• 대한교통학회지
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• 제22권3호
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• pp.159-166
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• 2004

도로용량편람에서 정의하고 있는 용량은 하류부에 용량을 제한하는 요소가 없다는 것을 가정한 정상교통류에 대한 용량 개념으로서, 이는 전통적으로 계획, 설계, 현재 및 장래 도로시설의 운영상태 분석 등에 사용되어 왔다. 실시간 제어는, 용량을 초과하지 않는 교통류를 유지시켜 혼잡교통류로의 전이를 막고, 물리적 여건이나 제반 확률적 요인으로 혼잡이 발생하였을 경우 조속히 용량이하로 교통량을 떨어뜨려 정상교통류로 회복시키는 데 목표를 둔다. 이러한 맥락에서 용량은 실시간 제어의 효과를 좌우하는 중요한 입력변수이며, 정상교통류 상태라면 혼잡으로 전이되지 않을 임계치로서의 용량 산정이 중요한 관건이다. 그러나 혼잡교통류 상태에서 정상교통류로 되도록 빨리 회복시켜 주기 위한 제어 기준으로서의 용량은, 하류부 혼잡의 시공간적 전개에 따라 변하는 값이어야 하며 이러한 동적 용량변화를 정확히 예측할 수 있는 방법론이 요구된다. 이에 본 연구에서는 기존의 용량 개념을 출력 개념의 용량으로 정의하고, 입력 개념의 용량을 최대가능처리량(Maximum Sustainable Throughput)으로 새롭게 정의하였다. 이 최대가능처리량은 혼잡의 시공간적 전개에 따라 결정되는 동적 용량이며, 이러한 혼잡의 시공간적 전개는 Newell의 단순화된 교통량-밀도 모형으로 예측할 것을 제안하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제5권1호
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• pp.1-12
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• 2006

관측교통자료의 수집이 실시간으로 가능해짐으로써 혼잡교통류에 대한 교통류 관련 변수들 간의 전이 과정 등 교통류 특성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 관측교통량을 이용한 O-D 추정방법에 대해서도 관심과 연구가 집중되고 있다. 이와 같이 고속도로의 교통류 특성을 보다 명확히 파악하여 동적 O-D를 구축할 수 있다면, 계획, 설계, 운영, 관리 등 다양한 분야에서 효율화를 도모할 수 있다. 하지만 동적 O-D 구축을 위한 기존연구에서는 다음과 같은 문제점이 지적되고 왔다. 첫째로, 동적 교통류 구현을 위해 교통시뮬레이션모형에 사전 O-D가 필요하며 동적 교통류모듈과 동적O-D추정모듈 간 Bi-level Problem으로 접근해야 한다는 점과 둘째로, 혼잡교통류 상황에 대한 특성이 반영되지 못하여 혼잡교통류 상항에 대한 예측력이 떨어지는 문제점이 지적되어 왔다. 본 연구에서는 기존의 문제점인 Bi-level Problem접근 방법을 해결하기 위해, VDS자료를 이용한 차량의 궤적을 추적하여 링크분포비율을 계산함으로써 반복적 수행이 없도록 하였으며 혼잡교통류 상황을 반영할 수 있도록 교통류 예측모듈을 구성하여 동적 O-D 예측모형을 구축하였다. 혼잡교통류에 대한 특성을 반영하기 위해 속도와해현상 및 혼잡 확산등 실제 혼잡교통류에 대한 분석을 통해 속도, 점유율, 교통량 등 교통류 변수들의 관계를 교통상황별로 구분하여 규명하였다. 본 연구에 적용된 모형은 동적 O-D 예측 및 추정모형에서 기존의 Bi-level Problem을 해소할 수 있어 적용이 용이하여 실제 검지기 자료를 활용하여 교통상황을 예측하게 되므로 혼잡교통류에 대한 예측력이 향상되었다고 판단된다.

• 대한교통학회지
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• 제28권4호
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• pp.167-175
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• 2010

