• 대한교통학회:학술대회논문집
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• 대한교통학회 1998년도 제34회 추계 학술발표회
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• pp.115-115
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• 1998

가로망은 사회의 발전과 더불어 날로 늘어나고 있는 통행수요를 직접적으로 처리하게 되는 기반시설이다. 따라서 가로망의 구성과 운영은 심각하게 대두되고 있는 교통혼잡 등의 제반문제들을 해결하기 위해 기본적으로 고려되어야 한다. 이를 위해서 연구되어온 가로망 설계 모형들은 새로운 도로의 건설이나 기존 도로의 확장 등을 통해 가로망을 조정하여, 사용자들의 선택에 영향을 줌으로써 통행 흐름을 원활하게 하고자 한다. 이러한 가로망 설계 과정에서 사용자들에 의해서 초래된 통행비용의 개선과 이를 위해 사용된 투자비용 사이의 관계를 고려하여 적절한 대안을 선택하게 된다. 일반적으로 도시부의 경우, 차량들의 통행패턴은 가로망의 물리적 구성(기하구조, 용량 등)뿐만 아니라, 신호제어(주기, 녹색시간 등)에 의해서 결정된다. 그러므로 가로망 설계 모형에서 고려되는 사용자의 통행비용의 경우, 단순히 가로망의 통행시간 뿐만 아니라 신호제어에 의해서 부가되는 지체도 고려해야 하며, 이를 통해 가로망의 계획단계에서 중요하게 생각해야하는 요소의 하나인 차량의 이동성과 접근성의 부여도 가능하게 될 것이다. 즉, 이동성을 중요시하는 도로와 접근성을 위주로 하는 도로 각각의 기능에 부합하는 가로망 설계가 필요한 것이다. 위에서 언급한 것처럼 기존의 가로망 설계모형의 경우, 단순히 용량의 변화에 대한 링크 통행시간과 이로 인한 통행량의 변화만을 고려하고 있는 상황이다. 하지만, 도시부에서 실제 차량의 통행패턴은 단순히 도로의 기하학적 용량뿐만 아니라, 교차로에서의 신호제어에 의한 지체에도 상당한 영향을 받게 되며, 가로망 설계 모형에서 이를 반영할 수 있어야 한다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 신호제어의 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 대한 적절한 비교가 현재로서는 고려되고 있지 못하기 때문에, 구성되는 가로망의 경우 신호교차로들로만 구성되며, 부득이한 경우 입체교차의 형태로 구성되는 것으로 가정한다. 실제 가로망의 경우, 교통향이 많은 도시부의 경우 주가로망은 대부분 신호교차로와 입체교차로 구성되기 때문에 가능할 것으로 생각된다. 기존의 신호제어 모형과 가로망 설계모형을 결합하여 통합된 가로망 설계모형의 구축하기 위해, 기존의 연구결과들을 종합하여 보다 적절한 모형을 선택하고, 개선하며, 이의 적용성을 시험하기 위해서, 가상 가로망을 구성하여 모형의 적용 결과를 분석한다.

• 대한교통학회지
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• 제26권2호
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• pp.89-100
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• 2008

교통신호와 개별 통행자의 경로선택은 서로 상호작용하는 관계이다. 통행자의 경로 선택은 교통신호에 따라 결정될 수 있으며 또한 최적의 교통신호 역시 이동류별 교통량에 따라 달라지게된다. 본 연구는 양방향 링크를 포함하는 4현시 교차로로 구성된 네트워크에서 모든 이동류에 대하여 교통신호의 영향을 반영할 수 있는 통행배정 모형을 구축하고 이를 신호최적화 문제와 결합하여 네트워크의 총 지체를 최소화하는 신호제어변수와 통행배정 결과를 산출하는 모형을 bi-level problem으로 구축하였다. 본 연구에서 사용된 경로기반 통행배정 모형은 M.H. Xu 등이 제한한 Column Generation 방법의 일종인 heuristic Equilibrium Assignment 기법을 기반으로 하여 교차로의 이동류별 통행비용을 고려할 수 있도록 수정하여 구성하였으며 지체최소화를 목적함수로하는 신호최적화 방법론으로는 Genetic Algorithm을 사용하였다. 본 모형을 모의네트워크에 적용하여 실험한 결과 네트워크의 통행비용함수를 최소화하는 신호변수와 통행자의 경로선택 결과를 산출하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6D호
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• pp.927-933
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• 2006

