Comparison of Delay Estimates for Signalized Intersection

In this paper, the primary objective of the research are to review the methods currently avaliable for estimating the delay incurred by vehicles at signalized intersections. The paper compares the delay estimates from a deterministic queueing model, a model based on shock wave theory , the steady-state Webster model, the queue-based models defined in the 1994 and 2001 version of the High way Capacity Manual, in addition to the delays estimated from the TRANSYT-7F macroscopic simulation and NETSIM microscopic simulation. More especially, this paper is to compare the delay estimates obtained using macroscopic and microscopic simulation tools against state-of-the practice analytical models that are derived from deterministic queueing and shock wave analysis theory. The results of the comparisons indicate that all delay models produce relatively similar results for signalized intersections with low traffic demand, but that increasing differences occur as the traffic demand approaches saturation. In particular, when the TRANSYT-7F and NETSIM are compared, it is highly differences as approach for traffic condition to over-saturation. Also, the NETSIM microscopic simulation is the lowest estimates among the various models.

신호교차로 지체 산정 비교

신호교차로의 용량 및 서비스수준을 분석하는데 지체를 기본적인 평가척도로 이용하고 있다. 지금까지 연구되어진 다양한 지체모형은 비포화와 포화상태를 고려한 교통조건하에서 교차로 신혼운영전략 및 기하구조 개선에 중요한 척도로 이용되고 있다. 본 연구는 대기행렬모형, 충격파모형, 정상상태 확률적 모형, 시간종속 확률적 모형, 거시적 및 미시적 시뮬레이션 모형에 대한 지체를 비교 ${\cdot}$분석하였다. 분석결과를 보면, v/c ratio가 증가함에 딸 지체는 단조 증가형태를 띠고 있다. 비포화상태에서는 결정적모형과 확률적 모형의 지체 모두 비슷한 값으로 나타났으며, 포화상태에서는 1994 HCM모형을 제외하고는 모두 유사한 곡선의 패턴을 유지하면서 지체값은 어느정도 차이를 보이고 있다. 전통적인 대기행렬모형과 충격파모형은 이미 이론적으로 검증되었듯이 동일한 지체값이 나왔다. 정상상태 확률적 모형인 webster모형은 v/c-0.8이하에서는 2001 KHCM과 거의 동일한 값을 나타냈으며, v/c=1.0에 가까울수록 무한대로 증가하는 경향을 보이고 있다. 시간종속 확률적 모형은 결정적 포화상태모형을 점근선으로 하여 지체를 산정하기 때문에 점진적으로 단조증가 형태를 띠로 있다. 거시결정적 시뮬레이션인 TRANSYT-7F의 두 모형인 link-wise simulation과 step-wise simulation은 v/c=1.0까지는 2001 KHCM모형과 거의 동일한 값을 나타냈으며, v/c=1.0 이상에서는 step-wise simulation이 상대적으로 높게 나타났다. 미시확률적인 시뮬레이션인 NETSIM모형은 개별차량간의 상호작용과 교통량 변화에 따른 미시적인 운전자 형태를 모사하기 때문에 다른 모형에 비해 낮게 나타났다. 또한 TRANSYST-7F와 NETSIM을 비교하였을 때 지체값의 차이가 크게 나타난 것은 차량 형태 알고리즘이 다르기 때문에 이를 비교한다는 것은 큰 의미가 없을 것으로 판단된다.