• 대한교통학회지
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• 제16권2호
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• pp.117-131
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• 1998

지체함수는 교통량과 속도의 관계를 단조 증가함수로 단순화하여 교통수요예측의 교통배정모형에 사용되게 된다. 이 지체함수를 구하는 방법은 두가지로 구분할 수 있는데, 첫째는 교통배정을 통해 구해지는 추정 링크통행량과 실측 교통량을 비교해 가면서 정산하는 방법이고 둘째는 교통량-속도 관계로부터 직접 구하는 방법이다. 첫째 방법은 구해진 O/D 통행량표의 부정확성과 모형에 내재하는 오류가 이 지체함수에 포함될 가능성이 매우 높은 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 교통량-속도 관계로부터 직접 도로유형별 지체함수를 구하여 교통배정에 적용하는 새로운 방법을 정입하였다. 교통망 전체에 대하여 단일 지체함수를 적용하는 기존의 방법은, 교통량 변화에 따른 통행시 간의 변화가 보다 둔감한 고급도로에 변화는 고급도로일수록 둔감하게 나타나며, 교통배정에 도로유형별 지체함수를 적용할 경우 단일 지체함수 적용시에 비하여 고급도로에 더 많은 교통량이 배정되게 된다. 본 연구의 결과, 교통망상에서 보다 현실적인 도로유형별 분담을 이룰 수 있는 방안이 정립됨으로써, 지금까지 교통배정에 있어 상대적으로 과소평가되어 왔던 고속도? 등 고급도로의 실제 타당성을 반영할 수 있게 되어 도로의 기능적 배차구조가 확립된 효율적인 교통망을 구성할 수 있는 계기를 마련한 것으로 판단된다.

• 대한교통학회지
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• 제26권3호
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• pp.17-29
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• 2008

통행지체함수는 도로상의 교통량과 통행시간과의 관계를 나타내는 함수로 통행자들의 경로선택행위를 모형화한 통행배정(traffic assignment)모형에 주로 사용되고 있으며, 이를 위해서는 기본적으로 통행지체함수를 현실에 맞게 정산해야 한다. 본 연구는 기종점 통행자료를 구축하는 과정에서 중요한 역할을 하는 통행지체함수(volumedelay function)의 파라미터를 추정하고, 검증하는데 연구의 목적이 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 전구간을 탐색하는 열거법에 황금분할법(golden section method)을 결합시켜 효율적으로 해를 찾는 방법을 제시하였으며 몇 가지 검증지표를 이용하여 현재 사용하고 있는 파라미터와 비교 분석하였다. 분석을 위하여 2006년 국가교통DB의 기종점 통행량(OD) 및 네트워크와 2006년 도로교통량 통계연보 자료를 이용하였으며, 분석결과 새롭게 추정된 파라미터값이 좀 더 현실적임을 보여 주었다.

• 대한교통학회:학술대회논문집
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• 대한교통학회 1998년도 Proceedings 제34회 추계 학술발표회
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• pp.41-41
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• 1998

ITS틀 내의 한 분야인 도로교통정보체계 (ATIS: Advanced Traveler Information system)는 실시간 교통정보를 운전자에게 직접 제공하는 것으로서, 이를 위해 매 순간마다 가로망에 배정되는 교통량 및 통행시간을 예측할 수 있는 범용의 동적 통행배정모형(dynamic route choice model)의 개발이 필히 수반되어야 한다. 본 연구에서는 ITS사업에서 필수적으로 수반되어야 할 최적 제어이론에 의한 동적 통행 배정모형을 ATIS의 핵심 소프트웨어로 응용하기 위해 기존 연구성과를 발판으로, 순간 동적 통행 배정모형(Ran, Boyce &LeBlanc, 1993)의 통행제약조건인 링크통행함수, 특히, 과부하 시 엘켈릭의 일반식의 파라메터를 조정, 적용하여, 서울시 강남지역의 실제 가로망의 사례연구를 통해 지체식의 각각의 파라메터에 따른 결과를 O/D에 따른 통행시간, 링크통행시간, 혼잡도를 중심으로 비교 평가하여, ATIS의 핵심 소프트웨어로서 순간 동적 통행배정을 통해 보다 현실여건을 잘 반영할 수 있는 링크 통행 성능 함수를 도출하였다.

