• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2001년도 춘계 학술대회 논문집
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• pp.107-112
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• 2001

본 연구는 FTMS와 TCS를 실시간으로 통신하여 톨게이트 운영에 관련된 다양한 교통정보를 제공하는 교통상황 모니터링과 미래의 교통상황을 예측하고 이를 바탕으로 톨게이트 교통상황을 예측하는 톨게이트 시뮬레이션 시스템(TGSS)을 개발하는 것이다. 교통상황 모니터링은 실시간 교통자료를 통계처리하고 분석하여 사용자에게 그래픽하게 교통정보를 제공하고 교통류의 예측은 톨게이트에 도착하는 교통류를 60분 후까지 예측하여 톨게이트 운영자에게 제공한다. 또한 톨게이트 예측시스템은 서울톨게이트에 도착하는 교통류 패턴을 이용하여 미래 톨게이트 교통상황을 시뮬레이션하고 이에 대한 톨게이트 운영 대안을 제시하는 기능을 수행한다. FTMS 및 TCS와 실시간으로 통신하기 위하여 별도의 통신프로그램을 작성하였고 통신에 의해 수집된 실시간 교통자료들은 모니터링 시스템과 연계하여 서울 톨게이트 주변구간의 교통상황과 톨게이트 운영 현황을 제공한다. 교통류 예측 시스템에 사용되는 모형은 거시적 교통류 모형인 Simple Continuum 모형과 시계열 모형을 이용하였고 이를 통해 서울 톨게이트에 도착하는 미래 교통류를 예측 할 수 있다. 톨게이트의 교통상황을 구현하기 위하여 미시적 모형인 차량추종모형과 차로변경모형을 톨게이트 예측 시스템에 반영하였고 현재의 톨부스 운영안과 사용자가 입력하는 톨부스 운영대안에 따라 시뮬레이션 함으로써 미래 톨 플라자내 교통상황을 톨게이트 운영자에게 애니메이션으로 보여줄 수 있다. 톨게이트 시뮬레이션 시스템을 이용하여 현재의 톨게이트 운영안과 최적화된 운영안을 상호 비교함으로써 톨게이트 운영자는 좀더 과학적인 톨게이트 운영을 모색할 수 있을 것으로 생각된다. 실용적 측면에서 볼 때, 톨게이트 시뮬레이션 시스템(TGSS)은 실시간 통신을 통한 모니터링과 교통류 예측으로 톨게이트 상황을 시뮬레이션하고 톨게이트 운영 대안을 제시·평가함으로써 서울톨게이트 운영을 효율화하고 이로 인한 고속도로 소통 증대를 도모할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한교통학회지
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• 제20권4호
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• pp.73-82
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• 2002

본 연구는 신호교차로의 부근에 위치한 버스정류장과 교차로간의 최소 이격거리 산정을 목적으로 하였다. 교차로의 유입부에서는 버스가 승하차 서비스를 한 후 좌회전 차로로 진입하기 위해 필요한 거리를 기준으로 이격거리를 산정하였으며, 유출부에서는 좌회전한 버스가 정차를 위해 차로 변경하는 데 필요한 거리를 바탕으로 이론식을 전개하였다. 이를 위해 대기행렬모형과 간격수락모형이 이용되었다. 유도된 이론식을 이용하여 교통량 및 설계속도 등을 변수로 하는 모의실험을 실시한 후, 모의실험의 결과 값을 현재의 버스정류장 설치기준 중 교차로 부근의 설치위치에 관련된 기준인 엇갈림 길이의 계산 값과 비교하였다. 제안된 식들은 현재 설치된 정류장 위치의 적정성에 관한 개략적인 평가, 또는 신설하고자 하는 정류장의 위치선정에 도움이 될 것으로 기대된다. 그러나 본 연구를 통해 얻어진 이론식은 버스의 진행 각도, 버스의 속도, 신호조건 등 일부 변수의 설정을 순화시켰다는 한계를 지니고 있다. 향후 본 연구와 관련하여 신호교차로에서의 버스와 주변 교통류의 운행특성에 관한 보조연구가 실시된다면 보다 현실적이고 합리적인 버스정류장 설치기준을 마련할 수 있을 것이다.

