Exploring Smoothing Techniques for Reliable Travel-Time Information in Probe-Based Systems

장진환,Jang, Jinhwan Intelligent Transportation Systems 2018 한국ITS학회논문지 Vol.17 No.1

하이패스 단말기의 확대 보급에 따라 DSRC 교통정보시스템이 지방부 도로를 중심으로 확대 설치되고 있다. 그러나 지방부 도로의 경우 고속도로와 달리 단말기 장착차량이 많지 않아 프로브 표본수가 충분하지 않는 경우가 종종 발생한다. 이 경우 프로브 통행시간은 적은 샘플수로 인해 많은 변동이 발생하고 이는 교통정보 오차를 증가시킨다. 본 연구는 부족한 샘플수로 인해 발생하는 통행시간 단기변동을 완화하여 신뢰성 있는 교통정보를 수집 제공하기 위해 프로브 통행시간 데이터에 이동평균, Loess, Savitzky-Golay 등 평활화 기법을 적용하였다. 그 결과, 낮은 샘플링(5%) 환경에서 통행시간 오차가 원시자료에 비해 45%까지 감소하는 결과를 보였다. 본 연구결과는 국내에서 운영 중인 프로브 기반 교통정보시스템에 적용되어 교통정보 신뢰도를 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. With the increasing popularity of electronic toll collection system using 5.8 GHz dedicated short-range communications (DSRC) technology, DSRC-based travel-time collection systems have been deployed on major urban and rural arterial routes in Korea. However, since probe sample sizes are frequently insufficient in probe-based systems, the gathered travel times from probe vehicles fluctuate significantly compared to those of the population; as a result, the accuracy of the collected travel times could decrease. To mitigate the fluctuations (also known as biases), smoothing techniques need to be applied. In this study, some smoothing techniques-moving average, the Loess, and Savitzky-Golay filtering-were applied to probe travel times. Resultantly, the error in the smoothed travel times at the lowest sampling plan (5%) decreased as much as 45% compared to those in non-smoothed travel times. The results of this study can be practically applied to probe-based travel-time estimation systems for providing reliable travel times along the travel corridor.

15×15 Kernel Block Adaptive Median Filter based on LED Illumination Detection Algorithm for Low Rate CamCom

한정도,이민우,차재상,Han, Jungdo,Lee, Minwoo,Cha, Jae Sang Intelligent Transportation Systems 2018 한국ITS학회논문지 Vol.17 No.5

RF 기반 고속 무선통신 기술이 급속히 발전함에 따라 무선 주파수 대역을 기반으로한 IoT 네트워크용 디바이스가 빠르게 보급되고 있으나, 최근 IoT 네트워크 디바이스의 급속한 확산 속도에 비하여 RF 통신 기술의 발전속도가 미치지 못하고 있다. 이러한 상황에서 가시광원을 송신수단으로 사용하는 OWC 기술은 RF 기반 무선 통신의 대역 고갈 문제를 극복 할 수 있는 기술로서 주목받고 있으나, OWC용 데이터 수신 중 발생하는 LED 조명 형태의 왜곡으로 인하여 LED 조명 검출율이 저하되고 RoI의 설정이 부정확해지는 현상이 발생 할 가능성이 있다. 본 논문에서는 Adaptive Median Filter를 적용한 저속 카메라 통신용 LED 조명 검출 알고리즘을 제안하였다. 이를 통해 명확한 RoI 설정 및 LED 조명 검출이 가능할 것으로 사료되며, 본 연구결과를 통해 RF 기반 무선 통신기술의 보완재로서의 역할을 효율적으로 수행 할 수 있을 것으로 판단된다. With the rapid development of RF based high speed wireless communication technology, devices that can be applied to IoT networks based on RF bandwidth are rapidly spreading, nevertheless, the development speed of the RF communication is not possible to keep up with the spread of the RF band for wireless communication. In this situation, OWC technology that uses visible light source as a transmitter is attracting attention as a technology that can overcome the band exhaustion problem of RF based wireless communication technology. Although, due to the distortion of the LED illumination shape by camera exposure time and LED blinking period, the LED illumination detection rate is degraded and the RoI setting is inaccurate. In this paper, we propose an adaptive median filter applied LED illumination detection algorithm for low rate CamCom, it is possible to detect a clear RoI and LED illumination. This research will be able to play a role as a complementary material of RF based wireless communication technology efficiently.

