• 대한교통학회지
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• 제20권4호
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• pp.123-134
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• 2002

감응식 신호운영변수 설계에 관한 연구는 정주기식 신호운영변수 설계의 그것보다 그 수준이 현저히 미비하며 이는 감응식 신호운영 특성을 반영한 평가방법의 부재로 감응식 운영변수의 평가가 불가능하였기 때문이다. 본 논문은 최근에 소개된 평균 감응현시 녹색시간 추정 수리모형을 이용하여 Highway Capacity Manual (HCM) 지체도를 최소화하는 최대녹색시간의 설계방안을 제시한다. - '최소녹색시간'과 '단위연장시간'은 보행자 횡단시간 및 차량 차두시간 등 지역별 운전자/보행자의 특성과 관련이 있어 일반적인 최적화 설계 수리모형의 적용에 무리가 있어 제외한다. 제안된 설계방안은 감응식 운영논리를 토대로 감응현시 군의 평균녹색시간과 평균주기를 산정하며, HCM 지체도를 평가하고, 가능한 대안 중 지체를 최소화하는 최대녹색시간 운영변수 군을 '혼혈 유전자 알고리즘'으로 도출한다. 현장실험을 통해 도출이 불가능한 실제 최적치를 Corridor Simulation(CORSIM)모형을 이용하여 추정하였고 이를 제안된 설계방안으로 도출된 최대녹색시간 운영변수' 값들과 비교하였다. 비교결과 교차로 v/c 비율이 1.0 보다 낮을 시는 제안된 방법을 통해 설계된 최대녹색시간 운영변수 군이 최소 CORSIM 지체도를 산출하는 최대녹색시간 운영변수 군과 동일한 것으로, v/c비율이 1.0보다 높을 시는 다른 것으로 결과되었다. v/c비율이 1.0 보다 높은 경우는 정주기식 교차로 운영에 효율적이라 감응식 운영의 필요를 벗어나므로 제안된 최대녹색시간 설계방안은 감응식 신호운영 필요범위 내에서 효율적이다. 기존의 최대녹색시간 설계는 정수기식 최적녹색시간을 기준으로 최대녹색시간을 추정하며, 그러한 과정을 돕기 위하여 추정범위(설계자가 범위 내에서 임의로 선택함)를 제시하는 것이 기존의 연구임을 비교하면 본 연구에서 제안하고 있는 설계방법의 의미가 크다.

• 대한교통학회:학술대회논문집
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• 대한교통학회 1998년도 제34회 추계 학술발표회
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• pp.275-284
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• 1998

신호화 교차로는 한정된 시간 자원을 각 접근로별로 서로 다른 수요에 적절하게 효과적으로 배분함으로써 그 운영효율이 극대화될 수 있다. 현재 서울시 기존 전자신호시스템은 검지기체계를 갖추고 있으나 주로 시간대별 제어방식(TOD제어)을 사용하고 있다. 이에 대한 대안으로 실시간 교차로신호제어시스템인 이른바 첨단신호시스템이 개발되어 서울시 강남지역 61개소에서 시범운영중에 있다. 첨단신호시스템은 접근로별 수요에 따라 녹색시간을 배분하는 방식을 적용하고 있는데, 본 논문에서는 첨단신호시스템의 운영효율성을 평가하기 위하여 실제 교통수요와 운영녹색시간을 비교·분석하였다. 그 결과로 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 방출차량에 의한 포화도의 비율을 고려하여 주기 및 녹색시간을 결정하는 첨단신호제어시스템의 알고리즘은 비포화시 직진이동류에 대한 녹색시간은 수요에 비해 과대산출운영되고 있다. 둘째, 좌회전의 경우 대기차량의 패턴이 불규칙할 때, 실시간 녹색시간제어기능이 미흡하다. 따라서, 향후에는 교통수요를 고려할 수 있는 알고리즘의 보다 심도있는 연구·개발이 요구되며, 또한 비포화 상황이 아닌 과포화 상황에도 적용될 수 있는 알고리즘의 개발이 이루어져야할 것으로 보인다.

