• 대한교통학회지
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• 제18권6호
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• pp.47-61
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• 2000

차량추종모형은 차선변경모형과 함께 미시적 시뮬레이션 모형의 핵심 모형으로서 정확한 차량추종모형의 적용은 시뮬레이션 모형 분석결과의 신뢰성에 영향을 미친다. 기존의 차량추종모형은 대부분 가속상황과 감속상황에 동일한 모형을 적용하거나 자극부문과 민감도 부분은 거의 동일한 형태를 취하고 있으며, 가상자료를 토대로 모형이 개발되었다. 본 연구의 목적은 첫째, 모형을 추정하기 위한 연구체계를 구성하고, 둘째, 이러한 연구체계를 이용하여 신호교차로 미시적 시뮬레이션에 직접 적용이 가능한 차량추종모형을 정립하는 데 있다. 본연구에서는 이를 위해서 신호교차로에서 미시적 실측자료를 수집하였으며, 수집된 자료에서 통계적 기법을 통해서 모형 추정에 적합한 자료를 구축하였다. 현장에서 실측된 이산적인 원시자료는 차량추종모형 추정에 직접 이용할 수 없다. 따라서, 이산적 원시자료를 모형추정에 적합한 자료로 구성하기 위하여 비선형 곡선적합 알고리즘을 이용하여 연속적인 궤적함수를 구성하였고, 이를 통해서 모형추정에 필요한 선두차량과 후행차량의 현재시점과 반응시간 이후 시점에서의 위치, 순간 가속도와 순간속도 등을 도출하였다. 본 연구에서는 차량추종상황을 가속상황, 감속상황, 출발상황, 그리고 정지상황으로 구분하여 차량추종모형을 구축하였다. 가속상황과 감속상황에 대해서는 실측자료를 이용하여 모형을 추정하였으며, 출발상황과 정지상황에 대해서는 추정된 가/감속상황의 모형을 바탕으로 출발상황과 정지상황에서의 차량행태를 설명할 수 있는 모형을 구축하였다 또한, 민감도와 자극부분을 새롭게 정의하여 각 상황별로 미시적 실측자료를 이용하여 모형을 추정하였다. 이렇게 추정된 모형들 중에서 통계적 기법과 실측치와의 비교를 통해서 가장 적합한 모형을 선택하였다. 선택된 모형은 통계적 검정, 가상자료 그리고 실측치와의 비교를 통해서 분석하였으며, 분석결과 구축모형의 적용성은 우수한 것으로 분석되었다.

• 대한교통학회지
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• 제26권2호
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• pp.121-133
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• 2008

기존의 첨단차량 추종거동 모형은 선행차량과의 상대거리와 관계없이 동일한 속도이면 추종상태를 유지하는 비현실적 제약성을 내포하고 있다. 따라서 본 연구에서는 추종상황에서 차량간 적정 상대거리를 유지함과 동시에 추종차량 운전자의 안전성과 안락함을 고려하기 위해 인간공학요소를 반영한 보다 현실적인 추종거동모형을 개발하고자 하였다. 인간공학요소의 반영을 위하여 운전자의 개별특성, 환경적 요소, 속도 및 거리관계에 의해 나타나는 운전자의 불안감도(MOA, Measurement of Alarm)를 퍼지모형 구축을 통해 측정하였으며, 측정된 불안감도를 경감시키고 적정 안전거리를 확보하도록 모형을 개발하였다. 개발된 모형의 성능을 검증하기 위하여 기 개발된 GGM(General GM)모형과 동일한 시나리오에 따라 시뮬레이션을 수행하였다. 수행 결과, 선행차량과의 상대거리에 관계없이 속도가 동일하면 추종을 그대로 유지하는 GGM모형과 달리, 제안된 모형은 선행차량과의 상대거리가 안전거리 이하 또는 이상이면 상대거리를 안전거리만큼 넓히거나 좁힌 후 추종상태를 유지하였다. 이는 제안된 모형이 기존의 모형에 비해 더욱 안전한 거동을 하는 것을 나타낸다. 또한 GGM모형이 상대거리와 속도 관계에 의해 높은 불안감도를 유지하는 반면, 제안된 모형은 불안감도를 허용 불안감도까지 경감시켜 추종거동을 유지하여 운전자의 안락함을 잘 반영하는 것으로 나타났다. 따라서 운전자 불안감도의 경감 측면과 도로이용의 효율성 측면에서 제안된 모형이 기존의 GGM모형을 대폭 현실화시킨 것으로 판단되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.1999-2007
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• 2013

