• 제목/요약/키워드: Microscopic traffic simulation model

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차량 주행상태를 고려한 차량 배출가스 산정 모형 구축 (A Study of Calculation Methodology of Vehicle Emissions based on Driver Speed and Acceleration Behavior)

  • 한동희;이영인;장현호
    • 대한교통학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.107-120
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    • 2011
  • 대기오염물질과 온실가스가 주는 폐해는 점차 심각한 수준으로 발전하고 있는 상황에서 자동차에 의한 배출가스가 대표적인 배출원의 하나로 손꼽히고 있다. 교통부문에 있어서는 교통운영전략 등에 의해 배출가스량을 억제 및 관리할 수 있는 방법론에 대한 연구가 필요한 상황이나 아직까지 차량의 운행행태 즉 가속, 감속, 정지 시 등에 따른 배출량을 산정할 수 있는 모형에 대한 연구는 미미한 수준이다. 본 연구에서는 신호교차로와 같은 도로를 주행하는 차량이 가속, 감속 정지 하면서 배출하는 배출가스량을 산정할 수 있는 모형을 구축하였으며 이를 위하여 차량 실험을 기반으로 배출량표를 작성하고 차량의 움직임을 운동학적 접근법으로 분석하여 모형을 구축하였다. 최종적으로는 미시적 시뮬레이터와 배출표를 이용하여 가장 현실적인 배출량 산정체계를 구축하여 모형을 검증, 평가하였다. 평가 결과 기존의 평균주행속도를 이용한 배출모형 보다 상대적으로 정확한 배출량을 산정하는 것으로 분석되었다.

환승객을 고려한 버스 정류장 승객 대기 시뮬레이션: 청주 시외 버스 터미널 정류장 사례 연구 (Bus stop passenger waiting simulation considering transfer passengers: A case study at Cheongju Intercity Bus Terminal)

  • 이종성
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.217-228
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    • 2021
  • 버스카드를 활용한 통합 요금제 시행 이 후 대중교통 통행량 및 환승 통행량은 증가하였다. 이에 따라 버스운영에 있어서 환승객을 고려하는 것은 보다 중요해졌다. 기존 연구들에서는 환승객을 고려할 때 결정적 수리모델을 제안하여 승객과 버스의 확률적인 움직임을 반영하지 못하는 한계가 있었으나 본 연구에서는 미시 시뮬레이션 모델을 바탕으로 하여 보다 실제적인 버스 정류장 모델을 제안하였다. 제안한 시뮬레이션 모델을 기반으로 버스 도착 간격과 승객 대기 시간의 관계를 회귀 모델로 표현하였으며 환승객을 고려할 때와 고려하지 않을 때의 차이를 실증적으로 검증하였다. 또한 승객 대기 시간을 비용으로 변환하는 방법을 제안하고 이를 바탕으로 하여 최적 버스 도착 간격을 제안하였다. 연구에서 제안한 방법을 활용하면 버스 운영에 있어서 보다 현실을 반영한 상향식 의사결정을 가능하게 해줄 것으로 기대된다.

미시적 교통 시뮬레이션을 활용한 LDM 기반 도로·교통정보 활성화 구간 변화에 따른 정보 이용 효율성 평가 (Evaluation of Road and Traffic Information Use Efficiency on Changes in LDM-based Electronic Horizon through Microscopic Simulation Model)