• 대한교통학회지
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• 제22권7호
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• pp.147-154
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• 2004

COSMOS에서 포화도에 따른 현시 배분시 최소녹색시간에 의해 영향을 받는 경우 불균형적인 배분이 발생한다. 포화도에 따라 배리어를 나누게 되면 수요가 많은 광로측 배리어의 값이 더 많이 배분되고 상대적으로 소로측 배리어는 적게 배분된다. 배리어 배분 후 포화도에 따라 현시를 배분하면 최소녹색시간 확보로 인해 직진 이동류가 사용 가능한 녹색시간의 대부분을 쓰게 되므로 좌회전의 경우 녹색시간이 짧아져 통행권이 박탈당하는 문제가 발생한다. COSMOS에서는 이러한 문제점을 안고 있는 지역을 이중횡단보도를 설치하여 횡단보도 중간에 보행자용 교통섬을 설치하여 좌회전 현시와 이어지는 직진현시를 이용하여 횡단하도록 하였다. 본 연구에서는 이를 개선하기 위해 최소녹색시간을 고려하여 배리어를 계산하고 이동류별 포화도 비율에 따라 녹색시간을 계산한다. 개선 방안의 평가를 위해 아주대학교에서 개발한 COSMOS 평가 시뮬레이터를 이용하여 기존 알고리즘과 개선알고리즘으로 v/c비 $0.4{\sim}1.2$ 범위의 교통상황별로 지체시간을 비교하였다. 향후 개발된 알고리즘의 교통상황에 따른 적용시점에 관한 연구가 추가되어진다면 신호교차로의 운영효율을 극대화시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한교통학회지
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• 제19권1호
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• pp.115-129
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• 2001

본 연구에서는 평균지체시간을 최소화하는 변동주기 (Cycle fee) 기반의 동적 신호시간 결정모형을 유전자 알고리즘을 이용하여 개발하였다. 본 모형은 실시간으로 변화하는 각 접근로의 차량 도착분포를 토대로 이동류별 지체시간을 산정하고, 교차로의 지체시간을 최소화하는 신호주기의 길이와 이동류별 녹색시간을 산출한다. 개발모형은 4개 교차로로 구성된 간선도로를 대상으로 적용하였으며, 교차로 교통상황의 변화에 따라 신호주기별로 변동하는 신호주기의 길이, 이동류별 녹색시간 그리고 교차로간 변동 연동값을 각각 산출하였다. 모형의 적용결과 산출된 변동 신호주기와 이동류별 녹색시간은 비포화상태와 포화상태 모두 TRANSYT-7F나 PASSER-II에 의하여 산출된 정주기식 신호시간보다 대기차량수, 통과교통량, 그리고 지체시간에서 있어서 더 좋은 결과를 나타내었다. 또한 본 모형은 기존모형과는 달리 연동값을 고정 값으로 설정하지 않고 각 주기가 종료되는 시점마다 교차로 지체시간을 최소화하는 주기 및 이동류별 녹색시간을 산정하므로 연동값도 신호주기별로 변동하였다. 시공도 분석결과, 본 모형에서는 모형의 결과를 산출되는 변동 연동값을 통하여 주방향 이동류의 연동효과를 나타내었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제16권5호
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• pp.29-37
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• 2017

신호교차로에서는 교통량과 보행자를 고려해서 현시별 녹색시간이 결정된다. 하지만 부적절하게 설계된 신호운영체계는 차량과 보행자의 통행에 불편을 초래하고 있다. 본 연구에서는 보행자의 안전을 확보하면서 차량 통행에도 문제가 없는 전적신호의 적용방법을 제안하였다. 기본개념은 각 현시별 녹색시간중 여유녹색시간을 전부 합해서 전적신호 운영 여부를 판단하는 것이다. 즉, 총 여유녹색시간이 전적신호 현시시간보다 클 경우 전적신호의 적용이 가능하다. 이 방법에 의거 사례연구를 수행하였으며, 그 결과는 만족스럽게 나타났다.

• 대한교통학회지
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• 제25권5호
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• pp.33-42
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• 2007

현재 사용되고 있는 실시간 신호제어시스템의 좌회전 녹색시간 배분모형은 검지기 장애가 일정기간 동안 유지되는 경우에 장애가 발생한 좌회전 이동류의 포화도를 항시 작게 산출하여 최소녹색시간으로 운영하고, 정상적인 이동류에 불필요한 녹색시간을 배분하여 수요에 비합리적인 녹색시간을 배분하는 한계성을 가지고 있다. 본 논문에서는 이와 같은 문제점을 개선하기 위하여 해당 교차로 접근로의 검지기 정보 및 이력자료를 이용하는 8가지 모형을 검토하여 다양한 교통상황하에서 평가하였다. 평가 결과로부터 장애발생시 같은 요일 및 시간대의 4 주간 포화도를 평균하여 사용하는 모형이 최소의 오차를 나타내었고, 이를 개선모형으로 제시하였다. 개선모형의 실제적 효과에 대한 평가를 위하여 NETSIM 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 기존모형과의 평균지체시간을 비교분석한 결과 개선모형이 기존모형보다 평균지체시간이 매우 감소된 결과를 얻었다. 그리고 산출된 평균지체시간의 차이에 대하여 t-검정을 실시한 결과, 통계적으로 유의하게 나타나 개선모형이 실제적으로 효과가 있음을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.292-297
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• 2000

