A Shortest Path Algorithm Considering Directional Delays at Signalized Intersection

In road network, especially in urban area, inefficiency of travel time is caused by signal control and turn maneuver at intersection and this inefficiency has substantial effects on travel time. When searching for the shortest path, this inefficiency which is caused by turn maneuver must be considered. Therefore, travel time, vehicle volume and delay for each link were calculated by using simulation package, PARAMICS V5.2 for adaptation of turn penalty at 16 intersections of Gangnam-gu. Turn penalty was calculated respectively for each intersection. Within the same intersection, turn penalty differs by each approaching road and turn direction so the delay was calculated for each approaching road and turn direction. Shortest path dealing with 16 intersections searched by Dijkstra algorithm using travel time as cost, considering random turn penalty, and algorithm considering calculated turn penalty was compared and analyzed. The result shows that by considering turn penalty searching the shortest path can decrease the travel time can be decreased. Also, searching the shortest path which considers turn penalty can represent reality appropriately and the shortest path considering turn penalty can be utilized as an alternative.

신호교차로에서 방향별 지체를 고려한 최적경로탐색 연구

도심부의 도로네트워크에서는 도로구간의 주행시간에 비하여 교차로에서의 신호운영 및 방향별 회전으로 인하여 발생하는 통행시간이 차량주행시간에 더 큰 영향을 끼친다고 판단하는 바 이를 고려한 경로탐색이 필요할 것으로 사료된다. 따라서 신호교차로에서의 비효용을 적용하는 것이 바람직하다고 판단하여 본 연구에서는 경로 탐색시 턴 페널티(Turn Penalty)를 반영하고자 하였다. 적용한 턴 페널티는 하나의 교차로에서 동일한 지체값을 적용하는 것이 아닌 교차로에서의 접근로별로, 또 동일 접근로 내에서도 회전 방향별로 나누어서 지체를 산정하여 적용하였다. 해당 연구에서 적용한 네트워크는 강남구 16개의 교차로를 포함하는 네트워크이며 미시시뮬레이션 프로그램인 PARAMICS V5.2을 이용하여 분석하였다. 분석 네트워크를 통행시간지표, 임의의 턴 페널티를 적용, 산정된 턴 페널티를 적용한 Dijkstra알고리즘의 세 가지 방법으로 경로탐색을 시행하여 이를 비교·분석하였다. 분석 결과 다수의 교차로가 분포한 도심부 네트워크에서의 경로탐색에서는 통행시간지표를 활용한 경로탐색이 바람직하며 턴 페널티를 적용한 통행시간지표 Dijkstra알고리즘을 이용한 경로탐색기법이 타 기법에 비하여 경로통행시간을 단축하는 것으로 산출되었다. 해당 기법의 활용으로 인하여 경로탐색제공에서의 하나의 대안 경로로써 활용이 가능할 것으로 판단된다.