With respect to stochastic delays at linked signals the solid quantitative information has not been available as yet. On the basis of field data the values of "I" (variance-mean ration of flow) were related with the rate of flow. The stochastic delays with specific "I" values were obtained from the distribution of overflow queue, which were calculated by the use of Markov chains. This examination of the results led to the derivation of a simple method for calculating stochastic dclays through the introduction of "I" into Miller's model. The good agreement was shown between the model and the field. The relationships between the cycle lengths and delays were examinated in a large number of conditions with regard to degree of saturation. signal split and link length. Within the practical range of cycle length uniform delays were dominant and no critical point was found in terms of minimum, delay. In highly saturated conditions however the weight of stochastic delay is noticeable.
교통신호에서 주로 고려되는 변수는 신호주기(cycle length), 녹색시간(green split), 옵셋(offset)그리고 좌회전 현시순서(left-turn phase sequence)로 구성된다. 기존의 대부분의 연동 모델들은 고정된 주기하에서 평균적인 유입 교통량을 측정한 후, 선형최적화 이론을 적용하여 최적 신호를 산출한다. 그러나 이 방법은 어디까지나 평균적인 데이터에 대해서 계산을 한 것이기 때문에 실시간 최적화를 제공하기가 어렵다. 본 연구에서는 평균 차량 통행량 대신 실시간으로 입력되는 차량 대기행렬, 차량 도착률을 기초로 대기차량을 최소화하는 동적 신호시간 산출 모델을 개발하였다. 본 모델에서는 Peytechew가 제안한 각 진입로에서의 대기 차량 예측 모델을 기초로 하여 다음 주기에서의 차량 대기 행렬을 예측한 후, 선형 최적화 이론을 적용하여 신호시간을 산출한다. 본 모델에서 산출된 신호주기와 녹색시간은 대기차량길이를 최소화하는 신호 시간으로서 교차로간의 연동효과를 고려하여 실시산 교통상황에 따라 주기별로 변화한다. 본 모델은 3개의 교차로로 구성된 네트워크를 대상으로 적용하였다. 실험 네트워크의 주도로 교통량은 부도로의 교통량 보다 많다고 가정하였으며 각 링크사이에서의 차량 진출입은 없다고 보았다.
In this work, we consider performance modeling of a wireless sensor network with a time division multiple access (TDMA) media access protocol with slot reuse. It is assumed that all the nodes are peers of each other and they have two modes of operation, active and sleep modes. We model the sensor network as a Jackson network with unreliable nodes with on and off states. Active and sleep modes of sensor nodes are modeled with on and off states of unreliable nodes. We determine the joint distribution of the sensor node queue lengths in the network. From this result, we derive the probability distribution of the number of active nodes and blocking probability of node activation. Then, we present the mean packet delay, average sleep period of a node and the network throughput. We present numerical results as well as simulation results to verify the analysis. Finally, we discuss how the derived results may be used in the design of sensor networks.
본 논문에서는 시변 패킷 기반 무선 링크에서 메시지와 패킷의 전송 지연 시간을 분석하였다. 메시지는 베르누이(Bernoulli) 프로세스에 따라 도착하고 생성되는 메시지의 길이는 지수 분포를 가진다고 가정하였다. 또한 시간 변이성을 가지는 무선 링크의 특성을 반영하기 위하여 2-상태 마코프 모델을 사용하여 해석하였다. 이 마코프 모델로부터, 패킷의 도착율과 패킷 전송 서비스 시간, 무선 링크의 평균 PER(packet error rate)의 항으로 패킷의 평균 전송 지연 시간과 평균 큐 길이를 해석적으로 분석하였고, 이러한 패킷의 성능 지표들로부터 메시지의 전송지연 시간 및 큐 길이를 유도하였다. 수치적 결과로부터 시변 패킷 기반 무선 링크의 안정적 동작과 전송 성능을 보장하기 위해서는 PER에 따라 메시지 도착율 및 길이가 제한되어야 한다는 것을 알 수 있었다. 또한 성능에는 각 상태의 머무는 시간보다 PER의 영향이 큼을 알 수 있었다.
