• 제목/요약/키워드: 교통패턴

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비선형정수계획법을 이용한 운행전략에 따른 열차운영계획 수립 (Planning of Train Operation with Different Objectives Utilizing Mixed-Integer Nonlinear Programming Models)

  • 김기현;서선덕
    • 대한교통학회지
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    • 제20권7호
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    • pp.117-133
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    • 2002
  • 열차운영계획은 수송수요 산정, 운행노선계획, 열차시간표 작성 기관차 및 인원의 할당 등 광범위한 내용을 포괄하고 있으나, 본 논문에서는 계획의 초기단계에서 결정 가능한 운행노선계획을 대상으로 범위를 설정하였다. 운영목표에 따른 전략은 사용자, 운영자, 사회전체의 입장에서 고려될 수 있는데, 이러한 전략에 의해 운행 될 수 있는 열차운행패턴을 운영비용의 최소화, 통행시간의 최소화. 운영자 수익의 최대화 모형으로 해결하고자 하였다. 2004년 이후에 운행이 예상되는 고속철도/기존철도는 운영계획의 변경이 예상되는 바, 상기의 목표에 따라 열차운영패턴을 작성하여 개발된 효과척도의 적용을 통해 정책적인 적용가능성을 평가하였으며 기존 계획된 철도청의 운영계획과도 아울러 비교, 최적대안을 선정하였다. 본 고에서는 수리계획모형인 비선형정수계획모형(MINLP)으로서 국내 철도망에 부합하는 운영계획을 작성하였으며, 이에 따른 열차-km는 수익최대화 모형, 인-km는 철도청의 열차운영계획이 가장 많은 것으로 나타났다. 인-hour는 수익 최대화 모형과 통행시간 최소화 모형이 가장 적은 것으로 나타났는데, 이는 장거리 노선의 편성이 증가된 것으로 사료된다. 이러한 결과를 산출함에 있어. 어려운 점은 각 구간의 기하급수적 증가, 결정변수의 초기값 선정 등이 있으나, 그동안 연구된 각종 경험적 기법의 적용과 실제 편성 가능한 변수의 적용을 통해 이를 해결하였다. 추후 설정된 모형의 비교에 적합한 효과척도의 개발과 전국적으로 사례구간의 확장 및 모형의 최적대안 선택 시 효과척도의 가중치에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

링크관측교통량을 이용한 도시부 OD 통행행렬 추정 (GA와 SAB 알고리즘의 비교를 중심으로) (OD trip matrix estimation from urban link traffic counts (comparison with GA and SAB algorithm))

  • 백승걸;김현명;임용택;임강원
    • 대한교통학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.89-99
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    • 2000
  • 전통적인 OD조사에 의한 OD추정방법의 여러 문제점들로 인해 링크에서 관측된 교통량과 기존OD를 결합해 새로운 OD를 추정하고자 하는 연구들이 지속되고 있으며, 그 필요성도 증대되고 있다. 그러한 기법중의 하나가 Yang(1995)이 제시한 바이레벨 모형으로, 그는 일반화최소자승법을 풀기위한 Sensitivity Analysis Based (SAB)을 제시하였다. 그러나 SAB 알고리즘은 두가지 중요한 문제점을 가지고 있다. 첫 번째 문제는 실제 OD를 알기가 어렵기 때문에, 기존 OD 조사시의 통행패턴이 현재의 통행패턴과 큰 변화가 없다는 가정 하에, 기존 OD를 추정시 중요한 추정기준으로 설정한다는 점이다. 그러나 이러한 기존 OD에 대한 추정의 종속성으로 인해, SAB는 기존 OD와 실제 OD의 차이가 큰 경우 정확한 해를 도출하지 못하고 추정결과가 일관적(robust)이지 않게 도출된다. 두 번째 문제는 SAB는 통행패턴 추정시 선형근사화를 가정하기 때문에 게임이론적 측면에서 전제로 설정한 완전한 Stackelberg 상황을 구현하지 못한다는 점이다. 이러한 문제점을 피하기 위해서는 기존 OD의 오차나 관측교통량의 오차에 대해 일관적이고 안정적인 해도출 기법이 필요하다. 본 연구의 목적은 SAB를 비롯한 기존 바이레벨 OD추정기법의 문제점을 지적하고 이에 대한 대안기법을 제시하는 것이다. OD추정의 문제는 본질적으로 비선형이고 비볼록하기 때문에, 다중해를 도출하게 된다. 따라서 전역해 탐색기법이 필요한데, 본 연구에서는 전역최적화가 가능한 유전알고리즘(Genetic Algorithm)을 이용한 OD추정모형(GA-Model:GAM)을 제시하였다. 사례네트워크에 대한 비교분석결과, GAM은 기존 OD의 오타에 대해 크게 종속적이지 않으며 OD구조가 변하는 경우에도 추정이 가능하여, 일반적으로 실제 OD를 알 수 없는 (기존OD의 오차가 어느 정도인지를 알 수 없는) 도시부 네트워크에서 신뢰성있는 추정력을 보였다.

