Freeway Capacity Estimation for Traffic Control

This study is to define new road capacity concept, and to develop and propose an estimation method, through the analysis of individual vehicular behaviors in continuum flow. Developments in detection technology enable various and precise traffic data collection. The U.S. HCM (Highway Capacity Manual) method does not require such various and precise traffic data, and outputs only limited results. Alternative capacity concepts, which can be classified into a stochastic model and behavioral or deterministic model, are attempts for modeling some prominent traffic flow features, namely so-called a capacity drop and a traffic hysteresis, using such various and precise traffic data. Yet, no capacity concept up-to-date can describe both features. The analysis of individual vehicular behaviors, including speed-density plot per time lap, traffic flow-speed-density diagram per each sampling interval, time headway distribution, and free flow speed distribution, is performed for overcoming the limits of the previous capacity concepts. A stochastic methods are applied to determine time headway for estimating freeway capacity for traffic control.

교통제어를 위한 고속도로 용량 산정에 관한 연구

본 연구의 목적은 연속류의 미시적 행태분석을 통해 새로운 용량개념을 정의하고 이에 대한 용량 산정방법을 개발하고 제안하는데 있다. 교통자료 검지체계의 기술적 발전은 기존 미국 도로용량편람에서 활용된 자료에 비해 정확하고 많은 자료의 수집을 가능하게 하고, 이에 따라 교통류 해석에 대한 다양한 학문적 접근이 시도되면서 기존도로용량의 정의와 산정기준의 한계점이 드러나고 있다. 대안적 용량개념은 교통류-밀도 관계에서 용량감소와 이력현상을 포함한 혼잡교통류의 특징을 포괄적으로 해석하려는 시도로써, 확률적 모형과 행태적 또는 역학적 모형으로 구분할 수 있다. 그러나 대안적 용량개념으로 제안된 두 가지 모형 역시 연속류의 다양한 상태와 상태변동을 설명하기에는 한계점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 한계를 극복하기 위하여, 연속류의 미시적 행태자료를 통해 시추이 속도-밀도 관계. 집계간격과 교통량-속도-밀도 관계, 차두시간 분포특성, 그리고 자유속도 분포특성 분석을 수행하고, 용량의 기준이 되는 차두시간을 통계적으로 결정함으로써 교통제어를 위한 새로운 용량개념을 정의하고 이에 대한 용량산정방법을 개발하였다.