유비쿼터스 통신 및 센서네트워크 기술발전으로, 기존 ITS(Intelligent Transportation System) 환경에서 불가능했던 미시 교통류 정보의 수집 가공과 V2V(Vehicle-to-Vehicle), V2I(Vehicle-to-Infra) 양방 통신환경을 활용한 개별차량 및 차량군 단위의 미세제어가 가능해졌다. 이에, 유비쿼터스 기술진보에 맞춘 진일보된 교통운영기술로서 적정속도 관리 알고리즘을 제시하고 그 알고리즘의 성능과 효과를 평가하였다. 적정속도 관리 알고리즘은, 소통원활 상황에서 과속을 억제하고 개별운전자간 속도 편차를 최소화함을 목표로 하는 과속저속관리와, 교통류가 임계상태에 가까워 졌을 때 혼잡교통류로의 전이를 예방 혹은 최대한 늦추는 것을 목표로 하는 밀도관리로 구성된다. 현재 교통 상용 시뮬레이션 소프트웨어로는 개발차량의 속도를 관리하는 본 연구의 알고리즘 모사와 평가가 불가능하여, COM(Component Object Model) Interface를 통해 VISSIM과 직접 작성한 프로그램 코드를 가지고 시뮬레이션 테스트 베드를 구축하여 이러한 효과평가를 수행하였다. 평가 결과 본 연구에서 제안한 알고리즘에 의해 적정속도를 관리 할 경우, 혼잡이 줄어들고 통행시간도 감소하는 효과를 볼 수 있었다.

• 대한교통학회:학술대회논문집
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• 대한교통학회 1998년도 제34회 추계 학술발표회
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• pp.297-297
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• 1998

고속도로의 교통혼잡을 관리하기 위해서는 근본적으로 혼잡지점 상류부의 진입교통량을 제어해야 한다. 이를 위한 효과적인 램프미터링 운영전략이나 고속도로 교통정보제공방안을 수립하기 위해서는 혼잡영향권(대기행렬길이)에 관한 신뢰성 있는 데이터가 반드시 필요하다. 고속도로의 대기행렬길이를 산정하기 위해 일반적으로 충격파이론과 Queueing이론을 제시하고 있다. 그러나, 기존의 충격파 이론을 포물선형의 교통량-밀도관계식을 근거로 하고 있어 충격파간에 발생하는 부수적인 충격파를 해석하는 과정이 수학적으로 불가능하여 실질적인 목적으로 사용할 수 없음은 이미 잘 알고 있는 사실이다. 최근에 이러한 한계를 극복할 수 있는 새로운 방법으로 교통량 밀도간의 관계식을 삼각형으로 가정하고 교통량 대신에 누적교통량을 사용하는 Simplified Theory of Kinematic Waves In Highway Traffic이 개발(Newell, 1993)되었지만, 이 방법을 적용하기 위해서는 기본적으로 대상 고속도로 구간의 교통량-밀도관계식을 규명해야 하는 어려움이 있다.(사실 실시간으로 밀도데이터를 수집하기란 불가능하다.) Queueing이론에서 제시하는 대기행렬은 모두 대기차량이 병목지점에 수직으로 정렬하여 도로를 점유하지 않는 Point Queue(혹은 Vertical stack Queue)로서 실제로 도로상에 정렬된 대기행렬(Real Physical Queue)과는 전혀 다르다. 이미 입증된 바 있어, Queueing이론을 이용함은 타당성이 없다. 이러한 사실에 근거하여 본 연구는 고속도로 대기행렬길이를 산정할 수 있는 모형개발을 위한 기초연구로서 혼잡상태의 연속류 특성을 분석하는데 목적이 있다. 이를 위해, 본 연구에서는 서울시 도시고속도로에서 수집한 실제 데이터를 이용하여 진입램프지점의 혼잡상태에서 대기행렬의 증가 또는 감소하는 과정을 분석하였다. 주요 분석결과는 다음과 같다. 1. 혼잡초기의 대기행렬은 다른 혼잡시기에 비해 상대적으로 급속한 속도로 증가함. 2. 혼잡초기의 대기행렬의 밀도는 다른 혼잡시기에 비해 비교적 낮음. 3. 위의 두 결과는 서로 관계가 있으며, 혼잡시 운전자의 행태(차두간격)과 혼잡기간중에도 변화함을 의미함. 4. 교통변수 중에서 대기행렬길이를 산정하는데 적합한 교통변수를 교통량과 밀도로 판단됨. 5. Queueing이론에서 제시하는 대리행렬길이 산정방법인 대기차량대수$\times$평균차두간격은 대기행렬내 밀도가 일정하지 않아 부적합함을 재확인함. 6. 혼잡초기를 제외한 혼잡기간 중 대기행렬길이는 밀도데이터 없이도 혼잡 상류부의 도착교통량과 병목지점 본선통과교통량만을 이용하여 추정이 가능함. 7. 이상에 연구한 결과를 토대로, 고속도로 대기행렬길이를 산정할 수 있는 기초적인 도형을 제시함.