• 대한교통학회지
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• 제19권6호
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• pp.143-160
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• 2001

본 연구에서는 국내 일부지역에 운영중인 첨단신호제어시스템(COSMOS)의 효율성을 평가할 수 있는 미시적(microscopic), 모의실험기(simulator)의 원형(prototype)을 개발하였다. 이 모의실험기의 개발은 원형적인 형성을 목표로 차량의 이동방식과 모듈적용체계 그리고 첨단신호알고리즘 중 독립교차로 실시간제어의 기능을 개발모형의 범위로 하였으며 구체적인 개발 사항은 다음과 같다. 첫째로, 기본적인 차량진행 외에 부가적인 첨단신호기능을 수행하기 위해서 검지기 체계를 통한 자료수집 및 지역제어기 그리고 센터시스템의 알고리즘의 수행이 필요하므로, 미시적 시뮬레이터의 가장 큰 문제점인 연산속도의 문제는 더욱 대두된다. 따라서 이러한 점을 개선할 수 있도록 소프트웨어적인 측면에서 차량의 이동방식을 공간중심방식으로 구성하여 진행시킬 것과 링크별로 각 수행모듈을 합리적으로 적용하도록 제안하였다. 그리고 차량추종 및 차로변경의 모형의 적용을 포함한 링크의 이원화 적용 제안이 타당한지를 평가하기 위하여 NETSIM모형과 비교를 실시하였다. 둘째로, 이러한 모의실험기의 구조를 기초로 개별차량의 검지자료 수집과 매 주기마다 주기 및 녹색시간을 결정하는 독립교차로 실시간 제어 알고리즘의 구현으로 첨단신호제어의 전략을 평가할 수 있는 가능성을 제시하였다. 마지막으로 독자적인 모의실험기로 발전할 수 있도록 Animation 기능과 다양한 효과척도를 산출하여 종합적인 연구를 수행하였다.

• Spatial Information Research
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• 제23권4호
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• pp.79-89
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• 2015

본 연구는 GIS를 이용하여 미시적 수준에서 교통현상을 시뮬레이션 할 수 있는 미시적 수준의 교통모형을 설계 및 구현하는데 목적이 있다. 이를 위해 차량이 GIS 도로 중심선 자료를 차선, 이동속도 등이 반영된 도로 네트워크 자료로 인식하는 방법론을 개발하였으며, 운전자의 주행 행태를 반영하기 위해 환경인식모형, 차두시간분포모형, 차량추종모형 및 차로변경모형으로 행태모형을 설계 및 구현했다. 모형의 정확도 평가는 종로구의 자하문길을 대상으로 관측자료와 예측 자료를 비교하였으며, 그 결과 시간대별 이동 속도를 매우 정확하게 예측한 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 구현된 GIS 기반의 미시적 수준의 교통모형은 교통 탄소 배출량 분석, 교통류 평가 및 도시기반시설 입지 계획등의 다양한 분야에 효과적으로 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제11권6호
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• pp.31-39
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• 2012

본 연구에서는 기존 기종점 트립 기반 교통시뮬레이션이 가지는 한계를 극복하고 대규모 지역이나 도시를 대상으로 개별 통행주체의 활동기반(activity-based) 모형의 적용가능성을 검증하기 위한 기초 연구로 단속류 가로구간을 대상으로 차량추종모형의 근간이 되는 가 감속 및 차로변경 등의 제어변수를 우리 실정에 맞게 보정(calibration)하는 방안을 제시하였다. 특히, 기존 한 cell의 크기인 7.5m보다는 1.0m가 단속류의 교통특성을 보다 잘 구현함을 확인하였으며 각 차량들에 ID를 부여하여 차량의 거동 특성을 추적하는 기법을 제시하였다. 나아가 차종을 세분화하고 대상구간의 차종비율을 적용시켜 실제 단속류에서의 차량의 주행특성을 분석하였다. 제안한 모델의 검증을 위해 대구시 수성구의 달구벌대로 일부 가로구간을 대상으로 시뮬레이션 한 결과 실제 단속류의 교통특성 구현이 가능함을 확인하였다.

