었다. 본 연구에서는 일반적으로 수작업으로 그려지는 space syntax의 axial line 대신 GIS의 nodelink 데이터를 사용하였다. 최종적으로 산출된 접근성은 O-D 데이터를 이용하여 캘리브레이션하였으며, 서울 강남지역에 적용하여 예시하였다.

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무선 센서 네트워크에서 신뢰성 있는 센싱 정보 전달을 위한 트래픽 및 링크 품질 기반 혼잡 제어 기법 (A Traffic and Link Quality Based Congestion Control Scheme for Reliable Sensing Data Delivery in Wireless Sensor Networks)

  • 김성애;정상화
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제41권4호
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    • pp.177-185
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    • 2014
  • 무선 센서 네트워크는 여러 개의 센서 노드들이 하나의 싱크 노드로 센싱 정보를 전달하여 수렴하는 형태의 트래픽 특성을 갖기 때문에 혼잡 지역이 자주 발생하게 된다. 기존에 제안된 혼잡 지역을 제어하는 기법들은 혼잡 지역이 발생한 후에 센싱 주기를 증가시키거나 패킷을 버림으로써 트래픽을 감소시켜 혼잡 지역을 제어하였다. 하지만 이러한 기법들은 센싱 정보를 전달할 때 신뢰성을 떨어뜨린다는 단점이 있다. 또한, 실제 환경에서는 노드 간 링크 품질이 떨어지는 경우 패킷 손실이 많은데도 불구하고 이를 고려하는 기법이 없었다. 본 논문에서는 트래픽을 감소시키지 않고 트래픽과 링크 품질에 따라 라우팅 경로를 변경하여 트래픽을 분산시켜 혼잡 지역을 제어하는 기법을 제안한다. 또한, 실험을 통해 제안 기법은 수집률을 향상시키고 종단 간 지연시간을 단축시키는 방법으로 센싱 정보를 전달할 때의 신뢰성을 높였음을 보였다.

Tier-based Proactive Path Selection Mode for Wireless Mesh Networks

  • Fu-Quan, Zhang;Joe, In-Whee;Park, Yong-Jin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제6권5호
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    • pp.1303-1315
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    • 2012
  • In the draft of the IEEE 802.11s standard, a tree topology is established by the proactive tree-building mode of the Hybrid Wireless Mesh Protocol (HWMP). It is used for cases in which the root station (e.g., gateway) is an end point of the majority of the data connections. In the tree topology, the root or central stations (e.g., parent stations) are connected to the other stations (e.g., leaves) that are one level lower than the central station. Such mesh stations are likely to suffer heavily from contention in bottleneck links when the network has a high traffic load. Moreover, the dependence of the network on such stations is a point of vulnerability. A failure of the central station (e.g., a crash or simply going into sleep mode to save energy) can cripple the whole network in the tree topology. This causes performance degradation for end-to-end transmissions. In a connected mesh topology where the stations having two or more radio links between them are connected in such a way that if a failure subsists in any of the links, the other link could provide the redundancy to the network. We propose a scheme to utilize this characteristic by organizing the network into concentric tiers around the root mesh station. The tier structure facilitates path recovery and congestion control. The resulting mode is referred to as Tier-based Proactive Path Selection Mode (TPPSM). The performance of TPPSM is compared with the proactive tree mode of HWMP. Simulation results show that TPPSM has better performance.

센서네트워크 수명 연장을 위한 에너지 임계값 기반 다단계 Back-Pressure 알고리즘 (A Back-Pressure Algorithm for Lifetime Extension of the Wireless Sensor Networks with Multi-Level Energy Thresholds)

