• Wind and Structures
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• 제9권2호
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• pp.147-158
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• 2006

The purpose of this paper is to find a more accurate method to evaluate pedestrian wind by computational fluid dynamics approach. Previous computational fluid dynamics studies of wind environmental problems were mostly performed by simplified models, which only use simple geometric shapes, such as cubes and cylinders, to represent buildings and structures. However, to have more accurate and complete evaluation results, various shapes of blocking objects, such as trees, should also be taken into consideration. The aerodynamic effects of these various shapes of objects can decrease wind velocity and increase turbulence intensity. Previous studies simply omitted the errors generated from these various shapes of blocking objects. Adding real geometrical trees to the numerical models makes the calculating domain of CFD very complicated due to geometry generation and grid meshing problems. In this case the function of Porous Media Condition can solve the problem by adding trees into numerical models without increasing the mesh grids. The comparison results between numerical and wind tunnel model are close if the parameters of porous media condition are well adjusted.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제12권2호
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• pp.63-75
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• 2013

회전교차로는 영국, 프랑스 등에서 70년대 이후부터 발전하여 현재 유럽을 비롯한 호주, 미국 등 세계 여러 나라에서 운영되어 관련 연구가 끊임없이 지속되고 있으며, 최근 회전교차로를 적극 도입하고 있는 우리나라에서도 이에 맞춰 적극적인 홍보 및 연구가 계속 되고 있다. 하지만 선행연구들은 회전교차로의 안전성 및 운영 효율성에 관한 연구들이 대부분을 차지하고 있고, 회전교차로 설계지침 및 관련연구에서 명확한 보행자 관련 설치기준 및 영향을 제시하지 않고 있다. 설계지침에서 제시하고 있는 최대 교통량에서 보행자에 의한 영향까지 고려한다면, 첨두시간과 같은 시점에서는 오히려 회전교차로가 비효율적으로 운영 될 수 있다. 즉, 첨두시 이외의 시간에는 회전교차로가 효율적으로 운영 되지만, 특정 시간대에는 차량 통행량 및 보행자 수에 따라 회전교차로의 운영개선을 검토해 볼 수 있다. 본 연구에서는 특정시간이나 첨두시의 교통량 및 보행자수를 가정하여 보행자수에 따른 회전교차로의 접근로별 용량변화를 살펴보고, 보행자 수가 증감함에 따른 회전교차로에서의 보행신호 적용 타당성 및 그에 따른 신호운영 방안을 제시하였다. 현장자료를 이용한 시뮬레이션 분석을 통해 회전교차로 보행신호의 설치효과 및 적용방안을 검토하였고, 보행신호를 적용한 회전교차로의 설치 시, 일반 회전교차로에 비해 지체감소 효과가 있는 것을 확인하였다.

• 대한교통학회지
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• 제22권7호
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• pp.131-137
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• 2004

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.

• 대한교통학회지
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• 제20권3호
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• pp.105-113
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• 2002

기존 보행자 충돌사고 분석모형식은 모형식에 따라 분석결과에 대한 오차가 크게 발생하여 실용성에 많은 문제점을 내포하고 있다. 본 연구는 충돌 후 보행자의 최종정지위치를 이용하여 차량충돌속도 및 보행자 충돌위치를 최적화방법으로 분석하는 기법을 개발하였다. 충돌 후 보행자의 동역학적 선회특성에 대한 분석은 승객거동 해석 프로그램인 MADYMO을 이용하여 모의충돌실험을 통해 분석하였다. 모의충돌실험을 통해 분석된 보행자 가슴 및 머리부위의 최종정지위치와 실제사고에서 보행자 머리 및 가슴부위의 최종정지위치와의 차를 목적함수로, 차량충돌속도와 보행자 충돌위치를 설계변수로 정의하여 이를 최소로 수렴하는 최적화 모형식을 정식화한 후 최적설계 전문 소프트웨어인 VisuaIDOC2 프로그램을 이용하여 반응표면 근사최적화기법으로 목적함수를 최소로 수렴하는 차량충돌속도 및 보행자 충돌위치를 분석기법을 개발하였다. 최적화기법을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션 분석기법을 이용하여 차량충돌속도 및 보행자 충돌위치를 분석한 결과. 기존 분석모형식에 비해 분석 오차율이 매우 낮아 보다 정확하고 과학적인 분석기법인 것으로 연구결과 도출되었다. 따라서, 추후 보행자 충돌사고를 분석함에 있어 기존 분석모형식이 아닌 보행자 선회특성을 고려한 최적화기법을 이용하여 보다 신속하고 정확한 분석을 수행함으로써 사고당사간의 의견대립으로 인한 시간적, 경제적 비용의 최소화는 물론 사고관련자의 권익을 보호할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.1-11
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• 2016

