• 제목/요약/키워드: Car-Following Theory

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차량의 추종행태 분석을 위한 GPS 자료의 수집과 적용 (GPS Data Collection and Application for the Analysis of Car Following Behavior)

  • 우용한
    • 한국지리정보학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.11-21
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    • 2000
  • 도시내 가로의 원활한 교통관리를 위해서는 차량의 통행행태를 미시적으로 분석할 필요가 있다. 특히 선행차량과 추종차량과의 역학관계를 규명한 추종이론은 여러 분야에서 기초자료로 이용되고 있다. 최근 GPS에 의한 차량위치와 속도정보의 수신이 가능해짐으로써 이에 대한 다양한 적용이 시도되고 있다. 사례분석을 위해 2대의 차량에 GPS 장비를 탑재하여 통행자료를 수집하였다. 동일한 시간대의 두 차량간 행태를 분석하기 위해 Timer를 동시 Setting하고, 선행차량의 영향을 받을 수 있는 추종주행을 시작하였다. 2초마다 수집된 위치정보로부터 차량의 이동거리를 산정하고, 속도변화를 나타내었다. 또한 선행차량과 추종차량의 가 감속도를 상호 비교하고 분석하였으며, 가 감속도와 가 감속거리 관계에 대한 회귀모형을 구축하여 도로설계와 안전한 교통관리를 위한 규제 등에 이용할 수 있도록 하였다.

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미시적 교통류 시뮬레이션을 활용한 교통영향평가 분석기법 개선방안 (A Study on Traffic Impact Assessment Method using Microscopic Simulation Model)

  • 신대섭;이선하
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.31-37
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    • 2008
  • 기존의 교통영향평가 지침으로 규정된 사업 시행 전후의 교통흐름은 가로구간의 경우 교통량, V/C, 평균통행속도와 서비스수준, 교차로의 경우 서비스 수준 등의 교통류 분석지표에 의하여 분석되고 있다. 이러한 교통류 분석지표는 확률론적(stochastic)인 교통류의 특성을 효율적으로 번영하지 못하며, 특히 개별 가로구간과 교차로에 국한하여 분석됨으로서 사업 시행으로 인한 교통영향 분석 범위 전체 구간의 교통흐름을 종합적으로 분석하기에는 미흡하다. 본 연구는 차량추종모형(Car-Following Theory)에 의한 미시적 시뮬레이션(microscopic-simulation) 기법을 적용하여, 개별 구간과 교차로 분석 범위를 넘어서 사업 대상 교통영향 반경 내의 교통흐름을 가시적(visual)하게 보여줄 수 있는 방안과 이를 바탕으로 공간적 범위 설정 개선방안, 개선대책 수립에 따른 효과분석 방안 등 다양한 분석결과를 도출하였다.

DGPS 수신장치를 활용한 차량추종 모형 파라미터 정산 (Parameter Calibration of Car Following Models Using DGPS DATA)

  • 김은영;이청원;김용진
    • 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.

퍼지이론에 기초한 유비쿼터스 교통시대 첨단차량 운전자의 불안감도 산정 (Estimation of Measure of Alarmness of Drivers in Ubiquitous Transport Based on Fuzzy Set Theory)

  • 박희제;배상훈;김영섭
    • 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.

QFT 기법을 이용한 승용디젤엔진 공연비 제어 알고리즘 설계 연구 (Robust Air-to-fuel Ratio Control Algorithm of Passenger Car Diesel Engines Using Quantitative Feedback Theory)

  • 박인석;홍승우;신재욱;선우명호
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.88-97
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    • 2013
  • This paper presents a robust air-to-fuel ratio (AFR) control algorithm for managing exhaust gas recirculation (EGR) systems. In order to handle production tolerance, deterioration and parameter-varying characteristics of the EGR system, quantitative feedback theory (QFT) is applied for designing the robust AFR control algorithm. A plant model of EGR system is approximated by the first order transfer function plus time-delay (FOPTD) model. EGR valve position and AFR of exhaust gas are used as input/output variables of the plant model. Through engine experiments, parameter uncertainty of the plant model is identified in a fixed engine operating point. Requirement specifications of robust stability and reference tracking performance are defined and these are fulfilled by the following steps: during loop shaping process, a PID controller is designed by using a nominal loop transmission function represented on Nichols chart. Then, the frequency response of closed-loop transfer function is used for designing a prefilter. It is validated that the proposed QFT-based AFR control algorithm successfully satisfy the requirements through experiments of various engine operating points.

