• 제목/요약/키워드: Smart Highway

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첨단차량 도입 시를 고려한 환경적 효과의 정량적 분석 방법론 개발 (Development of Quantitative Analysis Methodology on Environmental Effect through Adaptation of Advanced Safety Vehicle)

  • 최지은;배상훈
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.94-104
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    • 2010
  • 도로 용량은 제한적이나 교통수요의 증가로 인해 지체가 발생하고 온실가스 배출량을 증대시킨다. 최근 온실가스를 감축하기 위한 노력의 일환으로 청정개발체계 등이 활용되고 있다. 그러나 교통부문의 청정개발체계 채택사례는 아직 미흡한 실정이다. 교통부문의 청정개발체계를 활성화하기 위해서는 온실가스 배출량 산정방법론 관련 추가적인 연구의 필요성이 제기된다. 따라서 본 연구에서는 청정개발체계 승인 기관인 유엔에서 채택하고 있는 베이스라인 방법론을 바탕으로 ITS 서비스 중 첨단차량 및 도로 도입 시 온실가스를 정량적으로 산정하는 방법론을 개발하였다. 교통량과 통행시간의 관계식인 BPR 함수식을 이용하여 첨단의 자동운전차량들로 구성된 교통상황과 일반 차량들로 구성된 교통상황에서의 통행시간을 각각 산출하여 속도를 비교 검토하였다. 산정된 속도 값을 국내의 도로상황을 잘 반영한 국립환경과학원의 차종별 연료별 온실가스 배출계수 식에 적용하여 $CO_2$ 배출량을 산정하였다. 본 연구에서 개발한 방법론의 타당성을 입증하고자 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션을 수행한 결과, 안정류일 때는 첨단차량으로 구성된 도로의 $CO_2$ 배출량이 일반차량의 $CO_2$ 배출량보다 증가하는 경향을 보였으나 교통량이 용량에 근접하는 불안정류일 때는 첨단차량의 $CO_2$ 배출량이 일반차량의 $CO_2$ 배출량에 비해 현격히 감소하는 것으로 나타났다. 이는 불안정류 교통상황에서 시스템의 도입으로 인해 용량이 증대됨으로서 많은 교통수요를 처리하고 도로이용의 효율성이 향상됨을 알 수 있다.

도로 주행 시뮬레이션 평가를 통한 스마트 델리네이터의 안전운전 유도 효과분석 (Safe Driving Inducement Effect Analysis of Smart Delineator through Driving Simulation Evaluation)

  • 고한검;김지호;성명제;이진수
    • 대한교통학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.43-59
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    • 2012
  • 본 연구에서는 실시간으로 차량 및 도로교통상황에 대한 정보의 수집 및 전송이 가능한 스마트하이웨이의 도로 및 통신환경이 조성되었을 때를 가정하여, 도로 Infra 기반의 정보제공수단을 통해 전방 도로교통상태정보 및 안전정보를 다수의 운전자에게 공통적으로 제공하여 네트워크 차원의 안전운행을 유도할 수 있는 방안을 마련하고자 하였다. 기존의 델리네이터에서 위험도 등급에 따라 색깔을 달리해 표출하는 기능을 추가한 장비를 스마트 델리네이터(Smart Delineator)로 명명하였다. 스마트 델리네이터는 기존의 델리네이터의 기능과 같은 선형정보 제공 기능 뿐만 아니라, 시시각각 변화하는 도로교통 상황정보 및 노면 상태정보를 실시간으로 제공받아 전방 도로교통상황에 대해 제공된 경고정보를 운전자가 직관적으로 인지하고 이를 수용하여 충분한 여유거리와 시간을 갖고 대응할 수 있도록 안전정보를 제공하는 시설물이다. 운전자의 안전운전 유도에 미치는 영향을 살펴보고자 도로 주행 시뮬레이터를 이용한 모의 시뮬레이션 평가 결과와 만족도 설문조사를 통해 안전운전 유도 효과를 도출해 보았다. 도로 주행 시뮬레이션을 이용한 운전자 반응 평가 결과 스마트 델리네이터는 이벤트 발생 위치에 대한 판단이 가능하며, 사전에 규정된 위험도 등급에 따른 통행속도 감소율 또는 권장속도에 따라 운전자들의 행동을 유도하는 효과가 있었다.

