Mobility and Safety Evaluation Methodology for the Locations of Hi-PASS Lanes Using a Microscopic Traffic Simulation Tool

The number of Hi-Pass lanes became 793 lanes at 316 expressway tollgates in 2011 due to the increase in the Hi-Pass use. In spite of the increase in the number of Hi-Pass lanes, there have been increased potential risks in tollgates where vehicles using a Hi-Pass lane must weave with other vehicles using a TCS lane. Therefore, there is a need for study on the safety in tollgates. To this end, this study aims at developing a methodology to evaluate the performance measures of diverse location countermeasures of Hi-Pass lanes in an efficient and systematic way. This study measured the mobility, safety and the convenience of installation and operation of Hi-Pass lanes using a microscopic traffic simulation tool, the surrogate safety assessment model and survey. In addition, this study aggregated the above three performance indexes using weight factors estimated using the AHP technique. For the test site, Dongsuwon interchange was selected. After building the microscopic traffic simulation model for the test site, the location countermeasures of Hi-Pass lanes applicable to the test site were compared with each other in terms of the mobility, safety and installing and operating convenience. As a result, there has been no apparent difference in mobility index based on delays. However, the countermeasures where Hi-Pass lanes are located in inside lanes generally showed better safety performance based on the number of conflicts. In addition, countermeasures with neighboring Hi-Pass lanes were favorable in terms of the safety and the convenience of installation and operation. The methodology proposed in this study was found to be useful to support decision makings by providing critical and quantitative information regarding the mobility, safety and the convenience of installation and operation.

미시교통시뮬레이션모형을 이용한 하이패스 차로 위치별 이동성 및 안전성 평가방법 연구

하이패스 이용률 증가와 함께 전국 개통 당시 261개 톨게이트, 595개 차로에 설치되었던 하이패스는 2011년 기준 316개 톨게이트, 793개 차로로 증가되었다. 톨게이트에서 하이패스 차로가 증가하는 추세지만 아직 하이패스를 이용하지 않는 차량으로 인해 톨게이트 전체를 하이패스로 적용하지 못하고 있다. 이에 따른 일반차량과 하이패스 차량의 경로선택으로 인한 엇갈림 및 속도 차에 의해 차량 간의 상충이 발생하고 접촉사고위험이 존재한다. 이러한 배경 하에, 본 연구에서는 톨게이트의 하이패스 위치에 따른 이동성 및 차량 상충의 변화를 미시교통시뮬레이션과 Surrogate Safety Assessment Model(SSAM)을 통해 수치적으로 분석하였다. 또한 전문가 설문조사를 통해 하이패스 설치 및 운영의 편리성을 조사하고, Analytic Hierarchy Process(AHP) 기법을 이용하여 이동성, 안전성 그리고 설치 및 운영의 편리성에 대한 가중치를 구성하여 하이패스 차로 설치대안들에 대한 평가방법론을 개발하였다. 사례분석지역으로는 동수원IC 진입방면으로 선정하였다. 분석대상지에 적용 가능한 다양한 시나리오에 대한 이동성과 안전성을 비교한 결과, 이동성 측면에서는 하이패스 차로 위치에 따른 큰 차이는 없었다. 하지만, 안전성 측면에서는 톨게이트의 가장 안쪽 차로에 하이패스 차로가 존재할 때 가장 안전하였으며, 하이패스의 위치가 붙어있을 때와 떨어져 있을 때를 비교해 본 결과 떨어져 있을 시 가장 위험성이 증가하는 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구에서 제시하는 방법론은 하이패스 차로의 위치에 따른 안전성, 이동성 그리고 설치 및 운영 편리성과 관련하여 중요하고 계량화된 정보를 제공함으로써 고속도로 톨게이트에서 하이패스 차로 설치 관련 의사결정에 도움이 될 것으로 사료된다.