VMS(Variable Message Sign)는 운전자에게 교통정보를 제공함으로써 교통혼잡과 돌발상황 등에 적절하게 대응하여 사회적 비용을 절감하는 도구로 사용되고 있다. 본 연구는 인공지능방법 중 하나인 유전자 알고리즘을 이용하여 지체시간이 최소가 되는 VMS 최적 위치를 선정하였다. 또한 이 최적위치들을 바탕으로 VMS의 설치비용과 설치에 따른편익을 고려한 경제성분석을 통하여 VMS의 최적개수를 도출하였다. 본 연구에서는 시뮬레이션에서 교통량의변화, 돌발상황의 빈도와 지속 시간, 전환교통량 등을 고려하여 현실적인 측면이 최대한 고려하도록 노력하였다. 본 연구의 주요내용을 살펴보면, VMS의 위치에 따른 운전자의 VMS정보 선택에 의 편익을 도출하기 위해 시나리오분석을 통한 교통량과 돌발상황을 고려하여 가변적인 상황을 고려하였다. 또한 유전자 알고리즘에 의해서 도출된 VMS 최적 지점을 비교하여 통행시간 절감효과를 경제성분석을 통하여 선정하였다. 따라서 본 연구의 분석결과는 일반 선험적인 기준의 VMS 설치위치에 비해 본 연구에서 제시하는 VMS의 위치와 VMS의 개수에서 총 통행시간이 절감됨을 알 수 있다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.433-442
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• 2014

이 연구는 도시철도 교통량 배정 알고리즘의 적합성 평가를 목적으로 수행되었다. 이 알고리즘의 정확도는 교통수요 예측뿐만 아니라 네트워크의 취약성 분석이나 철도 운영기관간 운임수입 정산 등의 응용분야에서도 중요한 요소이다. 그럼에도 불구하고 알고리즘의 적합성이나 발전방향에 대한 논의는 부족하였다. 이에 본 연구는 대표적 교통량 배정 알고리즘인 최적전략 알고리즘, 경로선택 알고리즘, Dial 알고리즘을 대상으로 수도권 도시철도 이용자의 통행행태 연구에 적합한 알고리즘의 특성에 대하여 논의하였다. 이를 위해 각 알고리즘의 이론적 가정을 검토하고, 수도권 도시철도 네트워크에 적용해 그 성능을 살펴보았다. 그 결과 Dial 알고리즘이 이론적 가정의 합리성과 분석단위에 따른 계산적 효율성 측면에서 도시철도 이용자의 통행행태 분석에 우수한 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1A호
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• pp.75-89
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• 2006

본 논문에서는 생애주기동안 발생하는 부식이나 일평균교통량 및 중차량의 통행량와 같은 사용환경에 의존하는 강교의 생애신뢰성에 기초한 생애주기비용(Life-Cycle Cost: 이하 LCC) 최적설계 방법론을 제안하였다. 강교 최적설계를 위한 LCC는 초기비용, 생애주기 기대유지관리비용, 생애주기 기대직접복구비용과 인적 혹은 물적손실비용, 도로이용자비용, 그리고 사회-경제 손실비용을 포함하는 간접복구비용을 현재가치의 합으로 정식화하였다. 이러한 LCC비용항목 중에서 생애주기 복구비용의 산정을 위해서는 하중과 저항이력에 의존하는 누적손상확률로부터 산정되는 연파손확률이 고려되어야한다. 이를 위해 본 논문에서는 Nowak의 활하중 모델(1993)과 부식개시, 부식률, 그리고 재도장영향을 고려한 수정된 부식모델을 제안하였다. 이와같이 본 연구에서 제안된 LCC 최적설계 방법론은 3 경간연속(40 m+50 m+40 m=130 m)의 실제 강박스거더교에 적용되었고, 강재종류, 부식환경, 교통량 및 할인율에 따른 LCC의 효율성에 대해 비교 고찰하였다. 적용예를 통해 부식환경, 일평균교통량, 그리고 중차량의 통행량, 할인율 등은 강교 LCC최적설계에 매우 중요한 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었으며, 이러한 교량의 사용환경인자들은 경우에 따라 LCC 최적설계에 대한 주요 변수로 고려되어야 할 것으로 판단된다.

• 환경정책연구
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• 제11권3호
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• pp.49-65
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• 2012

도로교통소음은 자동차의 이동 즉 교통량과 통행속도등 도로교통환경과 밀접하게 관련되는바 본 논문에서는 교통류특성과 도로교통소음과의 관계를 분석하고자 몇 가지 문제를 제기하였다 첫째는 "최대 소음이 언제 발생하는가?"라는 문제로 교통량이 많은 첨두시간대에 과연 최대소음이 발생할 것인지를 교통류측면에서 검토하고자 하였다. KHTN 모델을 통해서 LOS를 분석한 결과 실제 최대 소음은 용량상태인 LOSE가 아닌 LOSD에서 발생하는 것으로 나타났다. 이는 실제 첨두시간대에는 교통량은 많지만 통행속도가 낮기 때문에 오히려 첨두시간을 전후하여 최대소음이 발생할 가능성이 높다는 것을 보여준다. 둘째는 교통소음예측에 이용되는 차종별 통행속도 추정에 관한 것으로, 보다 쉬우면서도 정확성을 지닌 통행속도추정기법을 찾고자 하였다. 이를 위해 스케치 플래닝 기법으로 도로용량편람의 '고속도로 기본구간의 속도 교통량 곡선과 서비스수준' 그래프를 이용하는 방법을 제시하였다. 각 설계속도별 추세선 모형식 산정결과 최적의 함수유형은 2차 다항식이며 각각 $R^2$가 0.96이상의 값을 가지고 있어 적합한 모형으로 판단된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제22권6호
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• pp.141-156
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• 2023