  • 정대인
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권12B호
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    • pp.1083-1096
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    • 2008
  • 본 논문에서는 센서네트워크의 수명 연장을 위해 에너지 인지 기반의 경로 제어 방안인 TBP(Threshold based Back-Pressure) 알고리즘을 제안하였다. 센서네트워크 수명 연장을 위해서는 에너지의 고른 소비가 필수적이므로, 라우팅 영역 전체에 걸친 고른 트래픽 분배를 설계목표로 갖는다. TBP 알고리즘은 지역적 트래픽 분배와 라우팅 영역 전체에서의 트래픽 분배를 모두 수행한다. 임계값과 back-pressure 신호가 이 두 가지 스케일의 트래픽 분배 수행을 위해 정의되었다. TBP 알고리즘은 라우팅 영역에 속한 다중경로의 최적 활용을 목적으로 하지만 이를 위해 사용하는 임계값과 back-pressure 신호는 한 흡 범위의 지역적 정보로 정의함으로써 망 규모에 제한받지 않는 확장성을 확보하였다. TBP 알고리즘이 에너지 소비를 분산시키는 효과, 즉 네트워크 수명을 연장하는 효과를 가지고 있음을 다양한 실험을 통하여 확인하였다. 또한, TBP 알고리즘은 엄격한 경로 제어를 기반으로 설계되었음에도 지연 및 전송률 지표에서 개선된 결과를 보였다. 에너지 인지 기반의 경로 제어가 트래픽 혼잡 제어의 효과를 부분적으로 갖고 있음을 보여주는 결과이다.

Efficient Route Determination Technique in LBS System

  • Kim, Sung-Soo;Kim, Kwang-Soo;Kim, Jae-Chul;Lee, Jong-Hun
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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    • pp.843-845
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    • 2003
  • Shortest Path Problems are among the most studied network flow optimization problems, with interesting applications in various fields. One such field is the route determination service, where various kinds of shortest path problems need to be solved in location-based service. Our research aim is to propose a route technique in real-time locationbased service (LBS) environments according to user’s route preferences such as shortest, fastest, easiest and so on. Turn costs modeling and computation are important procedures in route planning. There are major two kinds of cost parameters in route planning. One is static cost parameter which can be pre-computed such as distance and number of traffic-lane. The other is dynamic cost parameter which can be computed in run-time such as number of turns and risk of congestion. In this paper, we propose a new cost modeling method for turn costs which are traditionally attached to edges in a graph. Our proposed route determination technique also has an advantage that can provide service interoperability by implementing XML web service for the OpenLS route determination service specification. In addition to, describing the details of our shortest path algorithms, we present a location-based service system by using proposed routing algorithms.

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내부트럭 운영 정보를 이용한 컨테이너 터미널 내 교통 속도예측 (Prediction of Traffic Speed in a Container Terminal Using Yard Tractor Operation Data)

  • 김태광;허경영;이훈;류광렬
    • 한국항해항만학회지
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    • 제46권1호
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    • pp.33-41
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    • 2022
  • 컨테이너 터미널의 중요한 운영 목표는 선박에 컨테이너를 싣고 내리는 안벽 크레인(QC: quay crane) 작업의 효율을 극대화하는 것이다. QC 작업 효율의 극대화를 위해서는 장치장과 QC 사이를 오가며 컨테이너를 운반하는 내부트럭(YT: yard tractor)의 운행 지연이 최소화되어야 하는데, 터미널 내부의 교통 정체가 이를 어렵게 하는 경우가 많다. 본 논문에서는 YT와 외부트럭이 혼재하여 다니는 터미널에서YT의 운영 데이터만을 기반으로 터미널 내부 교통 속도를 예측하는 모델을 학습하는 방안을 제안한다. 외부트럭에 대한 교통 데이터는 구할 수 없지만, 대신 YT 운영 데이터에는 가까운 미래의 YT 운행 경로에 관한 정보가 포함되어 있어서 교통 예측에 상당한 도움이 된다. 시뮬레이션 실험 결과 제안 방안으로 학습한 모델이 상당히 정확한 수준으로 교통 속도를 예측할 수 있음을 확인하였다.

상황인식 기반 지능형 최적 경로계획 (Intelligent Optimal Route Planning Based on Context Awareness)

