• 대한교통학회지
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• 제21권2호
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• pp.107-118
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• 2003

미국 도로용량편람(HCM)은 도심부 신호 교차로 운영상태 평가를 돕기 위하여 지체도 추정 수리모형을 제시하고 있다. 2000년도 개정판 HCM모형은 전문가들의 최근(up-to-date) 연구결과가 반영된 것이며 많은 교통공학자들에 의해 실무 및 연구에 활용되고 있다. HCM은 비보호 좌회전 움직임의 경우, 별도의 부가절차를 통해 포화교통류율을 보정할 것을 제시하고 있다. 그러나 HCM 지체도 산정 모형식은 보호현시 직진 움직임을 기준으로 설계된 모형이기 때문에 비보호 좌회전 움직임의 지체도를 과소 추정하는 문제점을 내제한다. 본 논문에서는 (1)HCM지체도 모형의 설계과정을 검토하고 (2)이를 토대로 HCM 지체도모형을 통한 비보호 좌회전 지체도 추정에 문제가 있음을 지적하고 (3)새로운 비보호 좌회전 지체도 추정 수리모형을 제안한다. 다양한 교통상황. 제어상황을 현장실험에서 통제함에 어려움이 있어 모의실험을 통한 제안모형의 검증을 수행하였다. 검증을 위해 마련된 120가지 경우의 다양한 비보호 좌회전 교통상황에서 (1)CORSIM 모의실험 지체도, (2)HCM 모형추정 지체도, (3)제안된 모형추정 지체도를 비교하였으며, 비교분석 결과 모의실험 지체도를 기준으로 HCM지체도 추정모형은 설명력이 0.47로, 제안된 모형의 설명력은 0.77로 분석되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권2호
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• pp.283-294
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• 2018

정확한 보행자 지체 모형은 보행자 중심의 신호교차로 평가에 있어 핵심 요소이다. 신호화된 보행자 횡단보도에서 녹색시간동안 보행자 횡단 행태는 매우 다양하며, 보행자의 도착 행태는 임의도착과 보행군으로 구성된다. 따라서 정확한 보행자 지체를 산정하기 위해서는 보행자의 횡단과 도착 행태가 고려되어야 한다. 이러한 필요성에도 불구하고, 도로용량편람(HCM)은 보행자 도착과 횡단 행태를 반영하지 않은 간략한 보행자 지체모형을 권고하고 있다. 이러한 이유로, 보행자 중심적인 신호교차로의 설계 및 운영에 대한 의사결정을 위해서는 다양한 신호화된 단일 횡단보도 및 신호교차로에 적합한 보행자 지체 모형이 요구되고 있다. 본 연구에서는 보행자의 도착과 횡단 행태를 기반으로 새로운 보행자 지체모형을 제시한다. 제안되는 모형은 신호화된 단일 횡단보도 보행자 지체모형과 신호교차로 보행자 지체모형으로 구성된다. 단일 횡단보도 지체모형은 보행자 녹색시간 동안 보행자 횡단 행태를 기반으로 개발되었다. 신호교차로 지체모형은 보행자 횡단과 보행군 도착 행태를 기반으로 개발되었다. 수치 모의실험을 통한 평가결과, 제안되는 지체모형은 다양한 보행자 횡단과 도착 행태를 고려하기 때문에 HCM 모형의 과대/과소추정 문제를 효과적으로 해결할 수 있음을 보였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.379-390
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• 1994

기존(旣存)의 지체모형(遲滯模型)은 지체(遲滯)의 분석(分析)을 위하여 무작위도착(無作爲到着)(Random Arrival)을 가정(假定)하고 있으므로 가로망상(街路網上)에서 군(群)의 형태를 이루는 교통류(交通流)에 대한 실질지체(實質遲滯)를 정확히 분석(分析)하지 못한다. 이러한 단점(短點)을 보완(補完)하기 위하여 미국(美國) 도로용량편람(道路容量便覽)(HCM)에서는 연동화보정계수(連動化補正係數)(PAF)를 사용하여 보다 정확한 지체(遲滯)의 분석을 시도(試圖)하고 있다. 그러나 미국(美國)의 도로용량편람(道路容量便覽)에서 제시(提示)하고 있는 연동화보정계수(連動化補正係數)는 차량군(車輛群)의 도착형태(到着形態), 차량군비(車輛群比) 등에서 많은 문제점(問題點)을 내포(內包)하고 있다. 본(本) 연구(硏究)는 이러한 문제점(問題點)에 대하여 미국(美國) NCHRP 연구결과(硏究結果)를 참고(參考)로 하여 우리나라 실정(實情)에 적용(適用)할 수 있는 교차점(交叉點) 지체모형(遲滯模型)과 연동화(連動化) 분석모형(分析模型)을 제안(提案)하고 기존(旣存)에 제시(提示)된 모형(模型)의 결과(結果)와 비교(比較)함으로서 각 모형(模型)들간의 차이점(差異點)과 예측력(豫測力)을 이론적(理論的)으로 검토(檢討)하여 본다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제13권1호
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• pp.15-25
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• 2014