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유전자 알고리즘을 적용한 국도의 동질성 구간 분할 (Division of Homogeneous Road Sections for National Highway by Genetic Algorithms)

  • 오주삼;임성한;조윤호
    • 한국도로학회논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.41-47
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    • 2005
  • 교통량, 속도, 차종 등으로 대표되는 교통자료는 도로를 계획하고 설계하는데 있어 매우 중요한 기초자료로 활용된다. 교통자료를 기준으로 해당 도로의 장래 서비스수준을 예측하며, 신설 및 확장될 도로의 기하구조가 결정되기 때문이다. 1985년 이후부터 건설교통부에서는 일반국도에 대해서 수시 교통량 조사와 상시 교통량 조사를 병행하고 있다. 이러한 교통조사는 일반국도와 일반국도 또는 일반국도와 고속국도가 만나는 네트웍 상의 노드를 중심으로 교통조사 구간을 설정하고, 이들 교통조사 구간에 대해서 교통량 조사를 수행하고 있다. 이러한 교통조사구간 설정 방법은 주요 도로가 만나는 결절점 사이의 구간에서는 교통량 변화패턴이 유사하다는 것을 전제로 하고 있다. 최근 우회도로의 신설, 중앙분리대 설치 등의 도로 기하구조 및 교통 시설물의 설치로 인하여 기존 구간의 특성이 변화되었다. 따라서 전국 일반국도를 대상으로 교통조사 구간의 유사성을 평가하여 국도의 동질성 구간에 대한 분석을 수행하였다. 유사성 평가를 위해서는 유전자 알고리즘을 적용한 모형을 구축하고, 모형의 적용을 통해 교통조사 구간을 정의하였다.

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서울시 도로교통흐름에 대한 시.공간적 분석 (Time-Space Analysis of Road Traffic Flows in Seoul)

  • 이금숙;민희화;박소현
    • 한국경제지리학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.521-539
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 지속가능한 도시교통체계 확립을 위한 방향 모색을 위한 기초 작업으로 서울에서 대기오염 등 다양한 환경문제를 야기하는 도로교통흐름의 시 공간적 특성을 분석하는 것이다. 특히 1990년대 중후반부터 진행되어오고 있는 수도권지역 신도시 개발로 인구분포에 나타나고 있는 변화와 1990년대 후반의 IMF로 경제 사회 기술적 환경이 크게 바뀌면서 산업 구조의 재편과 함께 나타나고 있는 서울시 도로교통흐름과 토지이용의 시 공간적 변화에 초점을 두고 분석하였다. 이를 위하여 1993년부터 서울시 주요지점에 설치한 118개 측정지점에서 실시간 관측한 14년간의 도로교통흐름 자료를 이용하여 서울시 교통흐름의 시간적 변화와 공간적 변화를 분석하였다. 서울시 전체의 연평균일일교통량에 대한 시계열적 분석 결과 서울시 도로교통흐름의 변화추세는 1997년과 2003년 두 시점을 변곡점으로 큰 변화를 보임을 확인하였다. 이러한 변곡점들을 전후한 시점들의 도로교통흐름을 GIS를 적용하여 공간적 구조를 분석해 보면 서울시 교통흐름은 도심의 교통량감소와 시계지점의 교통량 증가, 강남권의 교통량증가, 한강교량을 통한 강남 북 간 교통량 감소 등, 뚜렷한 공간적 변화가 관찰된다. 이러한 현상은 서울시의 토지이용패턴이 크게 변화하였으며, 그에 따라 지역 간 기능적인 연계구 조도 크게 달라졌음을 암시하는 것이므로 본 연구에서는 서울시 도로교통흐름의 공간적 구조에 나타나는 변화가 서울시의 토지이용변화와 어떻게 연관되어 있는가를 밝히기 위하여 먼저 수도권 거주인구분포에 나타나는 변화와의 관계성을 분석 하였다. 분석 결과 서울시 도로교통흐름의 공간구조에 나타나는 변화는 신도시를 비롯한 경기도 지역의 거주 인구의 증가와 서울 도심지역 인구 감소 현상과 밀접히 연관되어 있음을 확인할 수 있었다. 좀 더 구체적으로 서울시 산업구조와 분포에 나타나는 변화와 서울시 도로교통흐름의 공간적 구조에 나타나는 변화를 파악하기 위하여 구별 도로교통량 증감률과 산업별 산업체 수와 종사자수의 증감률, 거주인구증감률을 중심으로 세 개의 선형모형을 구성하고 다중회귀분석을 적용하였다.