• 대한교통학회지
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• 제20권6호
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• pp.115-128
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• 2002

고속도로 합류부는 본선과 유입램프가 만나는 부분으로 유입교통에 의한 교통량의 증가로 빈번히 고속도로 상류부 혼잡의 원인이 되어 고속도로 운영관리에 있어 중요한 관심을 요구한다. 근래에 들어 이러한 합류부 교통류의 분석을 위하여 운전자의 다양한 운행행태를 고려하는 모의실험모형이 적용되어왔다. 그러나 현존하는 모의실험모형은 운전자의 운행행태가 주어진 교통상황에 따라 능동적으로 변하지 않아 상황에 따라 변하는 복잡한 합류부에서의 운전자 간격수락행태를 현실적으로 모사함에 문제가 있다. 본 연구에서 수행한 현장자료 분석을 통하여 진입차량의 간격수락행태는 정규분포를 따르며 '가속차로 상의 주행위치' 대 '가속차로 길이'의 비율에 의해 영향을 받아 그러한 정규분포의 평균과 분산이 변화하는 것으로 도출되었으며, 합류 운전자는 본선 주행 전방차량과의 간격보다 후방 차량과간의 간격에 더 많은 영향을 받는 것으로 도출되었다. 본 논문은 모의실험 전산모형으로의 적용을 위하여 현장자료를 토대로 개발된 새로운 합류 차량 간격 수락 행태 모형을 제시한다. 제시된 간격수락모형을 사용하여 수행된 모의실험 결과와 현장자료를 비교한 결과 합류 시(1)본선 밀도수준별 가속 차로에서 본선으로의 차로 변경 위치분포, (2)합류 시 본선 후방차량과의 간격분포, (3)본선 후방차량과의 상대속도가 95% 신뢰수준에서 현장자료(모형개발에 사용되지 않은 자료)와 통계적으로 동일한 것으로 분석되었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제16권6호
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• pp.244-257
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• 2017

교통혼잡은 운전자의 인지반응시간, 운전미숙, 무리한 차로변경 등 인적요인으로부터 발생된다. 자율주행자동차가 도입되면 이러한 인적요인들이 배제되고 군집주행으로 인해 평균주행속도 상승, 교통흐름 안정화, 도로용량 증대 효과가 예상된다. 본 연구는 자율주행자동차도입으로 인한 교통흐름 변화를 교통량-밀도-속도 산포도 그래프를 통해 분석하고, 도로용량 증대 효과를 도출하였다. 분석 결과, 자율주행자동차의 혼입율이 높아질수록 교통량-밀도-속도의 그래프 곡선이 완화되며, 폭이 줄어들어 교통류가 안정적으로 변화하였다. 또한 자율주행자동차 혼입율 100%에서는 도로용량이 약 120% 증대되는 것으로 분석되었다. 자율주행자동차 도입으로 인한 교통혼잡개선 및 교통수요관리 측면에서 긍정적인 기대효과가 있을 것으로 분석되었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제21권6호
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• pp.132-145
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• 2022