• 대한교통학회지
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• 제26권4호
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• pp.63-76
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• 2008

본 연구는 교차로 지체를 고려한 통행시간함수를 개발하고, 이를 도시가로망에 적용하여 분석하는데 그 목적을 두고 있다. 이는 기존 통행배정 모형이 교차로 지체를 적절히 고려하지 못하고 있다는 분석에 근거하고 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 링크의 통행시간을 구간 순행시간과 교차로 지체시간으로 구분하고, 청주시 주행속도, 교통량, 기하구조 및 신호운영 자료 등을 수집하여 계획단계에 적절한 구간 순행시간과 교차로 지체시간 산출모형을 구축하고, 이를 통행배정 단계에 적용하여 그 타당성을 분석하는데 중점을 두고 있다. 주요 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 교차로 지체시간을 산출하기 위해 교차로의 녹색시간비 대신 접근로의 차로수비율을 교차로 유형별로 보정한 후, 이를 실제 녹색시간비율과의 t-검정을 시행하여, 평균값에 차이가 없다는 귀무가설을 기각할 수 없는 것으로 분석되어, 보정 차로수비율을 모형구축에 적용하였다. 둘째, 기존의 BPR모형과 보정 차로수비를 이용한 균일지체기반 수정모형 및 Webster기반 수정모형을 청주시 가로망에 EMME/2를 활용하여 통행배정하여 주행속도 조사자료와 비교한 결과, BPR모형은 교차로 지체의 영향을 반영하지 못하는 것으로 나타난 반면에 균일지체기반 수정모형과 Webster기반 수정모형은 관측된 조사자료에 보다 근접한 결과를 보였다. 셋째, 이들 모형의 배정결과와 실측 통행시간, 교통량, 평균통행속도간 통계검증 결과 통행시간 분리모형이 BPR모형 보다 실측치와의 통계적 오차가 감소하는 것으로 분석되었다.

• 대한교통학회지
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• 제27권1호
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• pp.157-167
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• 2009

본 연구는 도시교통수요예측에 있어 회전제약함수를 다루고 있다. 연구의 목적은 신호교차로의 좌회전 교통에 대한 제약함수를 개발하고, 통행배정모형에 이러한 함수의 적용가능성을 분석하는데 있다. 이것은 기존 모형이 직진 이동류의 지체보다 더 많은 죄회전 이동류의 지체를 효과적으로 반영하지 못하고 있다는 배경에 근거하고 있다. 이를 위해 본 연구에서는 Transyt-7F의 모의실험 결과를 이용하여 포화도에 근거한 함수를 개발하고, 청주를 사례연구로 이러한 함수의 적용가능성을 분석하는데 중점을 두고 있다. 주요 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 포화도에 따라 개발된 두 제약함수는 모두 통계적으로 의미 있는 것으로 평가된다. 둘째, 위 함수를 청주시에 적용한 결과, 반복횟수는 증가하나 수렴하는 것으로 분석된다. 셋째, 회전제약 함수를 적용하여 예측한 구간통행량은 기존 모형의 경우보다 관측통행량과의 오차가 감소된 것으로 평가된다. 마지막으로, 회전제약 함수의 두 형태, 즉 지수함수와 분리함수에 의해 배정된 교통량의 차이는 매우 작은 것으로 분석된다.

• 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.