• 대한교통학회지
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• 제17권2호
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• pp.179-191
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• 1999

고속도로의 교통혼잡을 관리하기 위해서는 근본적으로 혼잡지점 상류부의 진입교통량을 제어해야 한다. 이를 위한 효과적인 램프미터링 운영전략이나 고속도로 교통정보제공방안을 수립하기 위해서는 흔잡영향권(대기행렬 길이)에 관한 신뢰성 있는 데이터가 반드시 필요하다. 고속도로의 대기행렬길이를 산정하기 위해 일반적으로 충격파이론과 대기행렬이론을 제시하고 있으나, 이들은 실질적인 목적으로 사용하는데 현실적으로 여러 가지 한계점을 지니 고 있다. 본 논문은 고속도로상의 병목현상으로 인해 발생하는 대기행렬길이와 혼잡구간의 혼잡정도를 산정할 수 있는 모형개발을 위한 기초연구로서 혼잡상태의 연속류 특성을 분석하는데 목적이 있다. 이를 위해, 본 연구에서는 서울시 도시고속도로에서 비디오촬영을 통해 수집한 실제 데이터(본선 및 램프교통량, 밀도. 속도, 그리고 대기 행렬길이)를 이용하여 진입램프지점의 혼잡상태에서 대기행렬길이가 증가하는 과정을 분석하였다. 분석결과, 흔잡기간중의 대기행렬길이는 혼잡구간에 진입하는 교통량과 병목지점을 실제로 통과하는 교통량을 이용하여 추정이 가능함을 확인하였으며, 혼잡구간의 혼잡정도 역시 실시간으로 수집이 가능한 교통량 자료를 이용하여 신뢰성 있게 판단할 수 있는 분석방법을 제시하였다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2001년도 춘계 학술대회 논문집
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• pp.106-106
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• 2001

네트웍의 용량의 개념이 없는 미세한 교통혼잡 도구로서 Microscopic시뮬레이션 모형인 Paramics가 소개된다. 모형의 기본구조가 설명되고, 특히 응용사례로서 서울시 교통관리 시스템을 설치함에 있어서 대안의 평가에 따른 제반 결과의 척도를 이끌어 내는 절차가 소개되었고, 아울러 결과가 분석되어 제시되었다. 이는 미시적 교통 시뮬레이션을 위한 고성능의 소프트웨어로서 각 차량들은 상세한 속성들을 가지고, ITS와 운전자와의 인터페이스를 모델링 할 뿐만 아니라 정확한 교통류, 대중교통 시간, 혼잡정보를 시뮬레이션 할 수 있는 장점이 있는바 적용 분야로서 여기까지가 있으나 혼잡이 있는 도로 네트워크 및 일반도로 네트워크와 ITS 인프라의 존재상황에서 제반 모델링이 가능한바 이를 통한 도시고속도로 관리시스템의 효과를 분석하였다. 신호의 영향, 첨단신호제어, 램프 미터링, 루프 검지기, 다양한 속도 표지, VMS 정보전략 등의 기능을 소개하고 금번 서울시의 사례를 통한 모형의 장단점을 보고한다. 아울러 이 시뮬레이션 모형의 한계도 함께 지적되었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.643-654
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• 2018

과거 도시부 도로 교통흐름을 이해하고 운영관리하기 위해서 교차로 지체도, 간선도로 통행속도 등과 같은 다양한 교통공학 이론 지표들이 적용되어 왔다. 그러나 이러한 이론 및 지표들은 지능형교통체계 구축 이전 교통공학 연구측면 많은 제약이 있는 상태에서 개발되었다. 현재 ATIS 시스템이 존재하기 때문에 해당 자료를 활용하는 별도의 교통공학 기술의 소개가 필요하다. 본 논문에서는 교통공학 분야에서 이미 사용하고 있는 지표인 '혼잡강도'를 활용하여 단속류(접근로, 교차로, 제어군, 간선도로 축)에도 적용 가능 여부를 확인하는 것을 목적으로 한다. 도시부 도로 접근로, 교차로, 제어군, 간선도로 축 대상 교통신호운영 개선 효과 여부 진단 적용지표를 도출 및 제안하였다. 도출된 혼잡강도 지표 검증을 위하여 2가지의 검증작업을 수행하였다. (1)혼잡강도 임계값 분석 검증과 (2)혼잡강도를 이용한 교차로 개선 축단위 사전-사후 분석 검증을 수행하였다. 검증을 통해 과거 수동적이고 인력의 한계를 갖고 있는 기존 교통신호 운영 관리에서 탈피할 수 있도록 5분 단위 속도자료를 이용한 도시부 단속류에서의 혼잡강도 적용이 가능한 것으로 확인되었다.

