Development of Quantitative Analysis Methodology on Environmental Effect through Adaptation of Advanced Safety Vehicle

첨단차량 도입 시를 고려한 환경적 효과의 정량적 분석 방법론 개발

  • 최지은 (부경대학교 위성정보과학과) ;
  • 배상훈 (부경대학교 위성정보과학과)
  • Received : 2010.05.14
  • Accepted : 2010.10.22
  • Published : 2010.12.31

Abstract

The capacity of highway is restricted and traffic congestion is caused by increasing traffic demand. Also, greenhouse gases are increased by traffic congestion. CDM (Clean Development Mechanism) is an idea of interest to reduce greenhouse gases. However, CDM's cases applied in traffic field are rare. Thus, it is necessary that methodology to reduce greenhouse gas should be developed and applied to CDM. A methodology for identifying greenhouse gas emissions was developed in this paper. This methodology was developed on the basis of baseline methodology registered at UN. Travel time and speed in the conventional traffic condition and in the automated traffic condition are compared by BPR function. The calculated speed applied to emission factor equation and then $CO_2$ emissions was calculated. A simulation was executed to evaluate the validity of the developed methodology. In the result, advanced vehicle's $CO_2$ emissions are more than conventional vehicle's $CO_2$ emissions in the stable flow condition. However, advanced vehicle's $CO_2$ emissions are less than conventional vehicle's $CO_2$ emissions in the unstable flow condition. It is assure that capacity of highway is enhanced and efficiency of highway is improved by adopting advanced safety vehicle in the smart road.

도로 용량은 제한적이나 교통수요의 증가로 인해 지체가 발생하고 온실가스 배출량을 증대시킨다. 최근 온실가스를 감축하기 위한 노력의 일환으로 청정개발체계 등이 활용되고 있다. 그러나 교통부문의 청정개발체계 채택사례는 아직 미흡한 실정이다. 교통부문의 청정개발체계를 활성화하기 위해서는 온실가스 배출량 산정방법론 관련 추가적인 연구의 필요성이 제기된다. 따라서 본 연구에서는 청정개발체계 승인 기관인 유엔에서 채택하고 있는 베이스라인 방법론을 바탕으로 ITS 서비스 중 첨단차량 및 도로 도입 시 온실가스를 정량적으로 산정하는 방법론을 개발하였다. 교통량과 통행시간의 관계식인 BPR 함수식을 이용하여 첨단의 자동운전차량들로 구성된 교통상황과 일반 차량들로 구성된 교통상황에서의 통행시간을 각각 산출하여 속도를 비교 검토하였다. 산정된 속도 값을 국내의 도로상황을 잘 반영한 국립환경과학원의 차종별 연료별 온실가스 배출계수 식에 적용하여 $CO_2$ 배출량을 산정하였다. 본 연구에서 개발한 방법론의 타당성을 입증하고자 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션을 수행한 결과, 안정류일 때는 첨단차량으로 구성된 도로의 $CO_2$ 배출량이 일반차량의 $CO_2$ 배출량보다 증가하는 경향을 보였으나 교통량이 용량에 근접하는 불안정류일 때는 첨단차량의 $CO_2$ 배출량이 일반차량의 $CO_2$ 배출량에 비해 현격히 감소하는 것으로 나타났다. 이는 불안정류 교통상황에서 시스템의 도입으로 인해 용량이 증대됨으로서 많은 교통수요를 처리하고 도로이용의 효율성이 향상됨을 알 수 있다.

Keywords

References

  1. UNFCCC, "Baseline methodology for bus rapid transit projects," http://cdm.unfccc.int/EB/025/eb25 _repan01.pdf, July 2006.
  2. UNFCCC, "Baseline methodology for mass rapid transit projects," http://cdm.unfccc.int/methodologies/ PAmethodologies/approved.html, October 2009.
  3. 국립환경과학원, "수송부문 온실가스 기후변화 대응 시스템 구축(II)-자동차 온실가스 Bottom-up 배출계수 개발-," pp.64, 2009. 10.
  4. A. Bose and P. Ioannou, "Environmental evaluation of intelligent cruise control(ICC) vehicles," 2000 IEEE Intelligent Transportation Systems Conference Proceedings, pp.352-357, October 2000.
  5. M. Barth, "An emissions and energy comparison between a simulated automated highway system and current traffic conditions," 2000 IEEE Intelligent Transportation Systems Conference Proceedings, pp.358-363, October 2000.
  6. S. S. YUN and D. S. YUN, "Development of BPR functions with truck traffic impacts for network assignment," Journal of Korean Society of Transportation, vol.22, no.4, pp.117-134, August 2004.
  7. J. Ma, "Traffic stream models and capacity analysis of AHS," Traffic and Transportation Studies (2000), Proceedings of the Second International Conference on Transportation and Traffic Studies, ICTTS 2000, pp.650-654, August 2000.
  8. M. M. Minderhoud and P. H. L. Bovy, "Impact of intelligent cruise control on motorway capacity," Transportation Research Record:Journal of the Transportation Research Board, vol.1679, pp.1-9, 1999. https://doi.org/10.3141/1679-01
  9. T. H. Chang, "Analysis of characteristics of mixed traffic flow of autopilot vehicles and manual vehicle," Transportation Research Part C: Emerging Technologies, vol.5, no.6, pp.333-348, December 1997. https://doi.org/10.1016/S0968-090X(97)00020-X
  10. 임용택, 강민구, 추상호, 이상민, "도로 통행지체함수의 파라미터 추정 및 검증," 대한교통학회지, 제26권, 제3호, pp.17-29, 2008. 6.
  11. S. E. Shladover, "Potential freeway capacity effect of advanced vehicle control systems," Proceedings of the Second International Conference on Applications of Advanced Technologies in Transportation Engineering, American Society of Civil Engineers, pp.213-217, August 1991.
  12. J. VanderWerf, S. E. Shladover, M. A. Miller and N. Kourjanskaia, "Effects of adaptive cruise control systems on highway traffic flow capacity," Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, vol.1800, pp.78-84, 2002. https://doi.org/10.3141/1800-10