• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.341-341
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• 2016

2차류는 주흐름 방향 유속에 비하여 작지만 유속을 재분포 시켜 흐름의 교란을 발생시키는 매우 중요한 인자이다(Woo, 2001). 2차류는 만곡부, 합류부, 분류부에서 흐름분리와 함께 나타나는 흐름특성 중 하나이지만 각 지점별로 2차류의 분포는 서로 상이하다. 하지만 국내에서는 만곡부에서의 2차류에 대한 영향에 대해서만 주로 연구가 이루어졌으며, 합류부와 분류부에 대해서는 연구가 아직 체계적으로 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 합류부와 분류부에서 2차류 영향을 고려한 2차원 수치모형을 적용하여 흐름특성 변화를 수치모의 하였다. 2차류 흐름을 고려한 수치모의를 위해 TELEMAC-2D 수치모형을 이용하였으며, 2차류의 영향을 고려하지 않고 계산한 SUPG기법을 적용한 모의결과에 대하여 Bernard and Schneider(1992)가 제안한 경험계수를 적용 후 그 결과를 실험결과와 비교분석하였다. 합류부(confluence)에서는 본류와 지류의 유량비가 증가할수록 흐름분리구역 길이와 최대폭이 증가하지만, 분류부(Bifurcation)에서는 분류수로 유량비가 증가할수록 흐름분리구역 길이와 최대폭이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 2차류를 제외한 수치모의에서 실내시험에서 제시한 분류유량비와 수심 및 유속분포를 동시에 충족시키기 어렵다. 반면 2차류 영향을 고려시 분기수로내 통수능을 감소시키는 흐름분리구역과 2차류의 상호작용에 의한 흐름정체효과로 분류유량비가 감소하였으며, 2차류 영향을 고려하여 모의한 결과 분류부 수치모의의 안정성과 정확성을 향상되었다. 하지만 본 모형에서 적용한 2차류 흐름관련 매개변수는 흐름특성에 따라 시행착오법에 따라 산출해야 하는 특성 때문에 향후에 추가적인 연구가 필요하다.

• Proceedings of the KOR-KST Conference
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• 1998.10a
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• pp.11-20
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• 1998

정적 통행배분모형은 도로 건설 등 공급부문에의 적용은 가능하나 통행량 및 혼잡의 시간적 공간적 변화를 고려하지 못하여 수요관리에서는 교통량 및 비용에 대한 관측치와 모형의 결과치가 상이한 문제가 있다. 이에 동적배분모형의 다양한 접근방법이 시도되고 있는데 그 중 Simulation기법을 개발하고자 하였다. 모형은 개별차량의 시공간상 움직임을 포현하고자 절대시간이 가장 이른 차량순으로 시뮬레이션을 함으로써 선입선출(FIFO)을 가능하게 하였다. 각 차량별 지체시간의 계산은 대기행렬 이론을 기초로 한 누적곡선법을 적용하여 도출하였다. 개별차량 Simulation은 시간축으로 확장된 연속류 Network상에서 각 차량의 도착 및 출발할 노드와 시간대를 결정하면 모든 지점에서 누적도착, 출발곡선을 그릴 수 있으며 이를 통해 도로구간에 있어 시간대별 통행시간, 밀도, 속도 등을 파악할 수 있다. 또한 합류부의 용량와 와해현상과 분류부의 용량변화현상 제약 및 Queue길이 제약이 이루어지도록 하였다. 개발된 모형의 검증은 영동대교 북단 강변도로 진출입부 자료를 실측하여 사용하였다. 모형은 합류부 용량와해의 적용 전과 후의 결과를 각각 실측치와 비교하였다. 용량와해현상을 적용한 모형에서 MAPE 10%미만의 우수한 예측력을 보였다. 이는 누적곡선을 이용한 Simulation모형이 현실에 가까움을 의미하는 것이며, 합류부 용량와해현상의 관계식을 보다 정교하게 도출하고 분류부에도 이를 적용한다면 모형의 예측력은 더욱 향상될 것으로 보인다.

• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.19 no.3
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• pp.115-131
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• 2001

The Purpose of this study is to develop a simulation model for large-scale network with interrupted flow as well as uninterrupted flow. The Cell Transmission(CT) theory is used to simulate traffic flow. Flow transition rules have been newly developed to simulate traffic flows at merging and diverging sections, and signalized intersections. In the model, it is assumed that dynamic OD table is exogenously given. Simulation results for toy network shows that the model can explain queue dynamics not only in signalized intersections of urban arterials, but also in merging and diverging sections of freeway. In case study, the model successfully simulated traffic flows of 145,000 vehicles on CBD network of city of Seoul with 74 traffic zones, 133 signalized intersections among 395 nodes and 1110 links.

• Proceedings of the KOR-KST Conference
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• 1998.10a
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• pp.31-40
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• 1998

본 연구의 목적은 기존의 Cell Transmission(1994, Daganzo) 교통류 이론을 기반으로 동적통행배정 모형을 개발하는 것이다. 이 모형은 동적 O-D 발생모듈, HOV 차선모듈, 분류부 분할모델, 링크비용함수 모듈, 최단경로 탐색 모듈등으로 구성된다. 이 모델에서 적용하는 교통류 모델은 각 링크를 동일한 특성을 가지는 셀로 구분하여 셀내의 진입시간과 진출시간을 계산하여 링크비용을 계산하는데 이것은 비용의 과대·과소 추정을 피할 수 있으며 교통지체 현상을 현실적으로 표현해 줄 수 있는 장점이 있다. 또한 HOV 차선 모듈에 의해 수단별 교통류 진행 및 비용고려가 가능하며 HOV 차선의 평가 및 분석이 가능하다. 기존의 동적통행배정모형은 매 시간대별 출발지에서 균형상태를 추구하는 통행배정기법을 사용하고 있지만 이 모델은 분류되는 노드를 가상의 출발점이라고 가정하여 각 시간대별로 최단경로를 탐색하여 균형상태를 추구해나가는 기법을 적용하고 있다. 각 셀별 차량을 목적지별, 차종별, 대기시간별로 추적하여 진행시키며 분류부에서는 최단경로를 탐색하여 배분된다. 또한 진행하고자 하는 셀의 용량과 현재 셀의 밀도를 고려함으로서 용량제약 하에서의 동적통행배정모형을 적용하고 있다. 이 모형은 고속로의 합류부 및 분류부의 교통특성을 세밀히 분석할 수 있으며, TCS 및 램프미터링과 접목하여 고속도로 운영에 이용될 수 있으며, 고속도로 중·장기적인 계획에 이용될 수 있다.

• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.20 no.5
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• pp.113-130
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• 2002

In this paper, we developed DNL(Dynamic Network Loading) model based on Moving cell theory to analyze the dynamic characteristics of traffic flow in congested network. In this paper vehicles entered into link at same interval would construct one cell, and the cells moved according to Cell following rule. In the past researches relating to DNL model a continuous single link is separated into two sections such as running section and queuing section to describe physical queue so that various dynamic states generated in real link are only simplified by running and queuing state. However, the approach has some difficulties in simulating various dynamic flow characteristics. To overcome these problems, we present Moving cell theory which is developed by combining Car following theory and Lagrangian method mainly using for the analysis of air pollutants dispersion. In Moving cell theory platoons are represented by cells and each cell is processed by Cell following theory. This type of simulation model is firstly presented by Cremer et al(1999). However they did not develop merging and diverging model because their model was applied to basic freeway section. Moreover they set the number of vehicles which can be included in one cell in one interval so this formulation cant apply to signalized intersection in urban network. To solve these difficulties we develop new approach using Moving cell theory and simulate traffic flow dynamics continuously by movement and state transition of the cells. The developed model are played on simple network including merging and diverging section and it shows improved abilities to describe flow dynamics comparing past DNL models.

• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.17 no.4
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• pp.71-84
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• 1999

The purpose of this study is to construct a dynamic traffic analysis model using the existing traffic flow theory in order to develope a dynamic traffic assignment technique. In this study the dynamic traffic analysis model was constructed using Daganzo's CELL TRANSMISSION THEORY which was considered more suitable to dynamic traffic assignment than the other traffic flow theories. We developed newly the diverging split module, the cost update module and the link cost function and defined the maximum waiting time decision function that Daganzo haven't defined certainly at his Papers. The output that resulted from the simulation of the dynamic traffic analysis model with test network I and II was shown at some tables and figures, and the analysis of the bottleneck and the HOV lane theory showed realistic outputs. Especially, the result of traffic assignment using the model doesn't show equilibrium status every time slice but showed that the average travel cost of every path maintains similarly in every time slice. It is considered that this model can be used at the highway operation and the analysis of traffic characteristics at a diverging section and the analysis of the HOV lane effect.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1874-1878
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• 2008

본 연구에서는 물고기 서식처의 수리조건을 조사하기 위한 현장조사와 대상지에서의 미시서식처의 분포를 파악하기위한 수치계산을 실시하였다. 현장조사는 미호천과 금강이 합류되는 지점으로부터 약 24km 상류에 위치한 동경127도26분-북위36도41분 충북 청원군 오창면의 미호천 일부구간을 대상으로 수리학적 특성 조사, 지형측량 및 서식처별 대표어종 조사를 수행하였으며, 수치실험은 하천에서의 흐름거동을 2차원적으로 해석하는데 많이 사용되고 있는 상용프로그램인 SMS (Surface - Water Modeling System)의 RMA2 모형에 현장조사로부터 얻은 결과들을 입력함으로서 진행하였다. 그 결과 유속과 수심에 따른 서식처 구분이 가능하였으며, 현지특성을 재현한 수치모형 결과는 대상하천에서의 서식지 분포를 정량적으로 나타내었다.

• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.22 no.6
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• pp.145-157
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• 2004

Microscopic freeway simulation models project the uncertain values of performance measures for subject traffic conditions by explaining drivers' driving behavior with lane changing and car-following models. However, the existing lane changing models are limited to gap acceptance oriented passive behavior of drivers and not able to capture more-or-less aggressive driving behavior(e.g. cut-in lane changing) ordinarily obseved in field. This paper suggests the definition of cut-inlane changing and presents its characteristics based on the findings from two different freeway on- and off-ramp sections. In addition, this paper proposes a new lane changing model capable of handling both passive and active drivers' driving behavior for better performance of simulations. The proposed lane changing model was tested with Hanyang Simulatin (HYTSIM), a microscopic freeway simulation program developed for this study. The HYTSIM simulation results reflecting the performance of the proposed lane changing model were compared against the field data. The test results showed that the distribution of gaps collected when vehicles change lanes were statistically identical to the field data at 95% confidence level.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.291-291
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• 2018

하천 및 수자원의 효율적인 관리와 더불어 다양한 수공구조물의 운영 및 관리를 위해서 구조물 주변에서 발생하는 불연속 흐름 및 급변류 등의 현상과 구조물 운영을 반영한 수치해석 기법을 이용한 모델 개발의 중요성이 커지고 있다. 본 연구에서는 하천의 불연속 흐름을 모의하기 위한 1차원 흐름해석 모형(K-River)을 개발하였다. 본 모형은 천이류와 급변류를 수치적으로 안정하게 처리하기 위하여 지배방정식을 보존형 Saint-Venant 방정식으로 선정하고, FVM과 Forward Euler 방법을 이용하여 이산화를 수행하였다. 수치흐름률을 계산하기 위해서 불규칙 단면과 하상의 급경사 등에 신뢰도가 높은 기법으로 판단되는 근사 Riemann해법 중 하나인 HLL flux를 이용하였다. 개발된 K-river 모형의 검증을 위해서 해석해가 존재하는 타원형의 하상융기가 있는 하도에 적용하였으며, 국내에서 하천 설계 및 관리를 위해서 광범위하게 이용되고 있는 1차원 흐름해석 모형인 FDM기반의 HEC-RAS 모의결과와 비교 검토를 수행하였다. 그 결과, FDM기법에서는 모의되지 않는 일부 급변류 패턴을 개발 모형을 통해 모의가능하였으며, 전체적으로 K-River가 기존 모형 보다 해석해에 근사한 결과를 나타내었다. 또한, 배수문을 비롯하여 합류부, 분류부, 펌프장, 암거 등이 설치되어 운영되고 있는 아라뱃길에 적용하여 K-River의 적용성을 평가하였다. K-River를 이용하여 아라뱃길의 흐름분석을 수행한 경우가 HEC-RAS를 이용한 경우보다 수위와 유량의 유동을 시간에 따라 세밀하게 모의하였으며, 이는 배수효과에 의한 파의 전달이 FDM기법 대비 정확히 모의되기 때문으로 판단된다. 추후 연구에서는 현재보다 시간간격을 상세화 하여 수집된 관측수위를 통해 추가적인 검증을 수행하고, 다양한 특성을 가진 타 하천 등에 적용하여 모형의 적용성을 확대하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.257-257
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• 2019