Floor Field Model(이하 FFM)은 보행자의 행동을 모델링하기 위한 Cellular Automata(이하 CA) 기반 보행모델이다. FFM에 대한 기존 연구들은 간단한 구조(하나의 방 혹은 방 안에 장애물이 있는 경우), 다소 복잡한 구조(여러 개의 방을 가지는 경우) 등에 대한 실험을 진행하였다. 다만, 실제 건물에 FFM을 적용하기 위해서는 다수의 방, 층, 계단, 출입문 등에 대한 정보들을 처리하기 위한 추가적인 방법론이 요구된다. 특히 이 과정에서 출입문에 대한 처리가 필요하다. 보행자들이 인지하는 출입문은 방의 출입문, 복도와 연결된 계단, 건물의 출입문 등 여러 종류가 있다. FFM에서는 Static Floor Field(이하 SFF)를 계산할 때, 출입문에 대한 정보가 필요하며, 앞서 언급한 출입문 중 어떤 것을 이용하여 SFF를 계산하는지에 따라 시뮬레이션 결과가 달라진다. 본 연구에서는 FFM에서 요구하는 데이터 구조에 따른 XML 형태의 건물 데이터 모델을 제시한다. 또한, 다수의 출입문을 처리하는 방법론을 정의한다. 이에 따라 건물 데이터 구축 및 대피시뮬레이터를 개발하였으며, 대학 캠퍼스 건물에 대해 시뮬레이션 실험을 수행하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권6호
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• pp.1953-1972
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• 2022

The COVID-19 pandemic has resulted in a profound impact on large-scale gatherings throughout the world. Social distancing has become one of the most common measures to restrict the spread of the novel Coronavirus. Islamic pilgrimage attracts millions of pilgrims to Saudi Arabia annually. One of the mandatory rituals of pilgrimage is the symbolic stoning of the devil. Every pilgrim is required to perform this ritual within a specified time on three days of pilgrimage. This ritual is prone to congestion due to strict spatiotemporal requirements. We propose a pedestrian simulation model for implementing social distancing in the stoning ritual. An agent-based simulation is designed to analyze the impact of inter-queue and intra-queue spacing between adjacent pilgrims on the throughput and congestion during the stoning ritual. After analyzing several combinations of intra-queue and inter-queue spacings, we conclude that 25 queues with 1.5 meters of intra-queue spacing result in an optimal combination of throughput and congestion. The Ministry of Hajj in Saudi Arabia may benefit from these findings to manage and plan pilgrimage more effectively.

• 대한공간정보학회지
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• 제20권2호
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• pp.23-29
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• 2012