A New Tempo Feature Extraction Based on Modulation Spectrum Analysis for Music Information Retrieval Tasks

김형국,Kim, Hyoung-Gook Intelligent Transportation Systems 2007 한국ITS학회논문지 Vol.6 No.2

본 논문은 음악 정보검색에 사용되는 효과적인 템포 특징 추출방식을 제안한다. 제안된 템포 정보는 협소 밴드상의 일시적인 변조 성분에 의해 형성된다. 이러한 변조 성분은 시간 축 상의 음악 신호로부터 스펙트럼을 구한 후, 각 스펙트럼 성분에 대한 주파수 영역 분석을 통해 획득된 변조 스펙트럼으로 구성된다. 실제 구현에 있어서는 MP3 음악파일로부터 부분 디코딩에 의해 출력된 변형된 이산 코사인 변환 계수에 퓨리에 변환을 취하여 변조스펙트럼을 구하였다. 획득된 변조 스펙트럼의 진폭으로부터 고속으로 추출된 음악 템포 특징값은 다양한 음악 정보 검색에 적용되었다. 음악 무드 및 장르 분류에서는 로그 변조 주파수 계수를 적용하여 분류 성능을 개선시켰으며, 적응 변조 스펙트럼에서 유도된 비트 벡터는 오디오 핑거프린팅에 적용되어 잡음환경 하에서도 검색 성능을 크게 향상시켰다. This paper proposes an effective tempo feature extraction method for music information retrieval. The tempo information is modeled by the narrow-band temporal modulation components, which are decomposed into a modulation spectrum via joint frequency analysis. In implementation, the tempo feature is directly extracted from the modified discrete cosine transform coefficients, which is the output of partial MP3(MPEG 1 Layer 3) decoder. Then, different features are extracted from the amplitudes of modulation spectrum and applied to different music information retrieval tasks. The logarithmic scale modulation frequency coefficients are employed in automatic music emotion classification and music genre classification. The classification precision in both systems is improved significantly. The bit vectors derived from adaptive modulation spectrum is used in audio fingerprinting task That is proved to be able to achieve high robustness in this application. The experimental results in these tasks validate the effectiveness of the proposed tempo feature.

A Study on Synthetic OD Estimation Model based on Partial Traffic Volumes and User-Equilibrium Information

조성길,Cho, Seong-Kil Intelligent Transportation Systems 2008 한국ITS학회논문지 Vol.7 No.5

This research addresses the problem of estimating Origin-Destination (O-D) trip matrices from link volume counts, a set of unobserved link volumes and information of user equilibrium flows in transportation networks. A heuristic algorithm for estimating unobserved link flows is derived, which provides volume estimates that are approximately consistent with both observed flows and an assumption of user equilibrium conditions. These estimated link volumes improve the constraints associated with the synthetic OD estimation model, providing improved solution search procedure. Model performance is tracked in terms of the root mean square errors (RMSE) in predicted travel demands, and where appropriate, predicted linked volumes. These results indicate that the new model substantially outperforms existing approaches to estimating user-equilibrium based synthetic O-D matrices. 본 논문은 교통망에서 관측 링크 교통량, 미관측 링크의 이용자평형 정보를 이용하여 O-D행렬을 수학적으로 생성하는 모형을 제시하고 있다. 교통량이 관측되지 않은 링크로부터 이용자 평형 상태에서 추출 가능한 정보를 바탕으로 일련의 논리적 연산을 거쳐 실제교통량에 근접하는 서브알고리듬을 유추하여 O-D행렬 추정의 정확도와 연산의 일관성을 제고하였다. 이를 위해 이용자평형상태에서 새로운 정리(Theorem)와 보조정리(Lemma)를 유도하여 적용하였다. 모형의 시험은 3개의 초기 O-D 행렬과 3개의 미관측 링크 교통량 시나리오를 각각의 모형에 적용하여 그 결과를 비교하였다. 적용 결과 본 논문에서 제시된 모형은 기존의 이용자균형 접근방식의 모형emf에 비해 추정된 O-D값의 실제 값과의 차이(O-D Trip RMSE)가 현저히 감소되는 것을 확인하였다.

Analysis of Optimal Parameters for Hopping Pilot Beacon in a CDMA Mobile Cellular Network

Choi, Wan,Kim, Jin-Young Intelligent Transportation Systems 2007 한국ITS학회논문지 Vol.6 No.1

In this paper, optimal parameters of a hopping pilot beacon are analyzed in a CDMA mobile cellular network. The hopping pilot beacon is used for inter-frequency handoff. It can reduce the number of pilot beacons needed for the inter-frequency handoff by transmitting neighbor frequency pilots periodically through a pilot beacon. The optimal parameters for transmission time and period of the hopping pilot bacon are derived by mathematical approach. It is highly recommended that the optimal values for the hopping pilot beacon under various operation environments.

A GaAs Micromachined Millimeter-wave Lowpass Filter Using Microstrip Stepped-Impedance Hairpin Resonator

Cho Ju-Hyun,Yun Tae-Soon,Baek Tae-Jong,Ko Baek-Seok,Shin Dong-Hoon,Lee Jong-Chul Intelligent Transportation Systems 2004 한국ITS학회논문지 Vol.3 No.2

In this paper, microstrip stepped-impedance hairpin resonator (SIR) lowpass filter f.PF) by surface rnicromachining on GaAs substrate is sugsested. This filter has the advantages of compact side, easy fabrication, and sharp cutoff frequency response. The new SIR LPF shows the 3 dB passband of dc to 33 GHz, the insertion loss of 0.82 dB, and the return loss of better than 17 dB up to 25.57 GHz. This filter is useful for many microwave system applications.