  • 이현정;장용식
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제19권2호
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    • pp.117-137
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    • 2009
  • Recently, intelligent traffic information systems have enabled people to forecast traffic conditions before hitting the road. These convenient systems operate on the basis of data reflecting current road and traffic conditions as well as distance-based data between locations. Thanks to the rapid development of ubiquitous computing, tremendous context data have become readily available making vehicle route planning easier than ever. Previous research in relation to optimization of vehicle route planning merely focused on finding the optimal distance between locations. Contexts reflecting the road and traffic conditions were then not seriously treated as a way to resolve the optimal routing problems based on distance-based route planning, because this kind of information does not have much significant impact on traffic routing until a a complex traffic situation arises. Further, it was also not easy to take into full account the traffic contexts for resolving optimal routing problems because predicting the dynamic traffic situations was regarded a daunting task. However, with rapid increase in traffic complexity the importance of developing contexts reflecting data related to moving costs has emerged. Hence, this research proposes a framework designed to resolve an optimal route planning problem by taking full account of additional moving cost such as road traffic cost and weather cost, among others. Recent technological development particularly in the ubiquitous computing environment has facilitated the collection of such data. This framework is based on the contexts of time, traffic, and environment, which addresses the following issues. First, we clarify and classify the diverse contexts that affect a vehicle's velocity and estimates the optimization of moving cost based on dynamic programming that accounts for the context cost according to the variance of contexts. Second, the velocity reduction rate is applied to find the optimal route (shortest path) using the context data on the current traffic condition. The velocity reduction rate infers to the degree of possible velocity including moving vehicles' considerable road and traffic contexts, indicating the statistical or experimental data. Knowledge generated in this papercan be referenced by several organizations which deal with road and traffic data. Third, in experimentation, we evaluate the effectiveness of the proposed context-based optimal route (shortest path) between locations by comparing it to the previously used distance-based shortest path. A vehicles' optimal route might change due to its diverse velocity caused by unexpected but potential dynamic situations depending on the road condition. This study includes such context variables as 'road congestion', 'work', 'accident', and 'weather' which can alter the traffic condition. The contexts can affect moving vehicle's velocity on the road. Since these context variables except for 'weather' are related to road conditions, relevant data were provided by the Korea Expressway Corporation. The 'weather'-related data were attained from the Korea Meteorological Administration. The aware contexts are classified contexts causing reduction of vehicles' velocity which determines the velocity reduction rate. To find the optimal route (shortest path), we introduced the velocity reduction rate in the context for calculating a vehicle's velocity reflecting composite contexts when one event synchronizes with another. We then proposed a context-based optimal route (shortest path) algorithm based on the dynamic programming. The algorithm is composed of three steps. In the first initialization step, departure and destination locations are given, and the path step is initialized as 0. In the second step, moving costs including composite contexts into account between locations on path are estimated using the velocity reduction rate by context as increasing path steps. In the third step, the optimal route (shortest path) is retrieved through back-tracking. In the provided research model, we designed a framework to account for context awareness, moving cost estimation (taking both composite and single contexts into account), and optimal route (shortest path) algorithm (based on dynamic programming). Through illustrative experimentation using the Wilcoxon signed rank test, we proved that context-based route planning is much more effective than distance-based route planning., In addition, we found that the optimal solution (shortest paths) through the distance-based route planning might not be optimized in real situation because road condition is very dynamic and unpredictable while affecting most vehicles' moving costs. For further study, while more information is needed for a more accurate estimation of moving vehicles' costs, this study still stands viable in the applications to reduce moving costs by effective route planning. For instance, it could be applied to deliverers' decision making to enhance their decision satisfaction when they meet unpredictable dynamic situations in moving vehicles on the road. Overall, we conclude that taking into account the contexts as a part of costs is a meaningful and sensible approach to in resolving the optimal route problem.

MaaS의 다양한 공공교통수단 연계에 따른 구현 방안 (Implementation Plan of MaaS according to Various Public Transport Links)

  • 서지영;이선하;천춘근;이은호
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.73-86
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    • 2018
  • 개인 승용차의 증가로 인해 다양한 교통문제가 발생하고 있다. 이에 따른 교통문제를 해결할 수 있도록 개인 승용차의 이용을 줄이고 대중교통 활성화를 위한 MaaS(Mobility as a Service)의 국내 외 연구가 진행 중이다. 본 연구에서는 카쉐어링, 공공자전거 정보를 통해 이용자들에게 교통수단간 환승을 고려한 최적경로를 Simulation을 통해 구현하고자 하며, 연계된 교통수단을 통해 이용가능한 경로의 효과분석을 하고자 한다. 분석 대상지는 다양한 광역 교통망으로 설계된 세종특별자치시로 선정하였으며, 분석 결과로는 기존 경로는 대중교통(버스, 지하철)으로만 이용 경로가 도출되나 카쉐어링과 공공자전거를 활용해 최종 목적지까지 효율적으로 통행할 수 있는 경로가 분석되었다. 다양한 교통수단 이용정보 및 위치기반 서비스를 스마트폰 Application에 도입할 시 이용자들에게 매우 유용한 정보를 제공할 수 있으며, 향후 교통체증과 환경문제 등 사회적 문제 해결에 도모할 수 있을 것으로 기대된다.