본 논문은 10개 교차로를 연동제어를 할 수 있는 새로운 교통체제 개념을 제안한다. 예를 들어서 오늘 야구경기가 8시경에 열린다고 하면 야구경기가 열리기전 1시간 흑은 1시간 30분전에 교통량이 증가할 것이다. 이럴때에는 아무리 우수한 전자 신호등 시스템도 최적녹색시간을 예측 할 수 없다. 그러므로, 본 논문에서는 평균 승용차 대기시간을 최소화하고 평균 주행속도를 향상하기 위해서 퍼지규칙 및 신경망을 이용한다. 모의실험결과 제안된 연동 녹색시간이 연동 녹색시간을 고려하지 않은 전자신호등보다 평균 승용차 대기시간을 줄일 수 있음을 입증했다.

• 대한교통학회:학술대회논문집
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• 대한교통학회 1998년도 Proceedings 제34회 추계 학술발표회
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• pp.196-205
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• 1998

교통신호에서 주로 고려되는 변수는 신호주기(cycle length), 녹색시간(green split), 옵셋(offset)그리고 좌회전 현시순서(left-turn phase sequence)로 구성된다. 기존의 대부분의 연동 모델들은 고정된 주기하에서 평균적인 유입 교통량을 측정한 후, 선형최적화 이론을 적용하여 최적 신호를 산출한다. 그러나 이 방법은 어디까지나 평균적인 데이터에 대해서 계산을 한 것이기 때문에 실시간 최적화를 제공하기가 어렵다. 본 연구에서는 평균 차량 통행량 대신 실시간으로 입력되는 차량 대기행렬, 차량 도착률을 기초로 대기차량을 최소화하는 동적 신호시간 산출 모델을 개발하였다. 본 모델에서는 Peytechew가 제안한 각 진입로에서의 대기 차량 예측 모델을 기초로 하여 다음 주기에서의 차량 대기 행렬을 예측한 후, 선형 최적화 이론을 적용하여 신호시간을 산출한다. 본 모델에서 산출된 신호주기와 녹색시간은 대기차량길이를 최소화하는 신호 시간으로서 교차로간의 연동효과를 고려하여 실시산 교통상황에 따라 주기별로 변화한다. 본 모델은 3개의 교차로로 구성된 네트워크를 대상으로 적용하였다. 실험 네트워크의 주도로 교통량은 부도로의 교통량 보다 많다고 가정하였으며 각 링크사이에서의 차량 진출입은 없다고 보았다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.367-371
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• 2000

전자신호등도 갑작스러운 교통량의 증가나 감소 시에는 최적녹색시간을 산출할 수 없다. 그러므로, 이러한 문제점을 개선하기 위해서 각 교차로의 승용차대기시간, 평균차량속도를 Database에 저장한 후, 운전자가 최단경로를 인터넷상에서 검색하는 연구가 많이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 퍼지 규칙을 이용하여 최단경로검색 및 최적 녹색시간을 산출하는 알고리즘과 퍼지 교통 신호등 하드웨어를 제안한다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제41권4호
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• pp.73-83
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• 2004

제한된 도로에서 증가되는 차량으로 인해서, 평균주행속도가 떨어지고 교차로의 대기 손실이 많아지고 있다. 본 논문은 10개 교차로를 연동 제어를 할 수 있는 새로운 교통체제 개념을 제안한다. 예를 들어서 오늘 야구경기가 8시경에 열린다고 하면 야구경기가 시작하기 전 1시간 혹은 1시간 30분전에 교통량이 증가할 것이다. 이럴 때에는 아무리 우수한 전자 신호등 시스템도 최적녹색시간을 예측할 수 없다. 그러므로 본 논문에서는 평균 승용차 대기시간을 최소화하고 평균 주행속도를 향상하기 위해서 전처리로써 퍼지규칙 및 신경망을 이용한다. 또한 후처리로써 예기치 못한 상황을 지능적으로 제어할 수 있는 지능적인 소프트웨어 PLC(Programmable Logic Controller)를 구현하였다. 시뮬레이션결과 제안된 연동 녹색시간이 연동 녹색시간을 고려하지 않은 전자신호등보다 평균 승용차 대기시간을 줄일 수 있음을 입증했다.