• 대한교통학회지
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• 제26권5호
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• pp.73-80
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• 2008

ALINEA는 램프의 하류부에 설치된 검지기를 이용하여 최적의 차량점유율 상태를 유지하도록 유입램프의 교통량을 조절하는 방안으로 검지기를 이용한 차량의 점유율을 제어 변수로 이용하고 있다. 하지만, 현재 가장 널리 사용되고 있는 루프제어기 점유율의 정확도가 비교적 낮다는 점과 점유율은 검지기 길이의 함수로서 ALINEA의 적용 시 설치 지점마다, 그리고 검지기 길이마다 최적 점유율 보정과정이 필요한 점을 감안할 때 현재 사용 중인 ALINEA를 보완할 필요가 있다. 관리자와 이용자 측면에서 점유율이 사실상 인지하기 어려운 변수임을 감안할 때 쉽고 간편한 변수의 사용을 통한 모형개발이 의미를 가질 수 있을 것이다. 본 연구에서는 ALINEA 알고리즘의 기본 개념을 이용하되 제어변수인 점유율을 이용할 때의 불편한 점 및 단점을 일부 개선시킬 수 있는 속도 변수를 이용하여 ALINEA 모델을 보완하고자 한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제10권2호
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• pp.9-21
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• 2011

첨두시 고속도로의 혼잡이 심각할 경우 수요와 용량을 조절하는 운영방안이 필요하다. 고속도로의 연결로에서 본선으로 진입하는 교통류가 본선의 용량을 초과하지 않도록 진입제어 시스템을 이용하여 혼잡을 감소시키고, 안전성을 증진시킬 수 있다. 본 연구에서는 램프부에 위치한 차량들을 본선의 교통상황을 고려하여 진입시키는 진입제어 전략을 보다 효과적으로 운영하기 위한 방안으로 진입제어 실시영역에 대하여 연구하였다. 본선의 교통상황에 따라 진입제어를 실시하거나 미실시하는 교통영역이 존재할 것이라 판단하고, 제어 불필요 제어 필요 제어 최소화 등으로 교통량 수준에 따라 진입 제어 전략이 운영될 수 있는 교통상황 영역을 도출하였다. 이를 위해 고속도로 본선 및 램프부의 교통량에 따라 시나리오를 수립하고 널리 이용되고 있는 진입제어 알고리즘 중의 하나인 ALINEA를 미시적 교통류 시뮬레이터에서 구현하여 모의실험을 수행하였다. 밀도와 평균속도를 효과척도로 하여 본선교통량과 본선으로 투입되는 교통량에 따라 진입제어를 운영해야하는 적정 교통수요 영역을 도출하였다. 분석결과, 본선의 교통량이 많아질수록 밀도는 감소하는 경향을 보이며 감소폭도 크게 산출되었다. 또한, 평균속도는 진입제어를 운영하는 것이 15%의 개선효과를 보였으며, 본선교통량 이 3000~5000대/시이고 진입교통량이 700~900대/시일 때 통행속도의 증가폭이 크게 나타났다. 본 연구에서 도출된 교통수요 영역은 적정 진입제어 영역으로 볼 수 있으며 이에 따라 본선으로 진입하는 교통류를 제어할 경우 밀도와 평균속도 측면에서 유의미한 효과가 있을 것으로 판단된다.

• 전기학회논문지
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• 제65권12호
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• pp.2046-2052
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• 2016

Ramp metering is one of the most efficient and widely used control methods for an intelligent transportation management system on a freeway. Its objective is to control and upgrade freeway traffic by regulating the number of vehicles entering the freeway entrance ramp, in such a way that not only the alleviation of the congestion but also the smoothing of the traffic flow around the desired density level can be achieved for the maintenance of the maximum mainline throughput. When the cycle of the signal detection is larger than that of the system process, the density tracking problem needs to be considered in the form of the discrete-time system. Therefore, a discrete-time sliding mode control method is proposed for the ramp metering problem in the presence of both input constraint in the on-ramp and exogenous disturbance in the off-ramp considering the random behavior of the driver. Simulations were performed using a validated second-order macroscopic traffic flow model in Matlab environment and the simulation results indicate that proposed control method can achieve better performance than previously well-known ALINEA strategy in the sense that mainstream flow throughput is maximized and congestion is alleviated even in the presence of input constraint and exogenous disturbance.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권5호
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• pp.2031-2042
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• 2017

In this paper, a novel traffic flow control method based-on ramp metering and speed regulation using an adaptive sliding mode control (ASMC) method along with a deadzoned parameter adaptation law is proposed at a stochastic macroscopic level traffic environment, where the influence of the density and speed disturbances is accounted for in the traffic dynamic equations. The goal of this paper is to design a local traffic flow controller using both ramp metering and speed regulation based on ASMC, in order to achieve the desired density and speed for the maintenance of the maximum mainline throughput against disturbances in practice. The proposed method is advantageous in that it can improve the traffic flow performance compared to the traditional methods using only ramp metering, even in the presence of ramp storage limitation and disturbances. Moreover, a prior knowledge of disturbance magnitude is not required in the process of designing the controller unlike the conventional sliding mode controller. A stability analysis is presented to show that the traffic system under the proposed traffic flow control method is guaranteed to be uniformly bounded and its ultimate bound can be adjusted to be sufficiently small in terms of deadzone. The validity of the proposed method is demonstrated under different traffic situations (i.e., different initial traffic status), in the sense that the proposed control method is capable of stabilizing traffic flow better than the previously well-known Asservissement Lineaire d'Entree Autoroutiere (ALINEA) strategy and also feedback linearization control (FLC) method.

• 대한교통학회지
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• 제33권1호
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• pp.1-13
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• 2015

본 연구는 Toll Plaza에서 본선미터링 시행으로 인해 야기되는 대기행렬로 인한 평균통행시간 증가와 요금소 서비스 용량 저하를 완화하기 위해 차로간 대기행렬의 균형을 추가적으로 고려한 제어전략을 제시하고 효과를 분석한다. 본 연구에서 제시된 전략은 합류부에 존재하는 차량 수의 최적화와 차로별 대기행렬 제어를 동시에 고려하며, 전략의 효과를 분석하기 위해 PARAMICS를 이용한 시뮬레이션 분석을 수행하였다. 미시행시 및 기존연구의 전략과 비교한 결과, toll plaza 구간에서 평균통행시간 감소에 효과가 있는 것으로 분석되었으며, spillback 발생비율을 감소시킴으로써 요금소 서비스 용량도 개선되는 것으로 나타났다. 특히 대기공간의 길이가 짧을수록 혼잡이 심해지는데, 본 연구의 알고리즘을 통해 이를 해소할 수 있음을 보였다.