일반적으로 4지 또는 3지의 교차로가 설계·운영되고 있으나 적지 않게 5지 또는 그 이상 의 원형 신호교차로가 실질적으로 이용되고 있다. 접근로 수에 따른 교차로 형태별 분류에 의하면 5지 이상의 교차로에서의 상충지 점의 수는 4지 교차로의 그것보다 월등히 높아 설계지침에서도 4지 이하의 교차로를 설계할 것을 권하고 있으며 마찬가지로 5지 원형 신호교차로에서도 그 상충지점 수가 많다. 이러한 이유로 5지 신호 교차로의 신호 설계는 교통소통이 아닌 교통안전측면에서 신호현시 순서 및 길이가 결정되어야 할 필요가 있으며 또 그러한 현시순서는 교차로 내 원활한 교통의 흐름을 심각한 수준으로 방해하지 않을 필요가 있다. 본 연구에서는 5지 신호교차로의 안전을 고려한 현시순서설계 방안을 제시한다. 울산광역시에서 운영중인 공업탑 5지 신호교차로를 대상으로 현장자료를 수집하였으며, 신호시간 설계모형은 TRANSYT-7F를 적용했다. TRANSYT-7F에서의 최적 신호현시의 길이를 토대로 기본적으로 "한 현시에 2개 교통류의 이동" 원칙에 따라 재배열하였다. 제안된 방법으로 보정된 신호현시 순서 및 길이를 사용하여 모의실험한 결과 TRANSYT-7F에서 제시한 최적 신호현시 순서 및 길이를 적용한 것에 비하여 평균 6.2%지체도 증가가 있었으나 교차로 내 상충수를 61.5% 줄이는 결과를 도출하였다.
도시간선도로의 신호시간요소를 계획하는 방법은 크게 3가지로 나뉜다. 이들은 통 과폭 최대화모형, 지체도 최소화 모형 그리고 이들 두 가지 모형의 통합모형으로 구분된다. 기존의 통합모형은 지체를 줄이기 위하여 최대 통과폭 모형인 PASSER-II로 최적화된 좌회 전현시순서를 TRANSYT-7F에 사용하는 방법이다. 그러나 통과폭 최대모형과 기존의 통합 모형은 지체를 최소화해주지 못하고, 반면에 지체도 최소화모형인 TRANSYT-7F는 좌회전 현시순서를 최적화 시켜주지 못하는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구의 목적은 기존 모 형들의 갖고 있는 단점을 극복하기 위하여 좌회전현시를 최적화하면서 지체를 최소화해줄 수 있는 새로운 모형(KS_SIGNAL)을 개발하는데 있다. 개발된 모형은 MAXBAND 등과 같은 최대통과폭모형을 발전시킨 혼합정수계획법 형태를 갖는다. 평가결과에 의하면 개발된 모형 으로 최적화된 좌회전현시순서를 TRANSYT-7F에 사용할 경우 TRANSYT-7F나 PASSER-II 와 TRANSYT-7F를 통합한 기존 모형들보다 지체를 줄일 수 있는 것으로 나타났다.
Prior to using any computer model, the program-embedded palameters showing significant differences from real world should be calibrated. This is especially true when the model is expected to be used fro various roadway and traffic condition. The calibration of TRANSYT model was conducted for the parameters of start-up delay, and lag, stop penalty(K), platoon dispersion factor, and saturation flow rate. The values of the parameters were obtained by theoretical methods from actual field measurements for discharging and arrival pattern. The sites elected for the study was an intersection of Dongil-Ro and Hwarang-Ro, and a 334 meter downstrean section from the intersection stop line on westbound Hwarang-Ro. The study results showed that the start-up delay was 2.6 sec, end lag was 1.0 sec, saturation flow rate was 2287 pcphgpl, platoon dispersion factor was 0.2-03, and stop penalty(K) was 32. However, since these parameters re apt to depend on traffic and roadway condition, it is doubtful whether the obtained values will be applicable to the area-wide situation other than this particular site.
Six Levels of Service are defined for each type of facility for which analysis procedures as available. They are given letter designations, from A to F with Level of Service A representing the best operating conditions and Level of Service F the worst. Yet the appropriate criteria by vehicle delay model in our situations are not formed. Therefore, The objective of this study is to form the criterion of by average approach delay based on the criterion of V/C ratio. Level-of-Service criterion of this study by TRANSYT-7F Delay Model is as follows. A:${\leq}35.5$ sec, B:${\leq}41$ sec, C:${\leq}48$ sec, D:${\leq}56.5$ sec, E:${\leq}66.5$ sec, F:>66.5 sec.