버스우선신호는 도로상에서 버스에 물리적, 운영적 통행우선권을 부여하는 방법으로 신호 교차로에서 버스의 정시성 및 신속성, 서비스 개선을 통해 승객의 수송 효율과 도로 교통의 수송 용량을 높일 수 있는 대중교통 우선정책 기법이다. 본 연구에서는 결정적 지체모형의 하나인 HCM모형을 이용하여 중앙버스전용차로가 존재하는 독립교차로에서 능동형 버스우선신호 제공 방법론을 제시하였다. 능동형 버스우선신호의 기법 중 Early green과 Green extension 기법을 이용하여 버스가 이용하지 않는 비우선현시의 여유녹색시간을 버스가 이용하는 우선현시에 재분배하는 버스우선신호 방법론을 제시하였다. 또한, 이 방법론을 통하여 비우선현시의 여유녹색시간을 우선현시에 재분배 하였을 때 차량당 지체 및 사람당 지체가 어떻게 변화하는지에 대하여 분석하고 여유녹색시간의 민감도 분석을 통해 여유녹색시간이 정확한 값인지 알아보았다. 그 결과 교차로 전체의 차량당 지체는 다소 증가하고 사람당 지체는 감소하는 것으로 나타났다. 또한, 민감도 분석결과 여유녹색시간의 변화가 30%미만일 경우 지체의 큰 차이는 없었으나 30%이상일 경우 버스우선신호의 효과가 떨어지는 것으로 분석 되었다.

• 대한교통학회지
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• 제19권5호
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• pp.143-154
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• 2001

신호교차로의 서비스수준은 미국의 HCM 방식을 전세계적으로 준용하고 있으며, 우리나라도 1985년 미국 HCM을 기본으로 하여 우리나라의 특성을 반영한 보정계수 값들을 수정하여 지금까지 사용하고 있는 것이 현실이다. 하지만 한국 도로용량편람의 모태가 된 미국 HCM은 이미 94년 1차 수정판에 이어, 이를 더욱 보완해서 HCM 2000을 발간하여 실용화 단계에 있는 반면 92년에 발간된 한국도로용량편람은 발간 이후 빠른 속도로 변화해온 국내의 교통, 도로, 차량 특성과 다양해진 도로시설 유형의 변화를 신호교차로 서비스수준 분석에 적절히 반영하지 못하고 있다. 이에 본 연구는 신호교차로 서비스수준 결정에 관한 연구의 기초작업으로 기존의 신호교차로 서비스수준 분석방법의 문제점을 보완하기 위한 새로운 분석방법론을 제시하였다. 이를 위해 한국 도로용량 편람과 미국 HCM 2000의 서비스수준 분석방법론 부분을 면밀히 비교 분석하고 두 나라의 지체식에 포함된 공통적인 변수(주기(C), 포화도(v/c), 용량(c), 녹색시간비(g/C))에 대한 민감도 분석과 미국 HCM 2000에 추가로 도입된 변수들에 대한 민감도 분석을 수행함으로서 한국 도로용량 편람의 문제점을 고찰하고 운전자의 행태나 도로의 기하조건이 외국의 경우와는 다른 우리나라 실정을 반영한 한국형 신호 교차로 서비스수준 정립 방안의 필요성을 제시하였다.

