대기차량 최소화를 위한 주기변동기반 (Cycle-free based) 동적 신호시간 결정모형 개발

Development of a Cycle-free Based, Coordinated Dynamic Signal Timing Model for Minimizing Queue-Lengths (Using Genetic Algorithm)

  • 이영인 (서울시립대학교 도시공학과) ;
  • 임재승 (서울시립대학교 교통공학과 대학원) ;
  • 윤경섭 (서울시립대학교 대학원)
  • 발행 : 2000.04.01

초록

본 연구에서는 평균차량통행량 대신 매주기마다 입력되는 대기차량, 차량도착율을 기초로 대기차량을 최소화하는 동적신호시간 결정모형을 개발하였다. 본 모형은 각 진입로에서의 대기차량예측모델을 기초로 하여 다음 주기에서의 대기차량을 예측한 후 유전자 알고리즘을 적용하여 신호시간을 산출하였다. 본 모형에서 산출된 신호주기와 녹색시간은 대기차량길이를 최소화하는 신호시간으로서 교차로간의 연동효과를 고려하여 실시간 교통 상황에 따라 주기별로 변화한다. 본 모형은 3개의 교차로로 구성되어 있는 간선도로를 대상으로 적용하였다. 이 모형은 MATLAB으로 구현하였으며, 동일한 조건 하에서 정주기식으로 신호시간을 주었을 때의 통과차량, 주기, 현시, 대기차량 등을 구하여 본 모형의 결과와 비교 및 평가를 실시하였다. 실험결과 포화상태나 포화상태의 경우 모두 정주기식보다는 동적으로 신호를 계산하는 본 모형이 더 좋은 결과를 나타내었다. 또한. 적합도 함수를 변형하여 Inbound, Balanced, Outbound 연동상황을 설정하여 수행한 경우 주방향의 대기차량이 상대적으로 다른 방향에 비해 감소하였으며, 주방향에 대한 연동효과를 나타내었다.

This Paper documents the development of a cycle free based, coordinated dynamic signal timing model for minimizing queue lengths using Genetic A1gorithm. The model was embodied using MAT-LAB, the language of technical computing. A special feature of this model is its ability to manage queue lengths of turning movements at the start of green times. The model produces a cycle-free based signal timing(cycles and green times) for each intersection to minimize queue lengths of turning movements on the cycle basis. Concurrently, appropriate offsets could be accomplished by applying cycle-free based signal timings for respective intersections. The model was applied to an example network which consists of three intersections. The result shows that the model produces superior signal timings to the existing signal timing model in terms of managing queue lengths of turning movements.

키워드

참고문헌

  1. Traffic Control Systems Handbook FHWA-SA-95-032 Robert L. Gordon
  2. TRANSYT-7F Users Guide K.G. Courage;C.E. Wallace
  3. Optimal Signal Timing for Arterial Signal System John D.C. Little
  4. Development of Genetic Algorithm-Based Signal Optimization Program for Oversaturated Intersection Park B.K.
  5. 유전자 알고리즘 공성곤(외)
  6. Traffic Flow Theory Matthew J. Huber
  7. 대기차량 최소화를 위한 동적 교통 신호 연동모델 윤경섭