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혼합모형을 이용한 도로유형분류에 관한 연구 (A Study on the Classification of Road Type by Mixture Model)

  • 임성한;허태영;김현석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권6D호
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    • pp.759-766
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    • 2008
  • 도로분류체계는 도로의 기능 및 설계기준을 정의하기 위한 기초가 된다. 현재 우리나라에서는 도로의 소재지역, 도로의 기능 등 다양한 기준에 따라 도로를 구분하고 있다. 본 연구에서는 다양한 교통지표를 이용하여 일반국도를 분류하고, 도로 유형별 교통 특성을 규명하고자 하였다. 이를 위해 상시교통량 조사지점을 대상으로 다양한 교통지표를 이용하여 혼합모형을 통해 일반국도를 유형별로 분류하고 교통특성을 분석하였다.적용된 변수는 총 8개로 AADT(연평균 일교통량), $K_{30}$(설계시간 계수), 중차량 비율, 주간 교통량 비율, 첨두율, 일요일 계수, 휴가철 계수, 그리고 COV(변동계수)이다. 요인분석 결과 2개의 요인 즉, 교통량 변동 특성 요인(COV, $K_{30}$, 휴가철계수, 주간 교통량 비율, 일요일계수, 첨두율, AADT)과 중차량 및 방향별 특성 요인(중차량 비율, $D_{30}$)이 추출되었다. 306개 상시지점이 3개의 그룹으로 구분되며, 이에 대한 교통특성을 분석한 결과 그룹 I은 도시부도로, 그룹 II는 지방부도로, 그룹 III은 관광부도로로 판단된다. AADT는 도시부도로가 30,000대, 지방부도로가 16,000대, 그리고 관광부도로가 5,000대 수준인 것으로 분석된다. 그룹 III은 일요일과 휴가철의 평균 일교통량이 연평균 일교통량보다 매우 많은 전형적인 관광 위락 도로임을 알 수 있다. 시간대별 교통량 분석결과 평일 교통량 패턴은 그룹 I이 비교적 오전 및 오후 첨두현상이 강하게 나타나며, 그룹 II와 그룹 III은 첨두현상이 거의 나타나지 않는 것으로 분석된다.

자석식 검지기를 이용한 차종인식 알고리즘 개발 (Development of a Vehicle Classification Algorithm Using an Micro-Cell Detector on a Freeway)