• 대한교통학회지
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• 제27권5호
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• pp.179-187
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• 2009

본 연구에서는 구간통행시간을 기반으로 하는 실시간 교통신호제어 알고리즘을 개발하였으며, 알고리즘의 현장 실험 및 평가를 수행하였다. 구간통행시간 기반 실시간 신호제어 알고리즘은 전체 접근로의 지체 균등화를 목적함수로 하며, 주요 과정으로는 개별차량 지체와 차량관측 시간을 이용한 대기행렬 해소시간의 산정과 이를 기반으로 교차로 지체를 산정하는 과정이다. 이후 이동류별 주기단위 지체변화량을 산정하고, 주기 결정 및 현시 배분 등의 과정이 이루어진다. 이동류별 지체의 산정과정에서는 연동교차로의 특성을 고려하여 HCM의 연동계수를 이용한 독립교차로에서의 지체로 환산하는 과정을 수행하며, 이때 누적주기의 프르브 차량 정보를 이용함으로써 보다 안정적 신호제어를 도모하였다. 통행시간 기반 신호제어 알고리즘의 현장실험 및 평가를 통해 TOD 제어와의 비교평가를 수행하였으며, 실험대상 가로축은 약 400m의 평균 교차로 간격을 가지는 일련의 4개 교차로로 구성되어 있다. 현장실험 및 평가 결과 TOD 제어 대비 지체 감소 효과와 더불어 이동류별 지체의 표준편차 감소를 통해 지체의 균등화 효과를 확인하였다. 본 연구를 통해 교통정보수집을 위한 범용의 검지체계에서 산출되는 개별차량의 구간통행시간 정보를 기반으로 하는 실시간 신호제어 알고리즘의 개발 및 평가를 수행하였으며, 이는 유비쿼터스 환경의 급속한 확산이라는 교통환경의 변화에 부응하기 위한 신호제어 방법론의 근본적인 변화에 궁극적인 목표를 두고 있다.

• 대한교통학회지
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• 제26권3호
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• pp.169-178
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• 2008

서비스수준은 통행속도, 통행시간, 통행자유도, 안락감 그리고 교통안전 등 도로의 운행상태를 설명하는 개념으로 도로시설별로 효과척도에 따른 서비스수준이 등급화되어 있고, 이를 이용하여 도로시설의 수행능력을 평가하고 있다. 그러나 도로시설의 안전성에 대한 문제가 대두되어지면서 신호교차로의 ${\upsilon}/c$ 비와 교통사고율은 기존 연구에서 U 자형의 2차함수 형태로 나타남을 제시하고 있다. 이는 교통소통에 의한 서비스수준이 우수하다고 하여 교통사고의 위험 측면에서도 안전하다고 말할 수 없음을 시사해 주고 있는 것이다. 즉, 현재 신호교차로 평가는 도로용량과 관련한 효과척도인 서비스수준 개념에 교통안전은 내포되어 있지 않음을 보여주고 있다. 따라서 본 연구에서는 신호교차로를 대상으로 교통소통(지체)과 교통안전(사고)을 동시에 고려한 서비스수준을 개발하여 신호교차로에 대한 새로운 평가과정 및 평가방법을 제시하고자 한다. 첫째, 광주광역시 신호교차로 50개 지점을 대상으로 2002${\sim}$2004년에 발생한 교통사고와 교통사고관련 자료를 수집하여 평균제어지체시간-EPDO 와 평균제어지체시간-사고율의 관계를 분석한 결과, 지체시간이 클수록 EPDO 와 사고율은 음지수함수 형태로 감소하는 것으로 나타나 현 신호교차로 수행평가 기준인 서비스수준에 교통안전 측면을 포함시켜 새로운 서비스수준을 개발해야 할 필요성이 있음을 증명하였다. 둘째, 교통류에 따른 사고유형별 사고건수가 음이항분포로 추론됨에 따라 교통사고예측모형으로 차대차의 경우 16개, 차대사람의 경우 4개의 음이항회귀모형을 개발하였다. 셋째, 지점별 연간지체비용과 연간사고비용을 이용하여 운영비용에 대한 확률밀도함수를 추정한 후, 서비스수준 등급에 대한 백분율을 적용시켜 서비스수준 기준을 제시하였다. 마지막으로, 본 연구에서 도출된 교통사고예측모형과 새로운 서비스수준을 활용하여 임의의 신호교차로에 대한 평가과정을 분석표로 제시하였다.