2차로 양방향 도로(이하 2차로 도로)의 주요한 특징은 화물차량 등의 저속차량으로 인하여 발생하는 차량군과 차량추월 행태이다. 차량추종과 차량추월모형이 결합된 2차로 도로 교통류 모형을 개발하기 위해서는 2차로 도로에 적합한 차량추종모형의 개발이 필수적이다. 2차로 도로에서 고속차량은 저속차량의 후미에서 차량추종을 수행함과 더불어 추월을 수행하게 되며, 이 과정에서 짧은 차간거리가 발생하게 된다. 또한 저속차량을 추종하는 차량은 대항교통류의 차두시간분포 내에서 적정 공간을 이용하여 차량추월을 결정하게 된다. 따라서 2차로 차량추종모형은 짧은 차간거리에서 차량주행과 더불어 차두시간분포를 설명해야 한다. 추가적으로 국내의 2차로 도로규모를 고려하면 대규모 도로망을 모의실험할 수 있는 모형이 필요한 실정이다. 국내의 경우, 2차로 차량추종모형에 대한 연구는 거의 보고되고 있지 않다. 본 연구에서는 대규모 가로망에 적용이 가능하면서 2차로 도로의 차량추종행태를 보다 현실적으로 구현할 수 있는 모형을 개발하였다. 개발된 모형의 실험적 평가 결과, 혼잡 교통류의 특성 중 하나인 가다서다(stop-and-go) 현상과 차두시간분포를 효과적으로 설명하는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제시된 차량추종모형이 차량추월모형과 결합된 경우, 보다 현실적으로 2차로 도로 교통류를 설명할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제12권3호
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• pp.53-64
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• 2013

첨단차량 및 도로시스템 (AVHS)의 가장 핵심적인 모형인 추종거동 모형은 인간공학적 요소를 반영하거나 가속도 오차율을 줄이는 등 다양한 측면에서 개발되고 있다. 하지만 첨단차량 추종거동과 관련하여 기상상황을 고려한 안전성에 대한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 기상상황에 따른 노면상태와 차량 주행행태의 관계를 분석하여 첨단차량 추종거동 시 차량의 주행행태 변화를 비교하였고, 이에 따른 노면상태 별 최적안전거리를 산정하였다. 노면상태는 기상상황에 따라 다양하게 분류 되지만, 본 논문에서는 건조, 습윤, 적설 노면상태로 분류하고 이에 따른 마찰계수를 추종거동 모형인 GMIT 모형에 적용하였다. 제안된 추종거동 모형의 시뮬레이션 결과, 기상상황별 노면상태에 따라 추종차량의 속도와 가속도 및 차간거리가 변화되었다. 또한 변화하는 노면상태에 따라 달라지는 차간거리를 이용하여 기상상황에 따른 노면상태 별 최적안전거리를 산정하였다. 습윤노면상태에서의 최적안전거리는 건조노면상태에 비해 약 1.7배가 늘어났으며, 적설노면상태에서의 최적안전거리는 건조노면상태에 비해 약 5.6배가 늘어났다.

• 한국ITS학회:학술대회논문집
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• 한국ITS학회 2008년도 제7회 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.211-220
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• 2008

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.91-92
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• 2023

이 연구에서는 선박이 군집을 이뤄 항해하는 방법으로, 추종 선박이 리더 선박의 궤적을 따라 항해하는 추종 알고리즘을 구현하고, 성능 검증을 위해 소형 RC 모형 보트를 사용하여 해상 실험을 수행하였다. 이 알고리즘은 추종 선박이 리더 선박의 궤적을 추종점으로 저장하고, 추종점까지의 목표 침로를 계산하여 추종하는 방법이다. 목표 침로는 시선각 유도법칙을 통해 계산하였으며, 목표 침로를 추종하기 위해 PD 제어를 적용한 침로 제어기를 구현하였다. 또한, 전방 선박과의 충돌을 방지하기 위해 전방 선박과의 거리에 따라 속력을 제어하는 알고리즘을 구현하였다. 구현된 알고리즘을 검증하기 위해 해상 실험을 진행하였으며, 결과를 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1D호
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• pp.11-19
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• 2008

현재 첨단차량 분야의 기본 기술 중 기 개발된 추종모형은 운전자 및 운행 환경적 요소 등을 배제하고 오직 두 차량사이의 물리적 상관관계에 의해서만 거동하도록 개발되어져 있다. 그러나 추종거동의 현실적 적용을 위해서는 차량 운전자의 특성 및 운행 환경적 요소의 적용이 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 보다 현실적용이 용이한 추종모형의 개발을 위한 선행연구로서 차량 운전자가 주행 중 느끼는 불안감의 정도를 산정하기 위한 방법을 제시하고자 하였다. 운전자의 불안감도(Measure of Alarmness ; MOA)는 유비쿼터스 교통 하에서 첨단차량이 추종거동을 하고 있을 때 추종차량과 선행차량 간의 상대적 관계 및 환경적 요인과 운전자의 특성에 의해 측정되는 수치이다. 운전자 MOA의 일반적이고 객관적인 측정을 위하여 운전자 불안감도에 대한 설문조사를 수행하고 이를 바탕으로 MOA 측정 퍼지로직모형을 구축하였다. 시나리오에 의해 정의된 입력값으로 MOA를 산정하여 구축한 퍼지로직모형의 타당성을 입증하였으며, 본 논문의 결과는 주행 중 관여하는 여러 가지 요소에 따라 추종상태에서 느끼는 운전자의 불안감도를 정량적으로 측정함으로서 기존의 추종거동모형을 보다 현실화시키기 위한 기틀을 마련하였다. 이러한 불안감도는 운전자의 주행 중 안전성과 안락함을 평가하는데 주요한 척도로 적용될 것으로 사료된다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 1997년도 춘계 학술대회 발표집
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• pp.45-60
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• 1997