  • 김회경;정연식;박재형
    • 대한토목학회논문집
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    • 제43권2호
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    • pp.231-238
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    • 2023
  • 자율주행을 위한 센서들이 인지할 수 있는 공간적 영역은 한계가 존재하기 때문에, 안전하고 효율적인 자율주행을 위해 LDM (Local Dynamic Map)과 같은 디지털 도로·교통정보의 보완적 활용을 제안하고 있다. 비록 자율주행 차량의 센서들로부터 수집되는 정보량에 비해 이러한 도로·교통정보의 양은 상대적으로 미미할 수 있지만, 자율주행 자동차(Autonomous Vehicle, AV)의 효율적 정보처리를 위해 도로·교통 정보의 효율적 관리는 불가피하다. 본 연구는 LDM 기반 정적 도로·교통정보의 활성화 구간(electronic horizon 혹은 e-horizon)의 확장에 따른 자율주행 차량의 정보 이용과 정보처리 시간의 효율성을 분석하고자 하였다. 분석을 위해 미시적 시뮬레이션 모델인 VISSIM과 VISSIMCOM을 적용하였다. 시뮬레이션을 위해 이질적 교통류(연속류, 단속류)는 물론 다양한 도로 기하구조가 포함된 부산광역시 주요 구들을 포함한 약 9 km × 13 km 영역을 선정하였다. 또한, 자율주행 차량에서 활용되는 LDM 정보는 ISO 22726-1 기반으로 구축된 자율주행 전용 정밀 지도(High-definition Map, HDM)를 참고하였다. 분석 결과, e-horizon 영역이 증가함에 따라 단속류 도로에서 짧은 링크들이 집중적으로 인식되고 링크 길이의 합이 증가하는 반면, 연속류 도로에서는 인식되는 링크의 개수는 상대적으로 적지만 소수의 긴 링크들이 인식됨에 따라 링크 길이의 합이 크게 나타나고 있다. 따라서, 본 연구는 저속의 단속류 도로에서는 12개 링크를 기준으로, 그리고 고속의 연속류 도로에서는 링크 길이의 합 10 km를 기준으로 HDM 데이터의 수집, 가공, 처리를 위한 e-horizon의 영역은 각각 600 m와 700 m가 가장 적절한 것으로 나타났다.

COSMOS에서 최소녹색시간을 고려한 현시배분 보정방안 연구 (The Method of the Phase Split Adjustment Considering the Minimum Green time in COSMOS)

  • 강다미;오영태
    • 대한교통학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.147-154
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    • 2004
  • COSMOS에서 포화도에 따른 현시 배분시 최소녹색시간에 의해 영향을 받는 경우 불균형적인 배분이 발생한다. 포화도에 따라 배리어를 나누게 되면 수요가 많은 광로측 배리어의 값이 더 많이 배분되고 상대적으로 소로측 배리어는 적게 배분된다. 배리어 배분 후 포화도에 따라 현시를 배분하면 최소녹색시간 확보로 인해 직진 이동류가 사용 가능한 녹색시간의 대부분을 쓰게 되므로 좌회전의 경우 녹색시간이 짧아져 통행권이 박탈당하는 문제가 발생한다. COSMOS에서는 이러한 문제점을 안고 있는 지역을 이중횡단보도를 설치하여 횡단보도 중간에 보행자용 교통섬을 설치하여 좌회전 현시와 이어지는 직진현시를 이용하여 횡단하도록 하였다. 본 연구에서는 이를 개선하기 위해 최소녹색시간을 고려하여 배리어를 계산하고 이동류별 포화도 비율에 따라 녹색시간을 계산한다. 개선 방안의 평가를 위해 아주대학교에서 개발한 COSMOS 평가 시뮬레이터를 이용하여 기존 알고리즘과 개선알고리즘으로 v/c비 $0.4{\sim}1.2$ 범위의 교통상황별로 지체시간을 비교하였다. 향후 개발된 알고리즘의 교통상황에 따른 적용시점에 관한 연구가 추가되어진다면 신호교차로의 운영효율을 극대화시킬 수 있을 것으로 기대된다.

대기행렬이론을 이용한 병목지점 충돌위험 저감 가변속도제어 운영모형 (A Variable Speed Limits Operation Model to Minimize Confliction at a Bottleneck Section by Cumulative Demand-Capacity Analysis)

  • 이준형;손봉수
    • 대한교통학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.478-487
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    • 2015
  • 본 연구에서는 검지기에서 수집가능한 교통정보를 이용한 대기행렬이론 기반 가변속도제어 운영모형과 그 효과를 제시하였다. 모형분석결과 가변속도제어를 실시할 때 총 지체가 3개 영역으로 나뉘어 발생하며, 총 통행시간의 증감없이 총 지체가 감소하였다. 이와 같은 가변속도제어 모형의 효과는 이론적 분석 후 VISSIM 미시 시뮬레이터를 통하여 검증하였으며, SSAM을 이용한 고위험 상충건수 분석이 이루어졌다. 분석결과 총 지체가 감소한 것으로 나타났으나, 총 통행시간이 동일하고 운전자의 희망통행속도는 가변속도제어 유무와 관계없이 동일하므로 실제 총 지체가 줄어든 것으로 볼 수 없다. 하지만 위 가변속도제어 모형은 자유속도 유지시간을 증가시키고, 속도편차발생 주기를 늘렸다. 이는 반복적인 지정체의 규모와 횟수 저감을 통해, 상하류부 교통류간 속도 차이를 줄여줌으로써 고위험 상충건수를 약 36.0% 저감하는 것으로 나타난다. 즉, 본 연구에서 제시한 가변속도제어값을 이용하여 가변속도제어를 실시할 경우 총 지체를 최소화함으로써 고위험 상충건수를 저감하는 안전성 향상효과를 기대할 수 있다.