• 대한교통학회지
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• 제30권5호
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• pp.71-82
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• 2012

본 연구에서는 최근 개발된 화음 탐색법을 이용해 교통망 통행배정 모형의 통행비용 함수의 하나인 BPR 함수의 계수들을 추정하였다. 기존 연구에서는 교통량과 통행시간 자료를 실측해 이를 통계적으로 분석해 계수를 추정하는 방법과 관측교통량과 통행배정 교통량을 일치시키는 계수값을 찾는 것을 목표로 통행배정 모형과 최적화 기법을 결합시킨 방법을 이용하여왔다. 이중 대형 교통망의 계수 정산에 자주 이용되어온 최적화 기법은 관측 통행패턴을 최대한 근접하게 재현하는 계수를 추정할 수 있다는 장점이 있으나 그 수학적 성질과 추정 계수값에 대한 수학적 검토가 충분히 이루어지지 못했다. 본 연구에서는 이러한 문제 인식아래 최근 개발된 전역 탐색 기법인 화음탐색법 기반의 교통망 비용함수 정산 방법을 개발하였다. 화음탐색법은 2000년대 초반 개발된 이후 다양한 분야에서 기존에 사용되던 전역탐색기법들에 비해 우수한 성질을 입증하여 왔으나 교통분야에는 그 적용 예가 거의 없었다. 본 연구는 화음탐색법의 개념을 설명하고 이를 이용해 개발된 정산 알고리즘을 기존 연구에서 사용된 점진증가법 및 황금율법과 성능 비교하였다. 화음탐색법 기반 정산기법은 기존 기법들에 비해 관측 통행패턴을 보다 근접하게 재현할 수 있는 비용함수 계수값들을 찾을 수 있는 것으로 나타났다. 또, 관측 교통량 기반 계수추정법은 BPR식의 ${\beta}$값 추정에는 적합하지만 초기속도나 ${\alpha}$값 정산을 위해서는 통행 속도나 시간과 같은 추가 자료가 필요한 것으로 판단된다.

• 대한교통학회지
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• 제26권1호
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• pp.145-153
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• 2008

기존의 최단경로 탐색모형들은 주로 경로의 단일 속성만을 고려한다. 그러나 실제로 통행자가 단일 속성만을 고려하여 경로를 선택하는 경우는 드물며, 대부분의 경로는 통행시간이나 경로길이 또는 통행자의 개인적인 선호 등과 같은 다양한 속성들이 종합적으로 고려되어 선택되어진다. 따라서 최적경로를 탐색하기 위해서는 이와 같은 다양한 속성들을 종합적으로 고려하여야 한다. 본 논문에서는 다양한 경로속성들을 고려하기 위하여 이산선택모형을 사용하여 네트워크의 노드별 효용을 산출하고, 이를 이용하여 최대의 효용을 가지는 경로를 탐색한다. 경로선택모형을 구축하기 위하여 경로선택에 영향을 미치는 요소들을 통행시간, 지체시간, 경로길이, 신호교차로수, 회전수, 전용도로의 포함비율 6가지로 선정하고, 모형의 모수를 추정하기 위한 현시선호자료를 구하기 위하여 서울시와 인접 신도시 간의 기종점 5개에 대한 경로를 선정하여 설문조사를 실시하였다. 경로선택모형의 함수형태로는 다항로짓모형을 사용하였으며, 모수추정 결과 통행시간과 신호 교차로수, 전용도로의 포함비율을 제외한 경로길이, 지체시간, 회전수를 가지고 모수를 추정한 결과가 통계적 유의성이 가장 높은 모형으로 도출되었다. 경로탐색 알고리즘으로는 도심부에서 U-turn과 회전제한의 반영이 가능한 기존의 수정형 덩굴망 알고리즘을 사용하였으며, 이를 구현하여 실제 네트워크에 적용하였다.