• 제목/요약/키워드: Traffic Assignment model

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확률적 통행배정하에서 기종점 통행량추정 모형의 개발 (Solution Methods for OD Trip Estimation in Stochastic Assignment)

  • 임용택
    • 대한교통학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.149-159
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    • 2006
  • 본 연구에서는 관측 링크통행량을 이용하여 기종점(OD) 통행량을 추정하는 두 가지 방법을 제시하며, 기존 연구들과는 달리 확률적 통행배정(stochastic traffic assignment)모형을 이용한다 확률적 통행배정모형을 이용할 경우, 운전자들이 갖고 있는 경로 대안간의 인지오차(perceived error)를 모형에 반영할 수 있으며, 링크통행량과 OD 통행량사이에 명시적인 함수관계가 존재하여 쉽게 OD 통행량을 구할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 이런 관계식을 이용하여 두 가지의 OD통행량 추정모형을 개발하며 이를 풀기 위한 알고리듬을 제시한다. 첫 번째 모형식은 관측교통량과 추정교통량간의 차이를 최소화시키는 미분값에서 도출되며 OD통행량 추정과 관련된 변수들과의 민감도(sensitivity)값도 도출한다. 두 번째 모형식은 관측교통량에 접근하는 추정교통량의 동적과정(dynamic process)을 통하여 도출된다. 본 연구에서 제시된 OD통행량 추정모형들은 가상 예제 교통망을 대상으로 평가하며 각 모형의 장단점을 기술한다. 또한, OD통행량 추정문제가 갖는 다수의 해(multiple solutions)에 대해서도 간단히 살펴본다.

시뮬레이션 부하기법을 이용한 경로기반 동적통행배정모형의 개발 (Path-based Dynamic User Equilibrium Assignment Model using Simulation Loading Method)

  • 김현명;임용택;백승걸
    • 대한교통학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.101-113
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    • 2001
  • 지난 20여년간 연구자들이 가장 주목한 분야 중 하나가 동적 통행배정모형(Dynamic Traffic Assignment model) 분야다. 그러나 현재까지 발표된 많은 모형들은 모형의 안정적인 수렴성과 동적 통행배정모형이 갖는 많은 제약식들을 동시에 만족시키기에는 미흡한 상태였다. 이는 동적모형이 실시간 적용되기 위해서는 이용자의 경로선택문제 뿐만 아니라 각 링크의 대기행렬 길이, 통행시간, 유입·유출 교통량의 동적 변화가 교통류이론에 부합하도록 설계되어야 하기 때문이다. 이런 측면에서 기존에 주로 사용되던 링크기반(link-based)의 통행배정 알고리즘은 위와 같은 동적 특성들을 모두 만족시키기에는 한계가 있다. 링크기반모형의 경우, 각 링크에 대해 여러 제약식 (flow Propagation, FIFO constraint 등)들을 개별적으로 만족시켜야 하는데, 실제 이러한 작업은 모형을 매우 복잡하게 만들뿐만 아니라 실제 현실상의 교통류 특성을 비현실적으로 표현하는 결과를 낳기 때문이다. 본 연구에서는 이러한 문제를 극복하기 위하여 시뮬레이션을 이용한 경로기반(Path-based) 동적 통행배정모형을 제시하고자 한다. 차량의 흐름을 좀 더 현실적으로 표현하기 위하여 개별 링크의 교통류상태를 point queue 이론으로 설명하였다. Point queue 이론은 각 링크 유출부에서의 유출교통량 및 대기시간을 전통적인 대기행렬 이론에 근거해 모형화하는 것으로 본 연구에서 실험한 결과 각 링크의 대기행렬 변화추이를 묘사하는데는 합리적인 것으로 분석되었다. 또한, 시간 종속적 기종점 교통량을 교통망에 부하하기 위해 Simulation Loading Aalgorithm(SLA)을 개발하였다. SLA를 point queue 이론과 결합할 경우 별다른 명시적 제약없이도 앞에서 언급한 제 약식들을 만족시킬 수 있으며, 동적 통행배정모형이 갖추어야 할 두 가지 필요조건 즉 수렴성과 현실적인 교통류의 동적 변화를 묘사하는 것으로 판단되었다.

