본 연구의 목적은 매 주기마다 교차로에 출입하는 차량의 도착률을 근거로 다음 주기의 대기차량 길이와 평균지체도를 예측하여 대기차량길이와 평균지체도를 최소화하는 이중목적 변동주기 기반의 동적 신호시간 결정모형을 개발하고 유전자 알고리즘을 이용하여 신호 최적화 모형을 구축하는데 있다. 본 논문에 적용된 주기변동기반 시스템은 기존의 고정주기, 고정 현시값을 적용해서는 실제 현장에서 교통상황의 변화에 적응하기 어렵기 때문에 매 주기마다 교통수요에 근거하여 주기길이와 현시길이를 조정하여 교차로 교통신호운영을 최적화 하는 것이다. 또한 목적함수 값으로 평균지체도와 평균대기차량을 동시에 적용함으로써 교차로 막힘이나 타 교차로의 신호운영에 악영향을 미치치 않으면서 최적의 신호운영을 가능하게 하는 것이다. 본 모형의 적용결과 비포화상태나 포화상태의 경우 모두 TRANSYT-7F나 PASSER-II보다는 동적으로 신호를 계산하는 본 모형이 대기차량수와 통과차량수, 지체도에 있어서 더 좋은 결과를 나타내었다. 그리고 이중목적함수를 적용한 결과 두 가지 목적함수값에서 서로 상쇄(trade-off)가 되며 양자를 모두 고려할 수 있는 현시길이와 주기길이를 찾을 수 있다는 것을 보여주었다. 본 연구결과 지능형 교통체계로서 실시간 신호최적화에 유용하게 적용될 수 있는 첨단교통신호 모형으로 주기변동기반 및 다중목적 신호최적화모형의 적용 가능성을 보여준 것으로 판단된다.
Freeway Corridors consist of urban freeways and parallel arterials that drivers can use alternatively. Ramp metering in freeways and signal control in arterials are contemporary traffic control methods that have been developed and applied in order to improve traffic conditions of freeway corridors. However, most of the existing studies have focused on either optimal ramp metering in freeways, or progression signal strategies between arterial intersections. There have been no traffic control systems in Korea that integrates the freeway ramp metering and arterial signal control. The effective control strategies for freeway operations may cause negative effects on arterial traffic. On the other hand, traffic congestion and bottleneck phenomenon of arterials due to the increasing peak-hour travel demand and ineffective signal operation may generate an accessibility problem to freeway ramps. Thus, the main function of the freeway which is the through-traffic process has not been successful. The purpose of this study is to develop an integrated control model that connects freeway ramp metering systems and signal control systems in arterial intersections. And Optimization of integrated control model which consists of ramp metering and signal control is another purpose. Optimization results are verified by comparison with the results from MATDYMO.
Freeway corridors consist of urban freeways and parallel arterials that drivers can use alternatively. Ramp metering in freeways and signal control in arterials are contemporary traffic control methods that have been developed and applied in order to improve traffic conditions of freeway corridors. However, most of the existing studies have focused on either optimal ramp metering in freeways, or progression signal strategies between arterial intersections. There have been no traffic control systems in Korea that integrates the freeway ramp metering and arterial signal control. The effective control strategies for freeway operations may cause negative effects on arterial traffic. On the other hand, traffic congestion and bottleneck phenomenon of arterials due to the increasing peak-hour travel demand and ineffective signal operation may generate an accessibility problem to freeway ramps. Thus, the main function of the freeway which is the through-traffic process has not been successful. The purpose of this study is to develop an integrated control model that connects freeway ramp metering systems and signal control systems in arterial intersections. And Optimization of integrated control model which consists of ramp metering and signal control is another purpose. The design of experiment, neural network, and simulated annealing are used for optimization.