• 대한교통학회지
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• 제17권1호
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• pp.91-102
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• 1999

본 연구의 복적은 국내 도시고속도로에 설치가 확대되고 있는 가변전광판을 이용하여 경고우회와 속도관리와 같은 적극적인 교통류관리방안의 도입 타당성을 검토하자는 것이다. 첫째, 도시고속도로 운전자들에게 본선 교통혼잡정보와 우회경로 교통정보를 가변전광판에 제공하였을 경우 우회경로로의 우회율을 조사하여 이에 따른 효과를 평가하였다. 올림픽대로 현장실험 결과 가변전광판에 우회경로에 대한 교통정보를 추가적으로 표출함에 따른 추가 우회율은 1.7%로 추정되었으며, 이에 따른 본선의 총통행시간은 3.7% 개선된 것으로 추정되었다. 둘째, 본선 하류부에 혼잡 발생시 권고속도 문안을 가변전광판에 표출하였을 경우의 속도관리 효과를 평가하였다. 올림픽도로 현장실험 견과 '속도를 줄이시오'라는 메시지에는 속도변화 반응이 발생하지 않았으나 '70km/h 속도 유지'와 같은 직접적인 권장속도 메시지에는 뚜렷한 속도감소반응이 관측되었다. 종합적으로 국내 도시고속도로에서도 가변전광판의 설치지점선정과 운영방식이 보완된다면 교통류관리 분야에 가변전광판의 활용범위가 넓어질 것으로 평가되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5D호
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• pp.611-617
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• 2009

다양한 첨단장비의 도입과 함께 도로의 실시간 소통 정보는 운전자뿐만 아니라 도로의 관리자에게도 필수적인 정보로 자리 잡고 있다. 혼잡정도를 표현하는 기존의 방법은 소통원활/서행/정체 등 3단계로 관리자 측면의 판단에 의하여 이루어진 것이며, 각 단계를 구분하는 값들이 달라 운전자에게 혼란을 주고 있다. 본 연구에서는 교통상황을 표현하는 기존의 3단계 혼잡기준에 대한 운전자 인지를 알아보기 위하여, 운전자 설문으로부터 적정 교통상황 표현 단계수 및 기준 통행속도를 찾고자 한다. 이를 위하여 연속류인 고속도로를 대상으로 운전자에게 다양한 소통상황에 대한 녹화 동영상을 보여주고 혼잡판정 단계와 통행속도 기준 값에 대한 설문조사를 실시하였다. 설문 분석결과, 운전자들은 고속도로의 현 3단계 혼잡판정보다 세분화된 4단계 혼잡판정을 선호하는 것으로 나타났고, 각 단계별 표현 용어는 정체, 지체, 서행, 원활이 선정되었다. 4단계 혼잡판정에 대한 통행속도 경계는 22km/h, 48km/h, 74km/h로 분석되었고, 현실적인 운영을 위해 20km/h, 50km/h, 75km/h를 단계별 경계 기준 값으로 제안하였다. 이번 연구결과는 고속도로 교통정보 제공기관들에게 보다 세분화된 혼잡판정 기준으로 활용될 수 있으며, 교통정보 제공시 운전자 중심으로 개선하기 위한 근거자료로 사용될 것으로 기대된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제9권6호
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• pp.63-82
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• 2010

지속적인 도로 건설에도 불구하고 자동차의 급격한 증가와 주변 택지개발로 인해 고속도로 상습지정체가 나날이 심화되어 교통관리의 필요성과 운전자에 대한 교통정보제공 요구가 크게 부각되고 있다. 고속도로의 상습지정체를 해소하기 위해서는 혼잡의 원인과 유형, 특성에 따라 최적의 혼잡관리기법을 도출하고 사전 시행효과가 검토되어야하나, 기존의 교통분석 프로그램들은 국내 도로 및 교통조건, 교통류특성 등에 대한 반영 및 기 구축된 교통관리시스템(FTMS)과의 연계가 미흡하여, 효율적으로 고속도로 교통분석을 수행하기에는 시간적, 비용적으로 많은 제약이 따른다. 따라서 본 연구에서는 고속도로 교통관리시스템의 수집자료에 기반하여 체계적이고 과학적인 혼잡관리방법론을 적용하기 위해 한국형 교통분석 모형 및 프로그램(ExTRAM)을 개발하였다. VISSIM과의 비교결과, 정체에 대한 모사와 대안평가에서 ExTRAM의 결과가 다소 나은 것으로 평가되었다. ExTRAM에 대한 보다 엄밀한 검증을 위해 오산~수원 구간의 15분 집계간격의 평균통행시간(TCS데이터)을 이용한 한 달 동안의 장기간 테스트를 수행한 결과, 평균통행시간 오차가 2.48분이었고, 최대 및 최소 오차가 각각 15.02분 및 0.03분으로 나타나 ExTRAM의 교통분석 결과가 일정 수준의 정확도를 보이는 것을 확인할 수 있었다.