• 대한교통학회지
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• 제14권4호
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• pp.155-178
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• 1996

신호교차로 서비스수준은, 객관적으로 측정 할 수 있는 여러 가지 기준에 의해 결정될 수 있다. 예를 들면, 지체시간(Delay), 교통사고수(Number of Accident), 교통사고율(Accident Rate), 충돌수(Traffic Conflict), 그리고 교통사고에 노출된 차량수(Exposure)등이다. 지금까지는 1985 Highway Capacity Manual(HCM)에서 소개된 지체시간에 의한 서비스수준 결정방법이 널리 사용되어 왔다. 본 논문에서는 1985 HCM 방법의 중용성과 유용성에 대해 논하지 않고, 교통안전(Safety)에 의한 신호교차로 서비스수준 결정방법을 제시하였다. 교차로의 위험도(Degree of Intersection Hazard)를 예측하기 위해, 교통사고빈도 수가 가장 높은 두가지 교통사고 유형, 즉 좌회전추돌(Left-Tum)과 후미추돌(Rear-End) 예측 모형이 개발되었다. 여기서 첫째, 좌회전추돌 위험도를 예측하기 위하여 음지수 분포(Negative-Exponential Distribution)를 이용한 확률적 모형이 개발되었다. 둘째, 후미추돌 위험도를 예측하기 위하여 연속류 모형(Continuum Model)을 이용한 거시적 모형이 개발되었다. 개발된 두가지 모형을 이용하여 신호교차로 안전도를 예측하였으며 교차로 서비스수준이 안전도에 의해 결정되었다. 본 논문에서 제시된 교통안전에 의한 신호교차로 서비스수준 결정방법은 연동교차로를 제외한 독립교차로에만 적용이 된다.

• 대한교통학회지
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• 제15권2호
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• pp.83-103
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• 1997

교차로 지체를 추정하기 위해서는 대기행렬 모형이 적합한데 모든 대기시스템은 시 간의 함수로 운영되므로 우리는 분석하고자 하는 시스템이 가변상태인지 또는 안정상태인지 를 먼저 결정하여야 한다. 신호화된 교차로에 유입·유출되는 특히 유입교통량은 시간대별 변화가 심하다. 미국 HCM에서는 이를 15분 단위로 분석하도록 제안하였으나 신호교차로 체계의 정밀 분석을 위해서는 만족스럽지 못한 시간단위이다. 이러한 문제점을 극복하기 위 해서는 시스템이 안정상태가 아닌 가정으로 접근하여야 하며, 더 나아가 Dynamic한 분석이 요구된다. 안정상태의 지체는 Webster를 비롯한 여러 학자들에 의해 광범위하게 연구되어 왔다. 그러나 그들이 갖는 가정은 일반적으로 비현실적이어서 정밀한 지체추정은 실제로 가 능하지 않다. 안정상태 가정하에서 해법의 결점은 도착교통량이 용량에 다다를수록 더욱 심 하게 되어 비현실적인 지체예측을 하게 된다. 본 논문은 기존 분석방법론의 제반 한계성과 제약성을 검토하고 현실적인 교차로 지체모형을 개발하기 위해 고려되어져햐 할 변수들을 정립하고자 한다.

• 대한교통학회지
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• 제17권1호
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• pp.131-139
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• 1999

신호 교차로의 지체도에 미치는 가장 큰 영향요소중의 하나는 신호연동인데 신호연동지체도 예측모형으로서 T7RANSTY-7F모형과 NETSIM모형이 가장 널리 사용되고 있다. 이는 컴퓨터 프로그래밍기법을 이용해야 하는 복잡함과 실행과정이 쉽지않다. 본 연구는 연동지체의 산정을 도로용량편람의 사용예처럼 간편하면서 시뮬레이션모형과 유사한 결과를 갖는 모형을 연구하기 위하여 이루어졌다. 연구의 범위는 차량군을 대상으로한 거시적모형이며 신호교차로 연동지체를 평가하는 해석적 모형이다. 그리고 정상류상태(v/c<1)를 대상으로 하면서 차량군지체만을 산정하는 모형이다. 본 연구방법은 차량군도착으로 형성되는 누적교통량·시간함수에 의한 지체도산정을 적분법으로서 두 개의 도착유형으로 구분하여 산출하였으며 본 연구결과로는 제안모형내에 차량군 연속진행의 도착패턴을 직접적으로 반영하였고 현실 특성에 부합된 차량군형태를 구성하였다. TRANSTY-7F모형과 유사한 결과를 도출하였으며 수계산으로도 적용할 수 있고 기존의 해석적 모형이 결여된 경우에 대한 지체도예측도 가능하였다.