화물의 흐름은 물류시설 투자 및 물류관련 정책 수립에 필요한 핵심적인 기초자료이다. 국가승인통계인 화물자동차의 기종점 통행량은 분석의 공간적 해상도가 시군구 단위로 집계되고 있다. 이는 물류시설 방문 및 이용에 관한 상세한 정보로 활용하는데 한계가 있다. 본 연구에서는 화물차의 이동 정보를 분석함에 있어 공간적 해상도를 시설단위로 식별 추출할 수 있는 방법론을 트립체인 정보를 활용하여 개발하고자 하였다. 먼저, DTG를 활용하여 개별 화물차량의 방문지 위치정보를 식별하고, 화물차의 통행 순서정보를 이용하여 화물차량의 방문한 공간적 범위를 H3 기반의 폴리곤으로 생성하였다. 생성된 트립체인 폴리곤 간의 연계성을 전국 단위로 분석함으로 폴리곤의 H3 해상도를 결정하였으며, 최적의 해상도를 동적으로 도출하기 위한 파라미터의 결정 알고리즘을 개발하였다. 전국을 대상으로 실증하여 폴리곤을 생성하고 최적 해상도 결정 결과 공간 적합도는 81.26% 수준으로 확보되고 오차율은 14.8% 수준으로 검증되었다. 본 연구에서 개발한 방법론으로 화물차량의 통행체인 특성과 방문 시설의 특성에 따라 군집화함으로 물류 거점을 기준으로 화물의 특성을 파악할 수 있는 기반을 마련하였다.

• 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.

• 응용통계연구
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• 제23권6호
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• pp.1179-1190
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• 2010

교통 혼잡을 해결하기 위해, 도로 교통망의 흐름을 정확히 파악하고 이를 효율적으로 관리하는 것은 가장 중요하면서도 효율적인 방안이다. 일반적으로 교통 흐름에 대한 연구로 대기행렬 모형이 이용된다. 특히, 속도, 통행량, 교통밀도에 대한 S-F-D(Speed-Flow-Density) 다이어그램은 도로의 현황을 파악하는데 매우 유용한 도구이다. 그러나 우리나라의 경우, 이러한 교통 속성들 간에 구조적인 변화를 볼 수 있었다. 이에 따라 본 연구에서는 대기 행렬 모형내에 구조변화를 포함함으로써 정체 시 도로 상황이 구조적으로 변화하는 현상을 모형에 반영하여, 국내 고속도로의 현황을 보다 잘 파악할 수 있는 새로운 S-F-D 다이어그램을 제안한다. 각 구간에 대한 최적의 대기행렬 모형을 찾기 위해 뉴튼-랩슨 방법으로 최적화 모수를 추정하고, 이를 바탕으로 최적속도와 밀도를 산출하여 요일별 시간별 도로의 이용현황 및 효율성을 파악하고자 한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.217-228
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• 2021

버스카드를 활용한 통합 요금제 시행 이 후 대중교통 통행량 및 환승 통행량은 증가하였다. 이에 따라 버스운영에 있어서 환승객을 고려하는 것은 보다 중요해졌다. 기존 연구들에서는 환승객을 고려할 때 결정적 수리모델을 제안하여 승객과 버스의 확률적인 움직임을 반영하지 못하는 한계가 있었으나 본 연구에서는 미시 시뮬레이션 모델을 바탕으로 하여 보다 실제적인 버스 정류장 모델을 제안하였다. 제안한 시뮬레이션 모델을 기반으로 버스 도착 간격과 승객 대기 시간의 관계를 회귀 모델로 표현하였으며 환승객을 고려할 때와 고려하지 않을 때의 차이를 실증적으로 검증하였다. 또한 승객 대기 시간을 비용으로 변환하는 방법을 제안하고 이를 바탕으로 하여 최적 버스 도착 간격을 제안하였다. 연구에서 제안한 방법을 활용하면 버스 운영에 있어서 보다 현실을 반영한 상향식 의사결정을 가능하게 해줄 것으로 기대된다.