항공기 지연시간을 고려한 제주국제공항 활주로 연간용량 산정 (Estimation of Annual Runway Capacity for Jeju International Airport Considering Aircraft Delays)

  • 박지숙;윤석재;이영종;백호종
    • 대한교통학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.214-222
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    • 2015
  • 계속되는 항공수요 증가와 국지적인 기상요인으로 제주국제공항은 우리나라 공항가운데 가장 높은 항공기 지연율을 보이고 있다. 현재의 항공수요 증가추세를 감안할 때 이러한 제주국제공항의 항공기 지연현상은 앞으로 더욱 악화되어 공항의 처리능력 한계에 다다를 것으로 예상된다. 공항의 처리능력을 가늠할 수 있는 활주로의 연간용량 산정은 장래 공항계획 수립을 위한 필수적인 작업이다. 하지만 현재 실무에서는 FAA에서 제시한 산정식을 적용하여 연간용량을 산정하고 있으나, 변수에 대한 명확한 정의가 이루어지고 있지 않아 사용자의 해석에 따라 상이한 결과값이 도출될 가능성이 있으며, 항공기의 지연이 고려되지 않는다는 점에서 실무적 제약이 내재되어 있다. 이러한 실무적 한계를 개선하기 위한 방법으로, 본 논문에서는 미시적 항공교통 시뮬레이션 모형을 활용하여 활주로를 이용하는 항공기의 평균 지연시간을 측정하고, 이를 기준으로 제주국제공항 활주로의 일일용량을 분석, 최종적으로 연간용량을 산정하는 방법을 소개하였다. 또한, 시뮬레이션 모형구축 및 검증을 위한 자료수집, 분석과정과 검증결과를 설명하였다. 제주국제공항의 일일용량 및 연간용량 분석 결과, 각각 약 460회, 약 169,000회로 산정되었다.

도로용량편람 신호교차로 성능지표 분석을 위한 차로군 분류의 적정성 평가 (Feasibility Evaluation of Lane Grouping Methods for Signalized Intersection Performance Index Analysis in KHCM)

  • 김상구;윤일수;오영태;안현경;권건안;홍두표
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.109-126
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    • 2014
  • 도로용량편람에서 제시하는 서비스수준은 새로운 교통시설 설치 또는 기존 시설 확장에 근거로 사용되고 있다. 신호교차로 서비스수준 분석은 다섯 단계로 진행되는데 그 중 3단계는 차로군 분류 단계이다. 이 단계에서 분류된 차로군으로 연속적인 분석을 진행하기 때문에 서비스수준 분석 시 중요한 요소 중 하나이다. 하지만 본 연구에서 분석한 결과 회전교통량이 적은 경우에도 불구하고 실질적 전용회전차로군으로 분류되는 점을 발견하였다. 이러한 문제점에 대한 대안으로 USHCM의 차로군 분류 방법을 차용하는 방법, 공용차로 당 회전별 교통량 비율을 사용하는 방법 그리고 기준 회전교통량 이하인 경우 통합차로군으로 분류하는 방법 세 가지를 제시하였고 정산한 CORSIM 시뮬레이션과 비교해보았다. 본 논문에서는 각각 방법의 결과 및 한계점을 제시하였고 추후 다양한 네트워크에 대하여 연구가 필요하다는 결론을 내렸다.

가속차로의 길이 제어와 고속도로 접속부 혼잡저감 효과 (Longitudinal Control of Acceleration Lanes and its Impact on Congestion Alleviation)

