본 연구에서는 V2X 통신환경 하에서 개별 차량 기반 수집 데이터를 활용하여 독립교차로의 실시간 교통상황대응 최적 교통신호 제어 알고리즘을 개발하였다. 매초 간격으로 V2X 통신환경에서 수집되는 정보를 이용하여 주기, 현시, 현시 순서를 결정하는 알고리즘과 이 알고리즘 안에서 감응식 신호를 적용하여 독립신호 교차로의 신호 최적제어를 실시하였다. 최적화된 신호시간과 본 연구에서 개발된 알고리즘을 활용한 신호제어 성능을 비교하면 전제적으로 평균 지체, 평균 정지지체, 정지횟수, 평균속도가 개선되었음을 나타나고 있으며, 개선 폭이 교통량이 많아질수록 커지는 것으로 분석되었다. 또한 시장점유율에 따른 도입 시기 평가 결과, 평균 지체의 경우 교통량이 500대의 경우 시장점유율이 50% 이하로 내려가면 본 연구에서 개발된 알고리즘이 기존 신호알고리즘보다 높은 지체를 보였으나, 교통량이 1,000대일 경우 시장 점유율 25% 이하에서 지체가 높아졌다. 하지만 1,500대일 경우 시장점유율에 25%에 불과해도 기존의 신호제어 알고리즘보다 지체가 낮아지는 것으로 분석되었다.
시스템의 출력을 결정하는데는 실제적인 물리량보다는 상징적인 정보량이 필요할 때가 있다. 예를 들면 교차로 교통신호제어의 입력정보로 단순히 차량의 대수만으로는 정확한 신호제어를 할 수가 없다. 그러므로 도로의 길이, 폭과 차량의 형태 등을 고려한 도로의 혼잡량이라는 상징적인 정보량이 적합하다고 할 수 있다. 그러나 상징적인 정보량은 입력정보인 실제적인 물리량 사이에 서로 관련성이 없거나 상충적일 경우, 각 정보간의 선형성과 관련의식을 도출하여 상징적인 정보를 얻는다는 것이 어렵다. 본 논문에서는 상징적 정보량의 의미와 필요성을 교통신호처리 제어에 있어서 고찰하여 본후, 퍼지 이론을 통해 물리적인 교통 정보량을 이용하여 교통신호제어의 최종적인 출력 정보량인 교통 혼잡량을 산출하여 교통신호제어에 적용하여 기존의 교통신호제어 결과와 비교하였다.
지금 사용되는 제어기의 제어방식은 220V 고전압을 일대 일로 직접 신호등에 전달하는 스위치방식이다. 이 방식은 감전위험, 누설전류, 보행공간 침해, 미관 저하 등 많은 단점이 있다. 이에 따라 교통신호기의 제어방식이 디지털로 전환되는 노력이 이루어지고 있으며, 신호등과 신호기와의 디지털 통신 체계가 그 핵심으로 부상하고 있다. 본 논문은 이러한 디지털방식의 신호제어를 위해 필요한 통신체계를 개발하고자 하였다. 이를 위해 먼저 신호등을 포함한 다양한 신호기 주변장치와 특별한 메시지에 대하여 CAN 식별자(ID)를 할당하였다. 또한 이 할당된 식별자(ID)기반으로 신호등에 대한 제어정보를 전달하고 제어상태 피드백을 수집하는 CAN 기반 신호제어 프로토콜을 구성하였다. 이 통신체계의 검증을 위해 소프트웨어 모의실험시스템을 제작하여 신호제어에 활용 가능함을 검증하였다.
제어로봇시스템학회 1996년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 11th (KACC); Pohang, Korea; 24-26 Oct. 1996
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pp.368-371
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1996
In this paper, a feedforward-plus-feedback control scheme is presented to prevent congestion in store-and-forward packet switching networks. The control scheme consists of two algorithms. Specifically, the input traffic adjustment algorithm employs a fairness policy such that the transmission rate of the input traffic is proportional to its offered rate. The control signal computation algorithms to ensure stability of the overall system in the robust sense and to ensure the desired transient behavior in the adaptive, with respect to variations of input traffic, are designed.
기존 실시간 신호제어시스템의 루프검지기 기반 수집체계의 한계를 극복하기 위해 실시간 택시 GPS 데이터를 신호제어에 활용할 수 있는 방안에 대한 연구의 일환으로, 본 논문은 2016년 발표한 링크평균통행시간과 대기차량길이의 추정 모형과 교통상황 판단 알고리즘에 대해 평과와 개선을 수행하였다. 링크평균통행시간은 연동그룹과 비연동그룹을 고려하여 평균통행시간을 고도화하였고, 대기차량길이는 교통상황을 고려하여 추정모형을 고도화 하였다. 링크평균통행시간의 정확도는 약 95%, 대기차량길이의 정확도는 약 85%로 분석되었다. 교통상황판단 알고리즘은 정확도가 향상된 통행속도와 대기차량길이를 반영하였다. 반영된 지표들의 변동을 줄이고 교통상황의 추세를 판단하기 위해 평활화를 수행하였으며, 과포화 상황 판단 기준에 통과주기를 반영하여 알고리즘을 고도화하였다.