• 대한교통학회지
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• 제20권4호
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• pp.123-134
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• 2002

감응식 신호운영변수 설계에 관한 연구는 정주기식 신호운영변수 설계의 그것보다 그 수준이 현저히 미비하며 이는 감응식 신호운영 특성을 반영한 평가방법의 부재로 감응식 운영변수의 평가가 불가능하였기 때문이다. 본 논문은 최근에 소개된 평균 감응현시 녹색시간 추정 수리모형을 이용하여 Highway Capacity Manual (HCM) 지체도를 최소화하는 최대녹색시간의 설계방안을 제시한다. - '최소녹색시간'과 '단위연장시간'은 보행자 횡단시간 및 차량 차두시간 등 지역별 운전자/보행자의 특성과 관련이 있어 일반적인 최적화 설계 수리모형의 적용에 무리가 있어 제외한다. 제안된 설계방안은 감응식 운영논리를 토대로 감응현시 군의 평균녹색시간과 평균주기를 산정하며, HCM 지체도를 평가하고, 가능한 대안 중 지체를 최소화하는 최대녹색시간 운영변수 군을 '혼혈 유전자 알고리즘'으로 도출한다. 현장실험을 통해 도출이 불가능한 실제 최적치를 Corridor Simulation(CORSIM)모형을 이용하여 추정하였고 이를 제안된 설계방안으로 도출된 최대녹색시간 운영변수' 값들과 비교하였다. 비교결과 교차로 v/c 비율이 1.0 보다 낮을 시는 제안된 방법을 통해 설계된 최대녹색시간 운영변수 군이 최소 CORSIM 지체도를 산출하는 최대녹색시간 운영변수 군과 동일한 것으로, v/c비율이 1.0보다 높을 시는 다른 것으로 결과되었다. v/c비율이 1.0 보다 높은 경우는 정주기식 교차로 운영에 효율적이라 감응식 운영의 필요를 벗어나므로 제안된 최대녹색시간 설계방안은 감응식 신호운영 필요범위 내에서 효율적이다. 기존의 최대녹색시간 설계는 정수기식 최적녹색시간을 기준으로 최대녹색시간을 추정하며, 그러한 과정을 돕기 위하여 추정범위(설계자가 범위 내에서 임의로 선택함)를 제시하는 것이 기존의 연구임을 비교하면 본 연구에서 제안하고 있는 설계방법의 의미가 크다.

• 대한교통학회지
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• 제23권1호
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• pp.67-80
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• 2005

신호교차로의 용량 및 서비스수준을 분석하는데 지체를 기본적인 평가척도로 이용하고 있다. 지금까지 연구되어진 다양한 지체모형은 비포화와 포화상태를 고려한 교통조건하에서 교차로 신혼운영전략 및 기하구조 개선에 중요한 척도로 이용되고 있다. 본 연구는 대기행렬모형, 충격파모형, 정상상태 확률적 모형, 시간종속 확률적 모형, 거시적 및 미시적 시뮬레이션 모형에 대한 지체를 비교 ${\cdot}$분석하였다. 분석결과를 보면, v/c ratio가 증가함에 딸 지체는 단조 증가형태를 띠고 있다. 비포화상태에서는 결정적모형과 확률적 모형의 지체 모두 비슷한 값으로 나타났으며, 포화상태에서는 1994 HCM모형을 제외하고는 모두 유사한 곡선의 패턴을 유지하면서 지체값은 어느정도 차이를 보이고 있다. 전통적인 대기행렬모형과 충격파모형은 이미 이론적으로 검증되었듯이 동일한 지체값이 나왔다. 정상상태 확률적 모형인 webster모형은 v/c-0.8이하에서는 2001 KHCM과 거의 동일한 값을 나타냈으며, v/c=1.0에 가까울수록 무한대로 증가하는 경향을 보이고 있다. 시간종속 확률적 모형은 결정적 포화상태모형을 점근선으로 하여 지체를 산정하기 때문에 점진적으로 단조증가 형태를 띠로 있다. 거시결정적 시뮬레이션인 TRANSYT-7F의 두 모형인 link-wise simulation과 step-wise simulation은 v/c=1.0까지는 2001 KHCM모형과 거의 동일한 값을 나타냈으며, v/c=1.0 이상에서는 step-wise simulation이 상대적으로 높게 나타났다. 미시확률적인 시뮬레이션인 NETSIM모형은 개별차량간의 상호작용과 교통량 변화에 따른 미시적인 운전자 형태를 모사하기 때문에 다른 모형에 비해 낮게 나타났다. 또한 TRANSYST-7F와 NETSIM을 비교하였을 때 지체값의 차이가 크게 나타난 것은 차량 형태 알고리즘이 다르기 때문에 이를 비교한다는 것은 큰 의미가 없을 것으로 판단된다.