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유전자 알고리즘을 이용한 대중교통 통행배정모형 개발 (A Transit Assignment Model using Genetic Algorithm)

  • 이신해;최인준;이승재;임강원
    • 대한교통학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.65-75
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    • 2003
  • 교통혼잡 문제가 점점 심각해짐에 따라 대중교통의 중요성은 날로 부각되며, 대중교통을 지원하기 위한 정책들이 속속 입안되고 있어 대중교통을 심도 있게 분석할 수 있는 틀의 개발은 필연적이라 할 수 있다. 이에 본 연구는 대중교통의 특성을 고려하는 대중교통 통행배정모형의 개발을 목적으로 수행되었다. 본 연구에서 개발한 대중교통 통행배정모형은 기존의 대중교통 통행배정모형이 개별차량과 다른 대중교통의 특성을 정확히 반영하고 있지 못하다는 한계를 극복하고자, 최적경로 탐색에는 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)을 통행량 배정에는 로짓모형을 기반으로 한 확률적 통행량 배정모형(Stochastic Network Loading Model)을 이용하였다.

교차로 지체를 고려한 통행시간함수 개발 (Development of Travel Time Functions Considering Intersection Delay)

  • 오상진;박상혁;박병호
    • 대한교통학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.63-76
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    • 2008
  • 본 연구는 교차로 지체를 고려한 통행시간함수를 개발하고, 이를 도시가로망에 적용하여 분석하는데 그 목적을 두고 있다. 이는 기존 통행배정 모형이 교차로 지체를 적절히 고려하지 못하고 있다는 분석에 근거하고 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 링크의 통행시간을 구간 순행시간과 교차로 지체시간으로 구분하고, 청주시 주행속도, 교통량, 기하구조 및 신호운영 자료 등을 수집하여 계획단계에 적절한 구간 순행시간과 교차로 지체시간 산출모형을 구축하고, 이를 통행배정 단계에 적용하여 그 타당성을 분석하는데 중점을 두고 있다. 주요 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 교차로 지체시간을 산출하기 위해 교차로의 녹색시간비 대신 접근로의 차로수비율을 교차로 유형별로 보정한 후, 이를 실제 녹색시간비율과의 t-검정을 시행하여, 평균값에 차이가 없다는 귀무가설을 기각할 수 없는 것으로 분석되어, 보정 차로수비율을 모형구축에 적용하였다. 둘째, 기존의 BPR모형과 보정 차로수비를 이용한 균일지체기반 수정모형 및 Webster기반 수정모형을 청주시 가로망에 EMME/2를 활용하여 통행배정하여 주행속도 조사자료와 비교한 결과, BPR모형은 교차로 지체의 영향을 반영하지 못하는 것으로 나타난 반면에 균일지체기반 수정모형과 Webster기반 수정모형은 관측된 조사자료에 보다 근접한 결과를 보였다. 셋째, 이들 모형의 배정결과와 실측 통행시간, 교통량, 평균통행속도간 통계검증 결과 통행시간 분리모형이 BPR모형 보다 실측치와의 통계적 오차가 감소하는 것으로 분석되었다.

네트워크 기반모델을 이용한 서울-부산간 고속철도 개통 후의 교통수단별 시장점유율 예측 (A Network-Based Model for Estimating the Market Share of a High-Speed Rail System in the Korean NW-SE Corridor)

  • Gang-Len Chang
    • 대한교통학회:학술대회논문집
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    • 대한교통학회 2003년도 제43회 학술발표회논문집
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    • pp.127-150
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    • 2003
  • This research presents a novel application of static traffic assignment methods, but with a variable time value, for estimating the market share of a high-speed rail (HSR) in the NW-SE corridor of Korea which is currently served by the airline (AR), conventional rail (CR), and highway (HWY) modes. The proposed model employs the time-space network structure to capture the interrelations among all competing transportation modes, and to reflect their supply- and demand-sides constraints as well as interactions through properly formulated link-node structures. The embedded cost function for each network link offers the flexibility for incorporating all associated factors, such as travel time and fare, in the model computation, and enables the use of a distribution rather than a constant to represent the time-value variation among all transportation mode users. To realistically capture the tripmakers' value-of-time (VOT) along the target area, a novel method for VOT calibration has been developed with aggregate demand information and key system performance data from the target area. Under the assumption that intercity tripmakers often have nearly "perfect" travel information, one can solve the market share of each mode after operations of HSR for each O-D pair under the time-dependent demand with state-of-the-art traffic assignment. Aside from estimating new market share, this paper also investigated the impacts of HSR on other existing transportation modes.