국내에서 사용되는 실시간 신호제어시스템은 각 차로별로 계산된 지점속도를 산술평균 모형을 적용하여 접근로의 속도로 추정하고, 이를 대기길이 추정 모형 과정에 중요 변수로 사용한다. 본 연구에서는 현재의 산술모형의 적정성을 검토하고 하나의 대안으로서 교통량 가중평균 모형을 제시하였다. 그리고 교통량 가중평균 모형과평균 개별차랑 지점속도의 이론적 관계를 해석하고, 이를 관계식으로 표현하였다. 제시된 관계식으로부터, 가중평균 모형은 각 차로의 교통량 이용비율과 평균속도 차이에 따라 산술평균과 선형적인 차이를 갖는 것을 파악하였다. 두 가지 모형에 대한 평가를 위하여 실시간 신호제어시스템으로 운영되는 한 개 교차로로부터 자료를 수집하여 각각 적용하였다. 분석 결과, 가중평균 모형이 현재의 산술평균 모형보다 현장 상황을 합리적이고 안정적으로 나타내는 대기 행렬 추정값을 제시하였다. 따라서 가중평균 모형을 실제 운영에 적용하는 것이 실시간 신호제어시스템의 기능적 안정성에 도움을 줄 수 있다고 판단된다.
In this paper, we propose a call admission control(CAC) scheme fer the mixed voice/data DS-CDMA systems and analyze the Er-lang capacity under the proposed CAC scheme. Voice and data traffics require different system resources based oil their Quality of Service(QoS) requirements. In the proposed CAC scheme, some system resources are reserved exclusively for handoff calls to have high priority Over new calls. Additionally the queueing of both new and handoff data traffics that are not sensitive to delay is allowed. Ar a performance measure for the suggested CAC scheme. Erlang capacity is utilized. For the performance analysis, a four-dimensional Markov chain model is developed. Erlang capacity of a practical IS-95B type system depicts, and optimum values of system parameters such as the number of reservation channels and queue lengths are found with respect to Erlang capacity. Finally, it is observed that Erlang capacity is improved more than two times by properly selecting the system parameters with the proposed CAC scheme.
M/G/1 queueing system is one of the most widely used one to model the real system. When operating a real systems, since it often takes cost, some control policies that change the operation scheme are adopted. In particular, the N-policy is the most popular among many control policies. Almost all researches on queueing system are based on the assumption that the arrival rates of customers into the queueing system is constant, In this paper, we consider the M/G/1 queueing system whose arrival rate varies according to the servers status : idle, set-up and busy states. For this study, we construct the steady state equations of queue lengths by means of the supplementary variable method, and derive the PGF(probability generating function) of them. The L-S-T(Laplace Stieltjes transform) of waiting time and average waiting time are also presented. We also develop an algorithm to find the optimal N-value from which the server starts his set-up. An analysis on the performance measures to minimize total operation cost of queueing system is included. We finally investigate the behavior of system operation cost as the optimal N and arrival rate change by a numerical study.
본 논문에서는 일량제어정책과 복수휴가정책이 혼합된 서버제어정책 하에서 운영되는 이산시간 대기행렬시스템을 다룬다. 고객들은 베르누이 도착과정으로 시스템에 도착하고, 서버는 한대가 운영되며 시스템 내 서비스할 고객이 없으면 유휴기간을 갖는 서버가 이산 확률변수 V만큼의 휴가를 떠났다가 돌아와서 대기 중인 고객들의 총 일량이 임계값 D를 넘길 때까지 휴가를 반복한다. 본 논문에서는 이산시간 시스템을 대상으로 하여 보다 현실적이며 유연한 혼합제어 정책 하에서 운영되는 대기행렬시스템의 안정상태 일량분포를 유도하고 평균일량을 계산하였다. 이는 시스템 내 고객수, 대기시간, 체재시간과 같은 시스템의 여러 성능척도를 분석하는데 기본이 된다.