본 연구는 고속도로에서 발생한 교통사고 블랙박스 영상을 기반으로 군집분석과 예측모형 비교를 수행하였다. 분석자료로 사고 직전의 도로 및 교통 상황을 파악할 수 있는 차량 주행행태, 노면 상태 등 사고 영상에서 추출이 가능한 항목을 설명변수로 활용하였다. 여러 요소에 의해 영향을 받는 교통사고 데이터의 특징을 고려하여 데이터의 이질성을 반영하는 군집분석을 활용하였다. 군집분석으로 분류된 각 군집을 사고 심각도 수준의 비율을 기준으로 나누고, 종속변수인 인명피해 수준을 반영하여 사고 예측 평가를 수행하였다. 사고 예측모형은 로짓 모형(Logit model)을 적용한 결과, 전체 데이터를 분석한 경우보다 군집분석에 의해 두 개의 사고 심각도 그룹을 분류하여 예측했을 때 우수한 예측 능력을 보여주었다. 이는 군집분석을 통한 그룹별 사고 특성과 사고 심각도를 반영하여 사고위험을 예측하는 것이 더 효과적인 것으로 판단된다. 또한 2차 사고와 같은 정차 중 추돌사고, 차로변경 중 측면 추돌사고 등이 중요한 주행행태변수로 작용하는 것으로 나타났다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제3권1호
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• pp.53-65
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• 2004

도로에서 발생하는 비반복적이며 예측불가능한 일련의 사건을 돌발상황(incident)이라고 하며 이러한 돌발상황이 발생하게 되면 교통류의 정상 흐름이 와해되고 이로써 도로의 용량감소를 일으키며 교통혼잡과 대기오염 등 막대한 사회$\cdot$경제적 손실을 초래한다. 돌발상황으로 인한 피해를 최소화하고자 국내외 각종 교통관리센터에서는 자동 돌발감지 알고리즘에 의한 자동감지 방법을 사용하고 있다. 그러나 현재 운영중인 돌발상황 감지 알고리즘들은 어느 정도의 감지율은 확보하고 있으나 오경보율이 높아 대체적인 성능은 낮은 것으로 판단된다. 유출입램프 수요과다로 인해 도로용량이 다른 구간에 비해 현저히 떨어지는 병목(bottleneck)구간의 경우, 돌발상황이 빈번하게 발생함에도 불구하고 진출입차량으로 인한 대기행렬과 차로변경등의 유사 돌발상황이 발생하여 자동 돌발상황 감지가 더욱 어려운 실정이다. 본 연구에서는 진출입영향권내에서 발생하는 돌발상황을 정확히 감지하기 위해 돌발상황시 혼잡상황 구분을 통한 자동감지 알고리즘을 바탕으로 램프구간의 혼잡 감지시 인접한 본선의 차로를 돌발상황 판단모듈에서 제외함으로써 모형의 성능을 향상시킬 수 있음을 살펴보았다.

• 대한교통학회지
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• 제19권6호
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• pp.195-205
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• 2001

본 연구는 고속도로 합류부의 교통 특성 분석을 목적으로 한다. 합류부가 기본구간과 구별되는 가장 큰 특징은 연결로 차량의 본선합류이며, 이로 인해 합류부의 교통 특성은 기본구간과 크게 대별된다. 이러한 합류부의 교통 특성을 파악하기 위하여 본 연구에서는 합류 시 요구되는 임계차두간격과 이로 인해 결정되는 최대 진입가능 교통량이라는 두 요소에 초점을 맞추었다. 본 연구에서는 확률 모형을 통해 합류 용량 산정 시 임계차간간격(Critical time gap)대신 임계차두간격(Critical time headway)이 적용될 수 있도록 모형을 구축하였다. 기존 연구에서는 합류 용량 산정시 합류하고자 하는 진입 차량은 본선을 주행하는 차량들 사이의 차간간격이 임계차간간격 이상이면 모두 진입하는 것으로 간주되어왔다. 또한 임계차간간격은 교통류 상태와는 관계없이 항상 동일한 값으로 적용되었다. 그러나, 합류 과정에서 필요한 차간간격은 동일한 운전자에 대해서도 다른 교통류 상태 예를 들어, 교통류의 상대속도 차이 등에 따라 다르게 나타날 수 있으므로 정해진 임계차간간격이 합류 과정 시불충분한 값으로 인식될 수도 있게 된다. 따라서, 본 연구에서는, 먼저 모든 교통류 상태에 대한 임계차두간격 산출 원리를 제시하였다. 또한 도출된 임계차두간격을 통해 최대 진입가능 교통량 및 합류부의 최대 통과 교통량을 산출하였다.