A Case Study of a Resource Reservation Protocol in IP Based Wireless Access Networks for ITS Service

Jung Kwang Mo,Jung Hyun Chul,Min Sang Won Intelligent Transportation Systems 2005 한국ITS학회논문지 Vol.4 No.1

For effective IP based service implementation on the wireless network environments, wireless network including the ITS network have to support QoS guaranteed protocol such as a RSVP. RSVP is a resource reservation protocol for Internet environment, and its scalability makes easy to implement RSVP over the various IP transport technologies. But for the If based ITS wireless network environment, RSVP is not suitable, since by its path setup procedure characteristic. In the wireless access network for ITS service, when a mobile node moves to other domain it must perform registration procedure. But the registration procedure is time consuming steps, so if a RSVP session was already established in the previous domain, the RSYP session may be disconnected and the time to re establish a new RSVP session is long enough to cause serious packet loss. In this paper, we propose a pre-path reservation mechanism for applying the RSVP in wireless access networks for ITS. In the pre-path reservation mechanism, the resource reservation procedure occurred during a mobile node's handoff time. An access point in wireless access network performs this procedure when the mobile node attempts handoff The access point executes pre-path reservation procedure as a proxy, since the mobile node does not have IP address until the address allocation procedure is finished in a new domain.

Design of a Module for Oscillation Detection in an Integrated PCS and W-CDMA Receiver

Park Joung-Geun,Lee Jong-Chul Intelligent Transportation Systems 2005 한국ITS학회논문지 Vol.4 No.1

In this paper, a circuit for detecting a fine oscillation in an integrated PCS and W-CDMA receiver is presented. The advantages for this design are small size and flexible compatibility for system operation compared with the conventional method. The fine oscillation level can be detected by dB unit through selecting the receiver mode as PCS of 1.8 GHz range or W CDMA of 1.9 GHz range by a RF switch and monitoring the corresponding frequency band. Also, the circuit is designed to be flexible for other communication systems with the consideration of the required dynamic range of 75 dB.

A Power-Efficient MAC Protocol for WBAN

곽경섭,사나울라,곽대한,이철효,이형수,Kwak, Kyung-Sup,Ullah, Sana,Kwak, Dae-Han,Lee, Cheol-Hyo,Lee, Hyung-Soo Intelligent Transportation Systems 2009 한국ITS학회논문지 Vol.8 No.6

Wireless Body Area Network (WBAN)을 위한 핵심과제 중 하나는 에너지 제약적 센서노드에 에너지 효율적이고 유연한 작업주기 기술을 적용하여 네트워크 수명을 극대화하는 것이다. 본 논문에서는 WBAN에 적합한 일반용, 응급용, 그리고 주문형(on-demand) 방식의 트래픽을 신뢰 있게 전달하는 방법의 효율적인 MAC 프로토콜을 제안한다. 본 프로토콜은 두 가지 방식의 웨이크 업(Wakeup) 메커니즘을 지원하며 첫 번째는 트래픽 기반의 웨이크 업 메커니즘으로 이는 노드의 트래픽 패턴을 이용하여 일반 트래픽을 수용한다. 또한, 두 번째 방식은 레디오 웨이크 업 통신 메커니즘이며 이는 웨이크업 전송을 이용하여 응급 및 온 주문형 트래픽을 수용한다. 본 논문에서는 제안한 프로토콜이 WBAN 시스템의 수명기간을 향상 할 뿐만 아니라 불규칙적으로 발생하는 사건들을 처리 할 수 있는 신뢰적인 방법을 제공함을 알 수 있다. 시뮬레이션 통하여 제안된 프로토콜의 성능이 WiseMac을 전력 소모 및 지연 측면에서 우수한 성능향상을 보여준다. A key challenge for Wireless Body Area Network (WBAN) is to maximize the network lifetime with power-efficient and flexible duty cycling techniques on energy-constraint sensor nodes. In this paper, we propose a novel power-efficient MAC protocol for WBAN that accommodates normal, emergency, and on-demand traffic in a reliable manner. This protocol supports two wakeup mechanisms, a traffic-based wakeup mechanism, which accommodates normal traffic by exploiting the node's traffic patterns, and a wakeup radio mechanism, which accommodates emergency and on-demand traffic by using a wakeup radio. It can be seen that the proposed protocol not only improves the lifetime of WBAN but also provides a reliable method to handle sporadic events. Simulation results show that the proposed protocol outperforms WiseMAC in terms of low-power consumption and delay.