ITS 의 한 분야인 첨단교통정보체계 (ATIS: Advance Traveler Information System)는 운전자들에게 통행 전 (pre-trip). 통행 중 (en-route) 교통정보를 제공함으로서 운전자의 경로선택과정에 영향을 미쳐 도로망의 교통량 분산효과를 추구하는 시스템이다. 이중 도로상에서 운전자가 진행하는 방향에 대한 직접적인 정보를 제공하는 VMS 는 ATIS의 정보제공방안중 가장 효과적인 수단이 될 수 있다. 이러한 때 VMS의 정보제공목표는 단순현황정보만을 제공하는 운전자 편의측면과 교통수요를 관리하여 시스템의 성능을 증진시키는 시스템 제어측면으로 구분이 가능하다 하지만 보다 효율적인 도로전광표지의 정보제공을 위해서는 시스템제어 측면의 정보제공이 이루어져야 할 것이다 이러한 교통관리시스템(traffic management system)으로서 VMS 핵심적인 관리전략은 혼잡 (traffic congestion) 또는 돌발 상황(incident)발생 시 지체 (delay)를 최소하기 위한 교통우회전략(Traffic Diversion Strategy)이라 할 수 있다 이를 효과적으로 운영하기 위해서는 첫째, 교통상황 (network traffic condition)에 따라 적정한 우회교통량 (diversion traffic volume) 의 산정이 선행되어야 하고 둘째, 이러한 우회교통량을 제어하기 위해서는 VMS 정보내용 (VMS massage contents)에 따른 운전자의 행태(driver response behavior)가 반영된 정보제공전략 (providing information strategy)이 수립되어야 한다. 이에 본 연구에서는 돌발 상황 발생에 의해 혼잡이 야기될 때 VMS 실시간 경로안내 정보제공에 대해 초점을 맞추었다 이를 위해 첫째로, CA(Cellular Automata) 기반 교통류 사율레이션을 모형을 이용뼈 통행시간 및 대기행렬의 변화가 반영된 시간대별 시스템 최적경로 전환율을 산정하였다. 둘째로, 이항로짓 모형을 이용하여 운영자가 제어할 수 있는 정보특성에 대한 경로전환행태 모형 (route choice behavior model) 을 만들었다 마지막으로 시스템 최적상태 (system Optimum)의 달성을 위한 VMS의 시간대별 정보내용 및 강도를 결정하였다.
기존 신호최적화모형에서 횡단시간은 직진신호시간에 대한 최소녹색신호시간으로 분석가에 의해 외부에서 주어지게 된다. 이로 인하여 실제로 차량이동류들에 대한 신호시간이 교통량/포화교통량 비에 의해 적절하게 배분되지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 횡단시간을 차량이동류와 동등한 이동류로 간주하여 이들을 동시에 최적화하는 신호최적화모형을 혼합정수선형계획법(BMILP)으로 제시하였다. 이를 위하여 차량 및 보행자 이동류들이 교차로를 상충없이 통과할 수 있도록 하는 선형제약조건들과 목적함수들을 구축하였다. 제시된 모형은 적색시간에 발생되는 주 대기차량과 대기차량이 소거되는 동안에 대기차량 후미에서 발생되는 부 대기차량으로 구분하여 이들 에게 발생되는 지체시간의 상대적인 크기를 반영해주는 대기차량을 모형화하고 이를 최소화해 주는 차량 및 보행자를 위한 신호시간을 산정해주게 된다. 횡단시간과 접근로에서의 횡단보도 수 에 따라 구분된 시나리오들에 대한 모형 적용 결과 기존 TRANSYT-7F 보다 신호주기에 대한 비율이 작으면서도 큰 횡단시간을 얻을 수 있었다. 그리고 시뮬레이션 결과 TRANSYT-7F 적용시보다 지체시간이 감소되는 것으로 나타났으며 횡단시간이 클수록 그 감소효과가 큰 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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