Signal optimization model is divided bandwidth-maximizing model and delay-minimizing model. Bandwidth-maximizing model express model formulation as MILP(Mixed Integer Linear Programming) and delay-minimizing model like TRANSYT-7F use "hill climbing" a1gorithm to optimize signal times. This study Proposed optimization model using genetic algorithm one of evolution algorithm breaking from existing optimization model This Proposed model were tested by several scenarios and evaluated through NETSIM with TRANSYT-7F\`s outputs. The result showed capability that can obtain superior solution.
A genetic algorithm to determine the optimal signal sequence and double cycle pattern is described. The signal sequence and double cycle pattern are used as the input for TRANSYT to find optimal signal timing at each junction in the area traffic networks, In the genetic process, the partially matched crossover and simple crossover operators are used for evolution of signal sequence and double cycle pattern respectively. A special conversion algorithm is devised to convert the signal sequence into the link-stage assignment for TRANSYT. Results from tests using data from an area traffic network in Leicester region R are given.
This study was carried out to investigate the relationship between the traffic signal systmes and the air pollutants emitted by the motor vehicles at Kangnam Intersection. One of the most important measures of effectiveness (MOE) in traffic studies is the delay to vehicles in the system. Delay represents indirect costs to the motorist in terms of time loss and a direct cost in terms of fuel consumption during idling. The results of TRANSYT-7F modeling was correlated among delay, fuel consumption and total travel tiem. Air pollutants emission rate can be calculated by the results of modeling and the Korean type emission factor. As expected the highest emissions, for air pollutants, are observed during the morning rush hours (07 : 00-10 : 00). For better results of modeling, the TRANSYT-7F model needs to modify for the Korean type of traffic model. The results of this study indicate that the variation of air pollutants emission rates were closely related to the traffic signal system.
국내에서는 복잡하고 심각해진 도시교통난을 해소하기 위한 대안으로 1981년부터 교통체계관리 기법 중 가변차로제를 도입하여 현재 서울을 비롯한 주요 도시에서 운용하고 있다. 그러나 가변차로제 시행에 따른 운영 효과에 대한 연구는 미진한 편이고, 적용함에 있어서 일반적인 경험치를 따른 설치기준을 이용하여 가변차로제를 시행하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 현재 서울시에서 운영되고 있는 가변차로 구간에 대한 사례조사를 통해 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 가변차로 수행에 따른 효과를 분석하고, 그 시행의 효율성을 높기 위한 방안으로서, 국내의 교통여건에 부합하는 가변차로제의 설치기준을 재설정 하였다. 가변차로제 시행 효과 분석을 위한 효과측정기준으로 평균지체와 연료소모량을 선정하였다. TRANSYT-7F 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여, 가변차로로 유입 유출되는 v/c별 교통량과 방향별 교통량비율, 그리고 기하구조측면으로 가변차로수와 가변차로 구간 내에서의 좌회전의 허용여부 이 네 가지 영향요소의 변화에 따른 각각의 상황별 가변차로제 시행효과를 분석하였다. 시뮬레이션 결과 왕복 6차로 구간의 경우 현재 가변차로제의 설치기준으로 제시된 방향별 교통량비율보다 더 작은 차이에서도 가변차로제 실시 효과의 의미를 부여 할 수 있는 것으로 나타났다.
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.
본 논문에서는 기개발된 간선도로 연동화 신호최적화 모형인 KS-SIGNAL의 최적화 수행속도를 향상시키기 위한 새로운 모형식을 개발하였다. 이를 위하여 기존 모형식의 수정, MILP 최적화 루틴의 탑재, 좌회전 현시순서와 관련한 제약식의 추가 등 3단계에 걸친 모형 개선 작업이 이루어졌으며, 그 결과 기존 모형식과 비교 99%이상의 최적화 수행시간 단축 효과를 창출하였다. 개발된 KS-SIGNAL 모형식은 여러 다양한 경우에 대해 모의실험을 실시한 결과 교통량보다는 교차로간 거리에 더욱 민감하게 반응함으로써 지체최소화모형 (TRANSYT-7F)보다는 통과폭최대화모형(PASSER-II)에 더 가까운 신호시간계획을 산출하였다. 더불어 본 모형식이 좌회전 현시순서를 최적화시키지 못하는 TRANSYT-7F 모형식과 통과폭을 최대화하나 통과폭 밖의 직진교통류를 고려하지 못하는 PASSER-II 모형식, 그리고 이들의 단점을 상호보완한 결합모형과 비교하여 더 적은 지체를 유발시키는 보다 더 효율적인 신호시간계획을 창출하는 것으로 분석되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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