Rapid full-scale expansion joint monitoring using wireless hybrid sensor

  • Jang, Shinae;Dahal, Sushil;Li, Jingcheng
    • Smart Structures and Systems
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    • 제12권3_4호
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    • pp.415-426
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    • 2013
  • Condition assessment and monitoring of bridges is critical for safe passenger travel, public transportation, and efficient freight. In monitoring, displacement measurement capability is important to keep track of performance of bridge, in part or as whole. One of the most important parts of a bridge is the expansion joint, which accommodates continuous cyclic thermal expansion of the whole bridge. Though expansion joint is critical for bridge performance, its inspection and monitoring has not been considered significantly because the monitoring requires long-term data using cost intensive equipment. Recently, a wireless smart sensor network (WSSN) has drawn significant attention for transportation infrastructure monitoring because of its merits in low cost, easy installation, and versatile on-board computation capability. In this paper, a rapid wireless displacement monitoring system, wireless hybrid sensor (WHS), has been developed to monitor displacement of expansion joints of bridges. The WHS has been calibrated for both static and dynamic displacement measurement in laboratory environment, and deployed on an in-service highway bridge to demonstrate rapid expansion joint monitoring. The test-bed is a continuous steel girder bridge, the Founders Bridge, in East Hartford, Connecticut. Using the WHS system, the static and dynamic displacement of the expansion joint has been measured. The short-term displacement trend in terms of temperature is calculated. With the WHS system, approximately 6% of the time has been spent for installation, and 94% of time for the measurement showing strong potential of the developed system for rapid displacement monitoring.

미시적 교통 시뮬레이션을 활용한 보행자도로 서비스 수준 평가 (Level of Service Evaluation of Pedestrian Road Using Micro-Simulation)

  • 박순용;조혜림;조가영;윤일수
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.26-36
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    • 2020
  • 보행자도로의 서비스 수준을 판단하는 평가지표인 보행 교통류율, 점유공간, 밀도, 속도 등의 정량적 자료를 산출하는 것은 많은 시간 소요와 경제적 부담으로 작용한다. 따라서 적절한 보행자 정책 수립을 위한 대체 대안으로 보행자의 미시적 경로 파악과 이를 활용한 서비스 수준 판단기술이 요구된다. 본 연구에서는 지하철역인 역삼역을 중심으로 미시적 교통류 분석 프로그램인 VISSIM을 이용하여 네트워크를 구축하고 정산 및 검증을 통해 신뢰성을 확보하였다. 이를 통해 도로용량편람 상의 속도를 활용하여 보행자 도로의 서비스 수준을 판단해 보았다.

Application of operating vehicle load to structural health monitoring of bridges

  • Rafiquzzaman, A.K.M.;Yokoyama, Koichi
    • Smart Structures and Systems
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    • 제2권3호
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    • pp.275-293
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    • 2006
  • For health monitoring purpose usually the structure is instrumented with a large scale and multichannel measurement system. In case of highway bridges, operating vehicle could be utilized to reduce the number of measuring devices. First this paper presents a static damage detection algorithm of using operating vehicle load. The technique has been validated by finite element simulation and simple laboratory test. Next the paper presents an approach of using this technique to field application. Here operating vehicle load data has been used by instrumenting the bridge at single location. This approach gives an upper hand to other sophisticated global damage detection methods since it has the potential of reducing the measuring points and devices. It also avoids the application of artificial loading and interruption of any traffic flow.

C-ITS 도입을 위한 ITS Station 구성방안

  • 조순기
    • 정보와 통신
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    • 제30권11호
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    • pp.15-23
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    • 2013
  • 최근 전 세계적으로 도로교통의 안전성 제고와 효율성 증진, 환경성 및 지속가능성 확보를 목적으로 추진되고 있는 C-ITS의 동향분석을 통해 C-ITS의 아키텍처 및 ITS Station 구성내용을 정리하였다. C-ITS 핵심요소인 ITS Station의 구성방안은 유럽의 DRIVE C2X, 미국의 Connected Vehicle Program의 Model Deployment인 Safety Pilot 프로젝트, 일본의 C-ITS 추진계획, 한국의 SMART Highway 연구개발 사례를 통해 도출하였다. 국내외 C-ITS 연구개발 사례와 국내 도로교통여건 및 현 ITS 환경을 고려한 C-ITS 아키텍처와 ITS Station 구성방안을 4가지 구성요소별로 제시하였고 차량용 ITS Station과 노변 ITS Station의 주요 고려사항과 요구기능으로 현 ITS를 적극적으로 수용하면서 C-ITS 단말의 보급률을 확대하는 방안으로 제안하였다.

Extended Information Overlap Measure Algorithm for Neighbor Vehicle Localization

  • Punithan, Xavier;Seo, Seung-Woo
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제2권4호
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    • pp.208-215
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    • 2013
  • Early iterations of the existing Global Positioning System (GPS)-based or radio lateration technique-based vehicle localization algorithms suffer from flip ambiguities, forged relative location information and location information exchange overhead, which affect the subsequent iterations. This, in turn, results in an erroneous neighbor-vehicle map. This paper proposes an extended information overlap measure (EIOM) algorithm to reduce the flip error rates by exchanging the neighbor-vehicle presence features in binary information. This algorithm shifts and associates three pieces of information in the Moore neighborhood format: 1) feature information of the neighboring vehicles from a vision-based environment sensor system; 2) cardinal locations of the neighboring vehicles in its Moore neighborhood; and 3) identification information (MAC/IP addresses). Simulations were conducted for multi-lane highway scenarios to compare the proposed algorithm with the existing algorithm. The results showed that the flip error rates were reduced by up to 50%.