현대의 도시교차로는 과거와 달리 날로 이용량과 시설규모가 증가하여 대형화하고 있다. 이에 따라 지역적 정전이나 광역적 정전사태가 발생하는 경우 교통상황은 걷잡을 수 없는 혼잡상황에 직면하게 된다. 최근에는 전력수요예측 오류로 인한 대규모 도시정전사태가 발생한 사례가 있으며, 이로 인한 교통 혼잡해소에 많은 시간과 비용이 소모된 바 있다. 이에 정부와 경찰청에서는 교통신호시스템의 비상대응력을 고도화하기 위해 무정전전원장치(UPS: Uninterruptible Power Supply)의 도입을 추진 중에 있다. 본 연구에서는 교통신호기의 제어 용량을 고려하여 최소 2시간 지속가능한 전원보상용량을 산정하고, 산정 용량을 기준으로 개발된 규격은 시제품 실험을 통하여 전원보상 요구 성능을 검증하였다. 실험결과 개발된 규격은 충분히 요구 성능을 만족하였으며 중요교차로 등 대형교차로에서 운영 가능한 것으로 나타났다.
최근 발생하는 교통 정체, 안전 및 물류비 증가 등의 사회문제는 기존의 교통기반 시설로는 해결하는데 어려움이 있다. 이러한 관점에서 도로 및 신호등의 교통기반시설과 차량의 지능화를 바탕으로 하는 지능형 교통 시스템(ITS)의 중요성은 더욱 부각되고 있으며, 새로운 지능형 교통 시스템 무선 통신 규격에 대한 관심이 높아지고 있다. 이러한 지능형 교통 시스템 무선 통신 기술을 활용한 검지 기술을 통해 수집된 실시간 교통 정보를 활용하기 위한 새로운 교통 제어 전략들이 만들어지고 있다. 특히, 지능형 교통 시스템 무선 통신 기술 중 단거리 전용 무선 통신(DSRC) 시스템은 자동요금징수(ETCS) 시스템을 통해 확대와 함께 운전자용 단말기 보급이 활발히 진행되고 있다. 이러한 인프라의 구축은 지능형 교통 시스템 산업에 많은 영향을 미칠 것으로 보이며, 많은 분야에서 이 기반 시설을 재활용하는 방안을 연구 중에 있다. 교통 신호 제어 분야에서도 이 기반 시설을 활용한 양질의 실시간 정보를 활용하여 최적의 교통 신호 제어 시스템을 구현하려는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 현재 WISDOM의 개발이 진행 중에 있다. 따라서 본 논문에서는 실시간으로 교통 정보를 수집하기 위한 차량 검지 기술의 하나로 지능형 교통 시스템의 전용 통신 기술인 단거리 전용 무선 통신 시스템을 활용하기 위한 통신 프로토콜을 제안하고자 한다.
국내에서 운영되는 교통체계를 보다 안전하고 효율적으로 개선하기 위해 창원시를 대상으로 교통운영체계 선진화 사업이 시행되었다. 이 사업은 회전교차로 설치와 비보호좌회전 확대 등 10개의 단위사업이 포함되었고, 이에 대한 사업 전/후 효과 평가를 실시하였다. 본 논문에서는 회전교차로, 비보호좌회전, 좌회전감응신호 적용에 따른 정량적 및 정성적 평가결과를 분석하여 제시하였다. 정량적 분석결과로는 회전교차로 도입으로 평균 통행속도가 16.8% 향상되었으며, 비보호좌회전 확대 시행에 따른 평균 통행시간은 12.4% 감소하였으며, 제어지체는 41.6% 개선되었다. 좌회전 감응제어 운영으로 인한 평균 제어지체는 26.7% 감소한 것으로 분석되었다. 정성적 분석결과로는 회전교차로 도입으로 인한 만족도는 약 57.7%, 비보호 좌회전 확대 운영의 만족도는 약 60.3%로 분석되었다. 이와 같이 교통운영체계 선진화 사업에 대한 운영 효과가 크게 나타났고, 일반시민들의 만족도도 매우 높은 것을 파악되었다. 그러므로 선진화 사업의 적용 효과가 클 것으로 예상되는 지점을 파악하여 이를 확대 적용하는 것이 필요하다고 판단된다
에너지 방송 통신 교통 등의 주요 기반시설의 파괴와 침해는 사회 경제적 손실 뿐 아니라 개인의 자유와 권리를 위협하는 결과를 초래할 수 있다. 특히 교통신호제어시설이 침해되었을 경우에는 시민들의 생활 불편 뿐 아니라 교통사고 등 사회 혼란을 유발시킨다. 최근의 제어시스템은 폐쇄망으로 운영하고 있어 안전하다는 생각으로 정보보호시스템이 구축되어 있지 않거나 보안 패치 및 바이러스 백신 업데이트 등이 제대로 이루어지지 않아 보안취약점을 이용한 사이버 공격에 노출되어 있다. 따라서, 사이버 공격 및 침해사고를 방지하기 위해서 지능형교통시스템의 특성을 파악하고 그에 맞는 대응방안을 마련할 필요가 있다. 본 논문에서는 지능형교통시스템에 대한 보안취약요인을 분석하고 보안취약점 개선방안을 제시하고자 한다.
For efficient and economical train operation in low-density railway line, on-board oriented train control system, which reduces expensive wayside equipment, is being developed. In this paper, we discuss a tram signal priority strategy which enables efficient and safe train operation when the developing system is applied to train-tram railway environment. Based on the well-known transit signal priority strategies, we develop a tram signal priority algorithm and conduct simulations by using model-based systems engineering (MBSE) tool. Various considerations such as operation procedure, linkage to existing road traffic system, applicability with respect to crossroad types, and so on, are also dealt with.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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