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Interference-Aware Channel Assignment Algorithm in D2D overlaying Cellular Networks

  • Zhao, Liqun;Wang, Hongpeng;Zhong, Xiaoxiong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권4호
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    • pp.1884-1903
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    • 2019
  • Device-to-Device (D2D) communications can provide proximity based services in the future 5G cellular networks. It allows short range communication in a limited area with the advantages of power saving, high data rate and traffic offloading. However, D2D communications may reuse the licensed channels with cellular communications and potentially result in critical interferences to nearby devices. To control the interference and improve network throughput in overlaid D2D cellular networks, a novel channel assignment approach is proposed in this paper. First, we characterize the performance of devices by using Poisson point process model. Then, we convert the throughput maximization problem into an optimal spectrum allocation problem with signal to interference plus noise ratio constraints and solve it, i.e., assigning appropriate fractions of channels to cellular communications and D2D communications. In order to mitigate the interferences between D2D devices, a cluster-based multi-channel assignment algorithm is proposed. The algorithm first cluster D2D communications into clusters to reduce the problem scale. After that, a multi-channel assignment algorithm is proposed to mitigate critical interferences among nearby devices for each D2D cluster individually. The simulation analysis conforms that the proposed algorithm can greatly increase system throughput.

통행 단말기 정보를 이용한 동적 기종점 통행량 추정모형 개발 및 적용에 관한 연구 (Development of a quasi-dynamic origin/destination matrix estimation model by using PDA and its application)

  • 임용택;추상호;강민구
    • 대한교통학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.123-132
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    • 2008
  • 동적(dynamic) 기종점(origin-destination, OD) 통행량은 다양한 교통분야에 활용이 가능한데, 대표적으로 동적 통행배정모형의 입력자료와 같은 교통계획분야와 실시간 도로교통 운영분야, 그리고 교통수요 관리분야 등에도 사용할 수 있다. 이런 교통정책들을 평가하기 위해서는 정확한 동적 OD통행량의 추정은 무엇보다 중요하며, 이를 위하여 다양한 기법들이 제시되고 있다. 본 연구에서는 최근 새롭게 연구되고 있는 개인이 소지한 통행 단말기 정보를 이용하여 동적 OD통행량을 추정하고 이를 평가하고자 한다. 이를 위하여 동적 OD추정모형을 개발하고 개발된 추정모형과 동적 통행배정모형(DYNASMART-P)을 이용하여 동적 OD통행량을 추정하는데, 동적OD통행량 추정시 이용되는 단말기 정보가 표본자료(sample data)이기 때문에 이를 전수화하는 과정이 포함된다. 본 연구에서 제안한 방법으로 제주시를 대상으로 동적OD통행량을 추정한 결과, 그 가능성을 확인할 수 있었다.

전광 WDM 링 통신망에서 수요집적 및 광파장 경로설정 (Traffic Grooming and Wavelength Routing for All Optical WDM-Ring Network)

  • 윤문길
    • 한국경영과학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.33-44
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    • 2001
  • In this paper, we address a problem of traffic grooming and wavelength routing in all optical WDM ring networks. Given a traffic demand for each node pair, we should aggregate the traffic onto lightpaths between pairs of nodes to transport the demand, and set up the routing path for each lightpath with minimum number of wavelengths to be assigned to lightpaths. In this paper, we formulate our problem as a mixed Integer Programming model. Owing to the problem complexity, it is hard to find an optimal solution for our problem. hence, we develop a heuristic algorithm to solve our problem efficiently. From the computational experiments, we can find the proposed heuristic is very satisfactory in both the computation time and the solution quality generated.