일반적인 실내 보행자 대피모형 및 대피시뮬레이터는 보행자 특성(예, 이동속도, 방향, 기동성, 성별, 나이, 몸무게, 신체사이즈 등)을 고려하여 개개인이 출구까지 대피할 때의 최단거리나 최소시간, 즉, 국지적(local)인 해를 구한다. 따라서 이러한 모델을 이용해서는 대상 공간 전체(예, 건물 전체)의 재실자들이 모두 대피한다고 할 때, 전체 대피시간을 줄이는 전역적인 최적해를 얻기 힘들다. 본 연구는 건물내의 전체 인원분포를 고려하여 건물 내 재실자들의 총 대피시간을 최소화할 수 있는 전역적인 실내 보행자 최적 대피모형을 제시하고자 한다. 총 대피시간을 줄이는 전역적인 최적해는 다항식으로 찾기 힘든 문제로, 본 연구에서는 메타 휴리스틱기법 중 유전자 알고리즘을 이용하였다. 다양한 분포 상황을 염색체로 표현하고 해를 반복적 필터링하여 최적에 가까운 대피경로 및 대피시간을 산출하였다. 설계된 알고리즘을 표현하고 실험하기 위해서 CA(cellular automata) 기반의 대피 시뮬레이터를 이용하였으며, 다양한 실내 인원분포에 적용하여 그 결과를 제시하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제13권6호
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• pp.77-87
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• 2014

도로 중앙에 설치된 중앙버스전용차로 상의 안전문제가 지적되고 있다. 본 연구에서는 중앙버스전용차로 횡단보도를 이용하는 보행자의 통행행태를 검토하고 잘못된 통행행태를 억제하기 위한 물리적 차단시설의 안전성 증진 효과를 정량적으로 분석한다. 무단횡단이 다수 관측되는 '숙명여대입구 정류장'의 '분리형 횡단보도' 를 조사대상으로 선정하여 횡단보행행태 영상자료를 수집하였다. 수집된 영상속 총 19,649인의 횡단행태를 분석하였고 개개인의 횡단행태를 시공간적으로 분류하였다. 전체 횡단행태 중 약 42%가 위반행태 였으며, 이 중 시간적 위반행태는 8.5%에 해당된다. 시간적 위반 행태를 억제하기 위한 시설로서 보행신호와 연동하여 진출입부를 물리적으로 차단하는 시설의 설치상황을 개선안으로 설정하였다. 해당 시설 설치시 현행법을 위반하는 횡단행태가 정상적인 행태로 개선 가능한지를 판단하였고 이에 따라 현황과 개선 상황에 맞는 보행패턴과 보행량을 결정하였다. 각각의 보행자료를 바탕으로 VISSIM을 이용한 보행모의실험을 수행하였고, FHWA에서 제공하는 상충분석 도구 SSAM을 이용하여 상충발생가능성을 분석하였다. 분석결과, 중앙섬 및 노변보도측 횡단보도 진출입부 8개소에 물리적 차단시설을 설치한 경우 상충발생가능성이 약 24.9% 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.64-69
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• 2012

Head injury is one of the most common cause of deaths in car-to-pedestrian collisions. To reduce the severity of such injuries, many international safety committees have performed headform impact test for pedestrian protection. In this paper, an adult headform impactor model is developed based on the finite element (FE) method and validated through the numerical simulation. The skin material of headform impactor is known as polyvinyl chloride skin (PVC) and its material was assumed as viscoelastic. The viscoelastic parameters of headform skin are identified by a series of trial and error methods. The new developed FE adult headform impactor is verified by the drop test and FE JARI adult headform impactor provided by Madymo program.

• Wind and Structures
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• 제11권1호
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• pp.51-70
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• 2008

CFD is applied to evaluate pedestrian wind comfort at outdoor platforms in a high-rise apartment building. Model validation is focused on generic building sub-configurations that are obtained by decomposition of the actual complex building geometry. The comfort study is performed during the design stage, which allows structural design changes to be made for wind comfort improvement. Preliminary simulations are performed to determine the effect of different design modifications. A full wind comfort assessment study is conducted for the final design. Structural remedial measures for this building, aimed at reducing pressure short-circuiting, appear to be successful in bringing the discomfort probability estimates down to acceptable levels. Finally, the importance of one of the main sources of uncertainty in this type of wind comfort studies is illustrated. It is shown that the uncertainty about the terrain roughness classification can strongly influence the outcome of wind comfort studies and can lead to wrong decisions. This problem is present to the same extent in both wind tunnel and CFD wind comfort studies when applying the same particular procedure for terrain relation contributions as used in this paper.