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Design of multi-span steel box girder using lion pride optimization algorithm

  • Kaveh, A.;Mahjoubi, S.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제20권5호
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    • pp.607-618
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    • 2017
  • In this research, a newly developed nature-inspired optimization method, the Lion Pride Optimization algorithm (LPOA), is utilized for optimal design of composite steel box girder bridges. A composite box girder bridge is one of the common types of bridges used for medium spans due to their economic, aesthetic, and structural benefits. The aim of the present optimization procedure is to provide a feasible set of design variables in order to minimize the weight of the steel trapezoidal box girders. The solution space is delimited by different types of design constraints specified by the American Association of State Highway and Transportation Officials. Additionally, the optimal solution obtained by LPOA is compared to the results of other well-established meta-heuristic algorithms, namely Gray Wolf Optimization (GWO), Ant Lion Optimizer (ALO) and the results of former researches. By this comparison the capability of the LPOA in optimal design of composite steel box girder bridges is demonstrated.

VANET 환경에서 효율적인 통신 보안 기술을 위한 시뮬레이션 구현 (Implementation of simulation for efficient communication security technologies in VANET)

  • 최성진;김수현;이임영
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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    • pp.1024-1027
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    • 2012
  • SMART Highway는 다수의 차량들이 무선통신을 이용하여 차량 간 통신 또는 차량과 도로의 인프라 장비 사이에서의 통신을 제공하는 차세대 네트워킹 기술로 VANET이 핵심기술이 된다. 이러한 환경에서는 기존의 네트워크와 달리 사람의 생명과 직접적으로 연결되어 있기 때문에 보안이 매우 중요한 핵심사항이 된다. 빠른 속도의 환경속에서 이동하는 차량 간 인증이 원활이 이루어지기 위해서는 기존의 네트워크에서 사용된 인증방식은 그대로 적용시키기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 VANET 통신 환경에서의 보안 위협 분석을 통해 보안 요구사항을 도출하여, 이를 바탕으로 다수의 차량 간 통신 시에 보다 효율적인 차량 인증이 이루어지기 위하여 블룸필터를 사용한 메시지 일괄검증 기법을 사용한다. 이를 통하여 차량이 통신 범위를 벗어나기 전까지 별도의 불필요한 인증메시지 교환을 줄이고, 통신 범위 내에 차량이 존재하지 않을 때에만 새롭게 갱신된 블룸필터를 이용하여 다른 차량과 인증이 이루어지는 효율적 방식을 제안하고자 한다.

다차로 톨링시스템(SMART Tolling)의 용량추정 방법에 대한 연구 (A Simple Methodology for Estimating the Capacity of Multi-lane Smart Tolling)

  • 최기주;이정우;박상욱
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권4D호
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    • pp.305-311
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    • 2012
  • 단차로 무인 자동통행료 징수시스템(하이패스) 이용률증가와 함께 차단차로 운영, 차단기 작동 등에 따라 단차로 무인 자동통행료 징수시스템 차로 정체는 필연적이다. 이를 개선하기 위해 단차로 무인 자동통행료 징수시스템 차로 용량을 개선하기 위한 많은 연구가 진행 중이며, 대표적으로 스마트하이웨이사업에서 다차로 기반의 무정차 영업시스템(스마트톨링)을 들 수 있다. 본 고는 이러한 시스템의 효율성 개선으로써 스마트톨링의 용량증대 정도를 판단하고자 하였다. 이를 위해 기존 단차로 무인 자동통행료 징수시스템 자료를 바탕으로 스마트톨링시스템의 용량을 추정하는 방법을 제시하였다. 먼저, 단차로 무인 자동통행료 징수시스템 자료를 이용하여 포화차두시간을 산출한다. 그 다음으로 단차로 무인 자동통행료 징수시스템 차로의 용량을 산출한 다음, 단차로에서 다차로로 변경됨에 따라 바뀌는 주변도로환경을 계수화(양측장애물단측장애물 차로폭 및 측방여유폭 보정계수 증가분, 차단기 운영미운영 함에 따라 증가하는 용량 증가분, 차로폭 증가에 따른 용량 증가분)하고 이를 적용하여 다차로 용량을 추정하였다. 그 결과 각각의 경우 용량은 2172~2187대/시로 나타났으며, 기존 문헌에서 제시하는 최대값보다 약 370대/시 정도 많으며, 포화차두시간은 기존 단차로 무인 자동통행료 징수시스템의 차두시간에서 0.5초 정도 단축되어 용량개선 효과가 있는 것으로 판단되었다. 일부 한계와 향후연구사항이 같이 논의되었다.