Moving Cell Theory를 이용한 동적 교통망 부하 모형의 개발 (Dynamic Network Loading Model based on Moving Cell Theory)

  • 김현명
    • 대한교통학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.113-130
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    • 2002
  • 본 연구에서는 Moving Cell theory에 기반한 DNL(Dynamic Network Loading) 모형을 개발하고 이를 이용해 혼잡이 존재하는 교통망에서 교통류가 갖는 동적 특성을 분석하였다. 제시된 모형에서는 동일 시간대에 링크에 진입하는 교통량을 하나의 Cell로 형성하고 Cell following rule에 따라 링크에서 진행시킨다. 기존의 DNL 모형들은 링크에서 발생하는 물리적인 패기행렬을 묘사하기 위해 연속성을 갖는 단일 링크를 주행구간과 대기행렬 구간으로 분리하여 링크에서 발생하는 동적 상태(state)를 주행과 대기로 간단히 묘사하는 방법을 사용하고 있다. 하지만, 이러한 기법은 교통류의 다양한 동적 특성을 묘사하는데 한계점을 가지고 있었다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 본 연구에서는 오염물질 확산분석 등에 주로 이용되었던 Lagrangian method과 차량 추종모형을 결합한 Moving Cell theory를 개발하였다. Moving Cell theory하에서 차량군(platoon)은 Cell로 표현되며, 각 Cell들은 추종이론에 따라 진행하게 된다. 이러한 Moving Cell 기반의 시뮬레이선 모형은 이미 Cremer et al.(1999)에 의해 제시된 바 있으나 그 분석 대상이 고속도로 본선구간이었기 때문에 합류나 분류문제를 풀 수 있는 모형을 제시하지 못하였고, Cell이 포함 가능한 차량대수를 인위적으로 설정하는 등 기초적인 수준을 크게 벗어나지 못하였다. 본 연구에서는 위의 연구들이 갖는 한계점을 극복할 수 있는 새로운 형태의 Moving Cell theory를 개발함으로서, 교통류의 연속적인 동적 특성 변화를 Cell의 이동과 상태 변화를 통해 재현하였다. 개발된 모형은 합류와 분류가 존재하는 간단한 가상교통망에서 실행되었고, 기존 DNL 모형에 비해 향상된 동적 교통류 묘사능력을 얻을 수 있었다.on constraint)을 토대로 다음 통행배정 시간대의 실시간 수요로서 반영할 수 있는 방안을 제시한다.여도 취소소송의 대상으로 삼도록 하는 보다 명확하고 일관성 있는 논의전개를 제안하였다.수 있었다.로 첨가하여 48시간 배양한 후 암항원 유전자 발현성을 측정한 결과 세포주에 따라 다소 차이는 있으나 대개 0.2 uM농도에서도 유전자 발현이 유도되었으며 1, 5 uM농도에서 매우 강하게 유도되었다. ADC 처리가 페암세포주의 MHC와 B7 발현을 증가시키는가를 알아보기 위해 1 uM 농도의 ADC를 72시간 처치한 후 FACS 분석을 실시한 결과 4개의 페암세포주에서 MHC 및 B7분자의 발현은 유도되지 않았다. 또 ADC농도가 세포성장에 미치는 영향을 알아보기 위하여 ADC를 0.2, 1, 5 uM농도로 96시간 처치 후 세포수를 측정하여 상대성장지수를 알아본 결과 ADC 처치 농도가 증가함에 따라 세포의 성장은 매우 감소하였다. 결론: 폐암세포주에서 ADC처치는 MAGE, GAGE 및 NY-ESO-1과 같은 세포독성 T 림프구 반응을 유도할 수 있는 암항원의 발현을 증가시킬 수 있으며, ADC의 세포독성과 항원 발현 유발시간을 분석할 때 1 uM 농도에서 48시간 처치한 후 ADC가 없는 배지에서 수일간 배양하는 것이 가장 효과적이라고 생각된다. 그러나, ADC를 처치하여도 MHC 및 B7의 발현의 변화는 없었으므로 ADC를 처치한 폐암세포를 암백신으로 사용하기 위해서는 MHC나 B7 및 cytokine의 발현을 증가시키는 추가적인 처치가 필요하다고 생각된다.ded.한 질소제거를 N-balance로부터 구해보면, R3 반응조의 경우가 가장 높은 제거율(40.9%)을 보였다. 이상의 결과들을 볼 때, Bncillus 균주는 호기적 탈질을 일으킬 수 있는 가능성이 있고, Bncillus 균주를 이용한 B3 공정은 탈질에 이용되는 탄소량이 거의 없고, 적은