  • 신치현;김규옥
    • 대한교통학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.169-176
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    • 2005
  • 고속도로 합류부의 반복정체는 모든 이의 일상이지만 정체가 발생한 이후에 마땅히 시도할 대책이 없는 것이 작금의 현실이다. 본 연구는 접속부에 혼잡이 발생한 후 상황에 따라 가속차로 길이를 동적으로 제어하여 본선에 대한 상대적인 우월성을 억제함으로써 혼잡구간의 정체를 저감시키는 기법을 제안하고 있다. 가속차로의 동적 제어가 미치는 교통영향 분석을 위해서 car-following 이론에 토대를 둔 미시 모형인 CORSIM을 사용하였으며, 본선의 수요는 LOS D/E로 유지하는 가운데 연결로 수요를 변화시킴으로서 접속부의 혼잡을 점진적으로 연출하고 본선과 가속차로의 운영속도가 역전되는 시점에 가속차로의 유효길이를 축소하는 기능을 구현하였다. 동적 제어의 대상이 되는 가속차로 길이는 세 가지로 제한하였으며 평가척도는 통행시간과 통과교통량으로 하였다. 또 경부고속도로에 신갈 JC서의 유사 운영 결과와 비교를 통해 모의실험 결과를 뒷받침하였다.

중심합성계획법 기반 이중유전자알고리즘을 활용한 차량추종모형 정산방법론 개발 (Calibration of Car-Following Models Using a Dual Genetic Algorithm with Central Composite Design)

  • 배범준;임현섭;소재현
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.29-43
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    • 2019
  • 미시적 교통류 모형의 정산은 시뮬레이션 분석에 있어 매우 중요한 요소이다. 유전자 알고리즘은 교통류 모형의 정산에 널리 활용되어 왔으며, 일반적으로 이러한 최적화 문제에 있어 높은 효율성을 보이는 것으로 알려져 있다. 하지만 제한된 시간내에 신속한 의사결정을 위한 시뮬레이션 분석에 있어 유전자알고리즘의 모형 정산속도는 여전히 느리다. 이에 본 연구에서는 정산 효율 향상을 위해 중심합성계획법 기반의 이중유전자알고리즘을 활용한 차량추종모형 정산방법론을 개발하였다. 개발된 정산 방법론에서는 실험계획법 중 하나인 중심합성계획법과 유전자알고리즘을 결합하여 준최적해를 찾고, 이를 다시 유전자알고리즘의 초기 값으로 하여 모형 파라미터의 최적해를 찾는다. 개발된 방법을 활용하여 Gipps의 차량추종모형을 정산하였다. 선행연구에서 사용된 단일 유전자알고리즘을 활용한 방법과 비교한 결과, 본 연구에서 개발한 방법이 더 짧은 시간내에 최적해를 찾는 것으로 확인되었다. 개발된 방법론은 유전자알고리즘을 사용하는 다양한 교통분석에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

울진원전 방사선비상계획구역에 대한 소개시간 예측 (Prediction of Evacuation Time for Emergency Planning Zone of Uljin Nuclear Site)

  • 전인영;이재기
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제27권3호
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    • pp.189-198
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    • 2002
  • 방사선 비상사고시 예상되는 주민행동특성 조사 및 교통분석을 통해 실제적인 가정에 기초한 울진원전 비상계획구역내 주민들에 대한 소개시간평가를 수행하였다. 본 연구에서 소개시간은 주민통보, 소개준비 및 차량소개시간으로 구성되었다. 소개대상인구는 비상계획구역내 인구밀도 행정구역 및 일시체류인구 등을 고려해 4개의 그룹으로 분류하였다. 주민행동특성 조사를 위해 비상계획구역내 200가구에 대해 설문조사를 실시하였으며, 설문조사에는 가상사고상황을 설명하는 시나리오를 포함하여, 거주지, 소개준비 소요시간, 소개시 교통수단, 대피장소, 소개방향 등에 대한 질의를 포함하였다. 계산된 소개시작 시간분포 및 미시적 교통분석모델인 CORSIM을 이용하여 도로상에서 소개하는 각 차량들의 거동을 모사하였다. 본 연구결과에서 모든 소개대상차량이 비상계획구역 외부로 소개하는 데 있어서는 밤보다는 낮에 소개하는 경우에 더 오랜 시간이 소요되며 반면에 교차로에서의 지체시간은 낮보다는 밤이 더 장시간 지체되는 것을 확인할 수 있었다. 이것은 차량소개 시작분포에 의한 영향에 기인하는 것으로 분석되었다. CORSIM 모델이 비상사고시 나타날 수 있는 혼잡한 교통현상을 적절히 모사할 수 있는 가를 검증하기 위해 오전 출근시간대에 울진원전 주변의 신호등이 없는 교차로에서 Benchmark Test를 수행하였다. 이 시험에서 CORSIM 모델의 예측치는 관찰된 통과차량 수와 잘 일치하여 본 연구목적을 만족시키고 있음을 확인할 수 있었다.