  • 김수희;조형기;이철기;오영태
    • 대한교통학회:학술대회논문집
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    • 대한교통학회 1998년도 제34회 추계 학술발표회
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    • pp.149-149
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    • 1998
  • 차종구분의 필요성은 교통공학 및 계획분야에서 교통패턴을 파악할 필요가 있으며 도로의 포장설계와 같은 구조적 측면, 교통관련자료구축 등에서도 중요하다. 현재 국내에서 운영중에 있는 각종검지기 체계들은 외국에서 개발한 체계로서 여러 가지 다양한 센서를 복합구성하여 차종을 구분하는 고가의 장비들이다. 이에 대한 국내의 연구사례는 극히 드물다고 볼 수 있다. 지금까지 주를 이룬 국내 연구사례를 보면 루프검지기를 이용한 차종구분이 주를 이루고 있다. 현재 루프검지기의 대체검지기(영상검지기, 자석검지기)개발이 활발히 진행되고 있으며 본 연구에서 이용되는 검지기는 자석검지기로서 루프검지기에 비하여 설치가 간단하고 파손의 우려가 적으며 유지관리 및 보수가 손쉽고 비용면에서도 저렴하다는 것이 장점이라 하겠다. 이에 최근에 개발되어진 단일 자석검지기를 이용한 실시간 차종인식 알고리즘을 개발하고, 현장실험을 통한 현장 적용성을 검토한다. 고속도로에 설치되어 있는 자석검지기를 이용하여 자료를 수집하며 분석에 이용되는 자료는 개별차량에 대하여 자속밀도의 변화를 주파수값으로 변환한 Digital Data값이다. 그 수치를 토대로 각 차량의 점유시간을 파악하여 각 차량의 점유시간동안 파형의 특징을 추출하여 각 특징들을 기초로 하여 각 차량이 나타내는 고유의 파형을 식별하는 패턴인식 방법으로 접근한다. 본 연구에서는 검지기 매설장소의 유한성 및 연구대상 도로의 특성으로 인하여 다양한 차종의 자료수집이 용이하지 못하여 시험가능한 자료수가 많은 차종을 대상으로 분석한다. 차종인식 알고리즘상의 차종분류는 건설교통부 차종분류기준에 따라 우선 구분이 확실한 차종으로 나눈후 단계적으로 세부적 차종분류로 접근한다.의 영향들을 고려함으로써 가로망 설계 과정에서 가로망의 상반된 역할인 이동성과 접근성의 비교가 가능한 보다 현실적인 가로망 설계 모형을 구축하고자 한다. 지금까지 소개된 가로망 설계모형들은 용량변화에 대한 설계변수의 형태에 따라 이산적 가로망 설계 모형과 연속적 가로망 설계모형으로 나뉘어지게 된다. 본 논문의 경우, 계산속도의 향상 측면에서는 연속적 가로망 설계 모형을 도입할 수 있지만, 이때 요구되는 도로용량이 이산적인 변수(차선 수)로 결정되어야만 신호제어 변수를 결정할 수 있기 때문에, 이산적 가로망 설계 모형이 사용된다. 하지만, 이산적 설계모형의 경우 조합최적화 문제이므로 정확한 최적해를 구하기 위해서는 상당한 시간이 소요되며, 경우에 따라서는 국부 최적해에 빠지게 된다. 이러한 문제를 극복하기 위해, 우선 이상적 모형의 근사화, 혹은 조합최적화문제를 위해 개발된 Simulated Annealing기법의 적용, 연속적 모형의 변수를 이산화하는 방법 등 다양한 모형들을 고려해 본 뒤, 적절한 모형을 적용할 것이다. 가로망 설계 모형에서 신호제어를 고려하기 위해서는 주어진 가로망에 대한 통행 배정과정에서 고려되는 통행시간을 링크통행시간과 교차로 지체시간을 동시에 고려해야 하는데, 이러한 문제의 해결을 위해서 최근 활발히 논의되고 있는 교차로에서의 신호제어에 대응하는 통행배정 모형을 도입하여 고려하고자 한다. 이를 위해서 지금까지 연구되어온 Global Solution Approach와 Iterative Approach를 비교, 검토한 뒤 모형에 보다 알맞은 방법을 선택한다. 차량의 교차로 통행을 고려하는 performance function의 경우 비신호 교차로와 신호교차로에 대

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개인의 복합적인 특성에 따른 활동유형 분석 (A Study on Activity Type Based on Multi-dimensional Characteristics)