본연구의 목적은 1994년과 1995년의 연구 결과를 토대로 고속국도 교통류의 차량 추종, 차선 변경 특성을 현장 조사 자료를 통하여 분석·규명하고, 국내 고속도로의 교통류 특성을 반영할 수 있는 한국형 고속국도 모의실험 모형을 개발하는데 있다. 본 연구의 주요 결과는 다음과 같다. ▶ 국내 고속국도 교통류의 차두시간, 속도, 차량군의 크기, 차선 변 경, 중차량의 영향 등의 특성을 조사·분석하여 관련 매개변수와 모형식을 도출하였다. ▶ 차량 생성 모형은 개별 차량의 차두시간, 속도를 이용하여 구축하였으며, 중차량의 구성 비 율에 따른 속도 변화를 연구하여 그 결과를 모형 구축에 응용하였다. ▶ 차량 추종 모형은 1995년 연구에서 검증된 PITT-KLD 모형에 기반을 두었으며, 현장 실측 자료를 분석하여 차량 추종과 관련된 매개변수들을 설정하였다. ▶ 차선 변경 모형은 기본적으로 간격 수락 모형을 이용하였으며, 차선 변경시 임계 간격을 국내 운전자들의 유형에 따라 10가지로 설 정하였다. 차선 변경 확률은 현장 조사 자료를 기초로 한 경험적 모형을 구축하여 선정하였 으며, 마코프 연쇄 기법과도 비교·검토하였다. ▶ 개발된 모의실험 모형을 비교·평가하기 위 해 고속국도 합류부의 현장 조사 자료와 모의실험 모형을 비교·평가한 결과, 합류 이전 단 계에서는 실측치와 모형의 통계량이 어느 정도 유사한 양상을 보이지만 합류 이후 단계에서 는 차이를 나타내고 잇다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권3D호
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• pp.329-334
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• 2009

차량들의 차량추종과 차로변경에 행태에 의해 차량 교통류는 다양한 형태를 보이게 되며, 차로변경의 행태에 따라 차로이용률은 매우 다양하게 나타난다. 따라서 미시적 차량 모의실험을 이용하여 다양한 교통류를 설명하기 위해서는 차량추종과 더불어 다양한 차로이용 행태를 구현하는 차로변경 모형이 필수적이다. 국내의 경우 차량추종모형에 대한 연구는 보고되고 있으나 차로변경모형에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 대규모 고속도로망 모의실험에 적합한 CA(Cellular Automata)모형을 기반으로 미시적 2차로 차로변경모형을 개발하였다. 개발된 모형을 기존의 CA 차량추종모형과 결합하여 모의실험을 수행한 결과, 다양한 차로이용률 행태를 설명하는 것으로 분석되었다. 개발된 차로변경모형은 보다 다양한 고속도로 교통류의 모의실험에 활용될 것으로 기대된다.

• 대한교통학회지
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• 제24권3호
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• pp.17-27
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• 2006

미시교통류의 한 연구분야인 차량추종이론은 1950년대에 처음으로 제시되었고 1960년대에 활발히 진행되다가 자료수집의 한계로 인해 연구가 부진하다가 위성을 이용한 차량의 위치추적 기술의 발달과 컴퓨터의 이용이 보편화되면서 다시 활기를 띠고 있다. 최근에는 GPS(global positioning systems)의 수신자료를 이용한 연구가 많이 수행되고 있다. GPS 기술이 교통에 도입되면서 차량의 위치에 대한 실시간 추적이 가능하게 되었다. 위치정보는 시간상으로 연속적일 뿐만 아니라, 여러 대의 차량의 연속주행에 대해서도 동시 측정이 가능하다. 본 연구는 현실자료를 기반으로 한 국내 교통류에 적합한 차량추종모델 파리미터를 정산하기 위하여 수집장치로서 DGPS의 활용 가능성을 타진하는 실험을 반복 수행하였고, DGPS를 활용한 분석 프로세스를 정립하고, 오차에 관한 현장조사를 수행하며, DGPS 수신자료의 활용성을 판단하여 추가조사를 통하여 제한적이긴 하나 차량추종모델의 파라미터를 정산한 후 이 값을 기존 연구결과와 비교해 보는 과정으로 구성되었다. 또한 최근 미시적 시뮬레이션의 도입이 광범위하게 이루어지고 있고. 시뮬레이션에는 차량추종모델이 적용 되어있다. 파라미터 정산의 어려움으로 인해 외국의 Default 값을 수정 없이 사용하고 있는데 국내 운전행태가 외국의 경우와 다르므로 Default값을 사용하는 것은 분석의 문제 가능성을 내포하고 있다. 본 연구에서는 현장실험을 통해 수집된 DGPS 수신자료를 이용하여 제한적이나마 PARAMICS의 차량추종모델의 파라미터를 정산하는 것으로 현실에 맞는 파라미터 정산치 가능성을 판단하였다.