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네트웍의 확장없이 방향별 지체를 고려하는 통행배정모형의 개발 (A Variational Inequality Model of Traffic Assignment By Considering Directional Delays Without Network Expansion)

  • SHIN, Seongil;CHOI, Keechoo;KIM, Jeong Hyun
    • 대한교통학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.77-90
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    • 2002
  • 네트웤확장은 평형통행배정모형에서 교차로의 지체와 같이 방향별로 발생하는 교차로의 움직임을 고려하기위한 필수불가결한 방법으로 사용되어져 왔다. 그러나 이 방법은 교차로에서 발생하는 가능한 방향별움직임을 가상 링크를 추가하여 표현함으로 네트웤의 복잡성이 증가하고 계산노력이 많이 요구되어진다. 본 연구에서는 이러한 방향별지체와 이에 관련된 움직임을 네트웤의 구조를 확장함이 없이 이용가능한 사용자최적통행배정모형을 새로운 변동부등식를 통해 제안한다. 제안된 식에 회전지체함수가 직접적으로 내재되므로 네트웤의 어떤 변화도 요구되지 않으며 교차로의 방향별움직임에서 나타나는 상호연관성이 변동부등식의 특성을 통해 명쾌하게 반영된다. 제안된 변동부등식의 해법으로서 변형된 대 각화알고리즘이 제안되며 이때 링크표지덩굴망알고리즘이 각 교차로에서 발생하는 방향별지체를 고려하여 최적경로를 발견하는데 응용된다. 제안된 모델을 통한 실험결과로서 자용자최적평형조건이 만족됨이 확인되었으며 교차로주변에서 회전금지와 함께 목격되는 유턴, 피턴과 같이 두번 이상 같은 교차로를 통과하는 통행행태가 운전자의 경로파악시 발생됨을 확인되었다. 본 연구에서 제안된 모델은 네트웤의 교차로의 움직임을 파악하기위해 구축하는데 요구되는 노력을 감축하고, 컴퓨터계산노력을 절감하며, 향후 첨단여행정보시스템을 구축하는데 기여할 것으로 기대된다.

ATIS 체계 구축을 위한 출발지와 도착지의 경로 인지 특성 반영 확정적 사용자 최적통행배정 모형 (A Deterministic User Optimal Traffic Assignment Model with Route Perception Characteristics of Origins and Destinations for Advanced Traveler Information System)

  • 신성일;손기민;이창주
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.10-21
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    • 2008
  • Wardrop(1952)의 확정적 사용자최적원리(Deterministic User Optimal Principle)에 의한 사용자의 통행행태는 교통망의 상황에 대하여 완전한 정보가 존재한다는 가정을 기반으로 하고 있다. 따라서 확정적 사용자최적원리에 따르면 사용자는 출발지와 도착지를 연결하는 최적경로를 선택하며, 사용자가 경로를 임의로 변경하여 통행비용을 줄일 수 없는 균형 상태에 도달함을 의미한다. 운전자의 통행경로선택기준은 다양하게 생각될 수 있으나, 일반적으로 확정적 사용자최적원리에서 운전자는 최소의 통행시간이 소요되는 경로를 선택한다. 그러나 현실의 교통망에서 발생하는 운전자의 통행행태는 통행시간으로 경로를 선택하지 않는 경향이 빈번하게 목격되며, 확정적 사용자최적원리에서처럼 통행시간만을 경로선택의 기준으로 적용하는 모형은 비합리적인 통행행태를 유도할 가능성이 높다. 이에 본 연구는 운전자의 경로를 인지하는 행태를 보다 현실적으로 모사하는 확정적 최적통행배정모형을 제안한다. 이를 위해 모형을 사용자가 경로를 결정함에 있어 출발지와 도착지에서 경로를 인지하는 일반적인 특성으로 통행시간 정보뿐만 아니라 도로주행 조건, 출발지와 도착지에 대한 교통망 정보의 유무 등을 동시에 반영한다고 가정한다. 또한 본 연구는 출발지를 기준으로 하는 통행을 전개하는 전방탐색기법과 도착지를 기준으로 통행을 후퇴하는 후방탐색기법을 동시에 수식과 알고리즘에 반영하여 사용자의 경로인지특성을 반영하는 노력이 주 내용이다.

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