여유자유도 실링 로봇에서의 최적 경로 계획 (Optimal Path Planning in Redundant Sealing Robots)

  • 성영휘;주백석
    • 전기학회논문지
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    • 제61권12호
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    • pp.1911-1919
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    • 2012
  • In this paper, we focus on a robotic sealing process in which three robots are used. Each robot can be considered as a 7 axis redundant robot of which the first joint is prismatic and the last 6 joints are revolute. In the factory floor, robot path planning is not a simple problem and is not automated. They need experienced operators who can operate robots by teaching and playing back fashion. However, the robotic sealing process is well organized so the relative positions and orientations of the objects in the floor and robot paths are all pre-determined. Therefore by adopting robotic theory, we can optimally plan robot pathes without using teaching. In this paper, we analyze the sealing robot by using redundant manipulator theory and propose three different methods for path planning. For sealing paths outside of a car body, we propose two methods. The first one is resolving redundancy by using pseudo-inverse of Jacobian and the second one is by using weighted pseudo-inverse of Jacobian. The former is optimal in the sense of energy and the latter is optimal in the sense of manipulability. For sealing paths inside of a car body, we must consider collision avoidance so we propose a performance index for that purpose and a method for optimizing that performance index. We show by simulation that the proposed method can avoid collision with faithfully following the given end effector path.

Robust Sliding Mode Control for Path Tracking of Intelligent Mobile Robot

  • Jiangzhou, L-U;Xie Ming
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.109.1-109
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    • 2001
  • This paper deals with the path following problem of car-like intelligent mobile robot. A robust sliding mode control law based on time-varying state feedback is performed via Lyapunov method for path tracking of nonholonomic mobile robot with uncertainties. At first, A sliding control law is designed by combing the natural algebraic structure of the chained form system with ideas from sliding mode theory. Then, a robust control law is proposed to impose robustness against bounded uncertainties in path tracking. The problem of estimating the asymptotic stability region and the sliding domain of uncertain sliding mode system with bounded control input is also discussed. The proposed sliding mode control law can ensure the global reaching condition of the uncertain control system.

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GPS를 이용한 연속류 통행차량의 속도차와 차두간격 변화에 대한 해석 (Analysis on the Variation for Speed Difference and Spacing of Travel Vehicles in Uninterrupted Flow using GPS)

  • 김재석;이상관;우용한
    • 한국지리정보학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.51-60
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    • 2001
  • GPS를 이용하여 차량의 통행과 관련된 행태를 미시적으로 분석할 수 있다. 2대의 시험차량에 GPS장비를 탑재하고 통행함으로서 순간적으로 발생하는 통행특성을 파악할 수 있기 때문이다. 연속류에 있어서 선행차량과 추종차량의 속도차이와 차두간격의 변화는 용량 및 안전과 관련된 중요한 변수이다. 본 연구는 국도 4호선과 28호선을 통행하면서 수집된 자료를 이용하여 이들을 분석하였다. 주행시의 속도차이에 대한 변화의 폭은 3.0%이내로 경미하였다. 하지만, 가 감속시의 속도차이는 시작 직후보다 4초 정도 경과한 뒤의 차이가 더 큰 것으로 나타났다. 차두간격도 이와 비슷한 변화를 나타내었다. 이와는 별개로 안전성을 고려한 감속 직전의 차두간격에 대해서도 분석하였다. 모형에 의한 이론치와 실측치를 비교하였는데, 실측치가 평균 12.52% 더 짧은 것으로 분석되었다. 이로써 시험대상구간에서 운전한 추종차량은 선행차량의 급감속시 추돌사고를 야기할 가능성이 높음을 알 수 있다.

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고무배합물의 물성을 이용한 레이디얼 타이어의 사이드월 횡강성 계산 (Calculation of Sidewall Lateral Stiffness of a Radial Tire Using Material Properties of Rubber Compounds)

  • 김용우;김종국
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권10호
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    • pp.1667-1675
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    • 2003
  • This paper has considered the calculation of lateral stiffness of radial tire's sidewall, which consists of cord stiffness and rubber sheet stiffness, by using the material constants of rubber compounds of tire. We have suggested and illustrated how to calculate the rubber sheet lateral stiffness by considering the following aspects. First, the rubber sheet consists of various kinds of rubber compounds with different thickness along the sidewall in the radial direction. Secondly, equivalent Young's modulus of the rubber sheet can be calculated by using available experimental data of rubber compounds. The present method enables us to divide the calculation domain as many as we want, which can reduce numerical error in the calculation of geometrical and mechanical properties. We have illustrated the calculation by using the data of the radial tire for passenger car of P205/60R15.