최근 기후변화에 따른 대응을 위해 기존 수자원 활용의 고도화 및 배수능력 증대를 위해 다양한 방안이 추진되고 있으며, 그에 따라 기존 개수로에 신규 수로를 연결하여 합류와 분류를 시키는 사례가 증가하고 있다. 특히 신규 개수로 연결을 위한 분류부 형상은 관련 설계기준, 분류유량의 규모, 해당 지점의 하상변동 경향, 지형여건, 흐름 분류시설 및 구조물의 형태(양수펌프장, 스크린이나 수문, 암거설치)와 같은 구조적 요인 등에 의해 달라지지만, 이와 관련된 연구가 매우 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 2차원 수치모형을 이용하여 분류부 평면형상 변화에 따른 분류유량비와 흐름분리구역 분포 등에 대한 흐름특성을 분석하고 이수와 치수계획 수립 등에 활용하고자 한다. 본 연구에서는 TELEMAC-2D 모형을 이용하여 주수로 상류 유입흐름의 프루우드 수가 0.74, 0.52인 두 흐름에 대해 형상변화 폭을 주수로 폭(B)의 1B, 주수로 형상변화를 급확대, 점진적 확대 구간길이를 1B~3B로 변화시키며 분류유량비(분류수로 유입유량/상류 유입유량)와 흐름분리구역의 위치와 크기 등에 대한 분석을 수행하였다. 분류부 상류 유입흐름의 프루우드 수가 0.74, 분류유량비는 0.33인 흐름은 주수로 형상변화 구간길이가 1B 일 때 0.44~0.46, 3B일 때 0.54~0.60으로 점차 분류유량비가 증가한다. 반면 상류 유입흐름의 프루우드수가 0.52, 분류유량비가 0.52인 흐름은 주수로 형상변화 구간길이가 1B일 때 0.77~0.82에서 3B일 때 0.70~0.80으로 점차 분류유량비 증가율이 감소하는 경향을 나타내게 된다. 주수로 형상변화 폭을 0.5B, 1B로 달리하여 수로 형상변화를 시킨 경우 분류유량비 증가율은 각각 135~162%, 134~176%로 나타났으며, 이는 수로 형상변화 폭보다 변화구간 길이가 더 큰 분류유량비 변화에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있다. 흐름분리구역은 상류 유입흐름의 프루우드 수가 0.74인 경우 수로형상 변화구간과 분류수로 입구에 형성되지만, 상류유입흐름의 프루우드 수가 0.52인 경우 수로형상변화 구간과 주수로 하류에도 형성된다. 수치실험 결과 동일수로 폭 직사각형 $90^{\circ}$ 분류수로에서 분류부 평면형상의 변화에 따라 주수로 하류방향흐름의 관성력은 감소하는 반면 분류수로로 향하는 횡압력경사와 흐름분리구역 발생위치 변화로 인해 분류 수로내 통수능이 증가하여 분류유량비가 급격하게 증가하게 된다. 또한 분류부 상류 유입흐름의 관성력이 작은 경우 분류부 평면형상 변화시 주수로 하류방향에서도 흐름분리구역이 형성되고 주수로 종방향 수위가 상승함에 따라 분류흐름 계획수립 시 세심한 주의가 필요하다.