  • 나성용;이승재;김주영
    • 대한교통학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.544-553
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    • 2014
  • 활동기반 모형은 개개인의 다양한 일상 활동을 교통계획의 의사결정단위로 파악하고, 인간의 활동으로 인해 파생된 통행을 분석한다. 즉, 동일한 활동패턴 집단의 유형의 사회경제적, 상황적 특성에 따라 어떤 활동을 수행할 것인지를 결정하고 활동수행주체의 활동시간, 공간의 이동, 교통수단을 선택하는 행위에 대한 예측을 수행한다. 통행은 개인과 다른 사람들이 참여하여 이루어지는 복합적인 의사결정 과정으로 간주되기 때문에 이를 통한 활동기반모형은 교통수요 예측에 있어 보다 효율적이면서 현실에 부합한 수요추정을 수행 할 수 있다. 이러한 과정에서 개인의 하루 활동유형을 선택하는 과정은 매우 중요하며, 이에 따라 활동기반 모형의 통행이 발생된다고 할 수 있다. 본 연구에서는 개인의 활동유형 선택에 영향을 주는 요인을 파악하고, 개개인의 특성에 따라 활동유형 선택행태를 분석하였다. 먼저 통행사슬 유형과 활동목적을 검토하여 활동유형을 분류하고, 활동유형선택에 영향을 미치는 개개인의 사회경제적 특성변수를 도출하였다. 다음으로 활동유형별 다항 로지스틱 회귀분석 모형을 구축하여, 활동수행주체의 복합적 특성에 따라 선호되는 활동패턴에 대한 분석을 수행하였다. 결론적으로 활동유형의 선택은 활동수행주체의 복합적인 특성에 의존하며, 장래 활동기반 교통수요 예측에 있어 개인의 복합적인 특성이 활동기반 모형의 활동스케줄 결정 과정에서 고려되어야 함을 시사하고 있다.

퍼지 제어를 적용한 교차로에서의 최적 교통 신호 시스템 (An Optimal Traffic Signal system of Cross-roads Applying Fuzzy Control)

  • 이영신;이윤배
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.167-176
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    • 1997
  • 교차로에서 통행 패턴의 계속적인 변화와 교통량의 증가 때문에, 매시간 변화에 따라 교차로를 유연성있게 관리할 수 있는 효율적인 교통제어 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 교차로를 구성하는 각 도로로 복합성을 자율적으로 분석하여 그 결과에 따라 교차로를 통과할 수 있는 시간을 결정하는 제어 시스템에 관해 연구하였다. 교 통신호 제어를 위해 퍼지 논리 제어기에 퍼지 개념을 적용하였으며, 퍼지 논리 제어 기의 최적 수행을 증명하기 위해서 규칙 신호 시스템을 비교하고 시뮬레이션을 통해 타당성을 증명하였다. 시뮬레이션 결과 교통 제어의 효율성이 6% 정도 향상되었다.

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Sketch-Planning 기법을 이용한 지능형교통체계 분석 (Evaluation of Intelligent Transportation Systems and Services Using the Sketch-Planning framework)

  • 남두희;이용택
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.45-52
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    • 2005
  • ITS에 대한 사업효과분석은 기존의 전통적인 계획모형을 통해서 산정하기 어려운 문제점을 안고 있다. 이는 전통적인 교통계획 모형이 교통정보와 ITS기술 도입에 따른 영향에 대해 민감하지 못할 뿐만 아니라, ITS기술의 비용, 편익 값에 대한 입력자료가 부재하기 때문이다. Sketch-planning 기법은 전통적인 4단계수요모형을 기반으로 ITS구축에 따른 여행자 패턴 변화를 추정하여 입력 자료로 활용한다. 구축할 ITS시스템의 대안을 수립하고 이때 기본 사례(Do Nothing Case)와 실행사례(Do Case)를 비교하여 이에 대한 비용 편익을 산출하는 과정으로 구성되어 있다. Sketch-planning기법은 입출력 인터페이스, 대안발생 모듈, 편익모듈, 비용모듈, 대안비교 모듈의 5개 모듈로 구성되어 있다. 본 논문에서는 대전광역시 첨단교통모델도시를 사례로 Sketch-planning기법을 이용하여 분석하였다.

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일반국도 상시조사 교통량 자료의 이상치 판정 알고리즘 개발 (The Outlier-Filtering Algorithm for National Highway Continuous Traffic Counts Data)

  • 신재명;이상협;김현석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.691-702
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    • 2013
  • 본 연구에서는 요일별 교통량 변동 패턴 기반 평활화법을 활용하여 정량적 이상치 판정 알고리즘을 개발하였다. 또한 개발된 알고리즘을 활용하여 2010년 일반국도 상시조사 지점 중 14개 지점의 교통량 자료에 대한 이상치 필터링을 수행하여 알고리즘의 적합성 여부를 평가하였다. 그 결과 정상일 필터링율은 98.2%, 이상일 중 오필터링율은 8.0%로 평가되었다. 따라서 본 연구에서 개발된 알고리즘은 수집된 교통량 자료의 1차적인 이상치 필터링에 충분히 적용 가능할 것이다.