PURPOSES : The purpose of this study was to develop safety performance functions (SPFs) that use zero-inflated negative binomial regression models for urban intersections in central business districts (CBDs), and to compare the statistical significance of developed models against that of regular negative binomial regression models. METHODS : To develop and analyze the SPFs of intersections in CBDs, data acquisition was conducted for dependent and independent variables in areas of study. We analyzed the SPFs using zero-inflated negative binomial regression model as well as regular negative binomial regression model. We then compared the results by analyzing the statistical significance of the models. RESULTS : SPFs were estimated for all accidents and injury accidents at intersections in CBDs in terms of variables such as AADT, Number of Lanes at Major Roads, Median Barriers, Right Turn with an Exclusive Turn Lane, Turning Guideline, and Front Signal. We also estimated the log-likelihood at convergence and the likelihood ratio of SPFs for comparing the zero-inflated model with the regular model. In he SPFs, estimated log-likelihood at convergence and the likelihood ratio of the zero-inflated model were at -836.736, 0.193 and -836.415, 0.195. Also estimated the log-likelihood at convergence and likelihood ratio of the regular model were at -843.547, 0.187 and -842.631, 0.189, respectively. These figures demonstrate that zero-inflated negative binomial regression models can better explain traffic accidents at intersections in CBDs. CONCLUSIONS : SPFs that use a zero-inflated negative binomial regression model demonstrate better statistical significance compared with those that use a regular negative binomial regression model.
원형교차로 중 회전교차로는 기존에 존재하였던 로터리의 형태와 유사한 형태의 교차로로서 최근 세계적으로 많이 설치되고 있으며 우리나라에서도 회전교차로에 대한 관심이 증가하고 있다. 그러나 도시부의 경우 회전교차로 운영 효율에 큰 영향을 미치는 요소 중 하나인 보행량에 대한 영향 분석은 미미하다. 따라서 본 연구에서는 보행량에 따른 회전교차로의 효율 분석 및 보행신호를 제시하였다. 첫째, 도시부 1차로 회전교차로의 용량을 분석하기 위해 VISSIM 시뮬레이션을 구성하였다. 둘째, VISSIM 시뮬레이션을 통해 보행량에 따라 신호가 없는 회전교차로와 신호가 있는 원형교차로로 구분하여 교차로의 평균차량 지체를 산정하였다. 끝으로, 이 연구에서 나타난 분석결과 도시부 회전교차로 설치시 보행량이 200명/시 이하인 경우 회전교차로가 적합하며 보행량이 200명/시 이상인 경우는 펠리컨 신호가 있는 원형교차로, 보행량이 600명/시가 높으면서 교통량이 1,500대/시 이상인 경우는 정주기식 신호가 있는 신호교차로가 적합한 것으로 나타났다.
현재 우리나라에서 자전거가 교차로를 횡단할 때 차량, 보행자와의 상충위험 그리고 긴 대기시간 등 많은 문제가 발생하고 있으며, 이는 최근 녹색교통정책에서 관심 받고 있는 자전거 이용의 활성화를 저해하고 있다. 이에 본 연구에서는 3지 신호교차로를 대상으로 자전거교통류가 연속성, 편의성을 유지하면서 안전하게 횡단할 수 있는 적절한 신호운영방안에 대해 분석하였다. 먼저 자전거의 좌회전 통행방법에 따라 간접좌회전 방법(통행방법1), 전용차로에 서 직접좌회전 하는 방법(통행방법2), Bike Box에서 직접좌회전 하는 방법(통행방법3)으로 크게 3가지로 나누고 여기에 차량교통량, 자전거교통량에 변화를 주어 54개의 시나리오를 작성하였으며, 이를 바탕으로 가정된 네트워크를 구축한 후 VISSIM을 이용하여 시뮬레이션을 실시하였다. 효과척도는 신호교차로 접근로에서의 차량과 자전거의 지체시간과 정지횟수를 적용하였다. 3지 신호교차로의 지체시간 및 정지횟수를 분석한 결과 차량교통량이 많고 자전거통행량이 적은 곳에서는 간접좌회전 방법(통행방법1), 차량교통량과 자전거통행량이 많은 곳에서는 전용차로에서 직접좌회전 방법(통행방법2), 차량교통량과 자전거통행량이 적은 곳에서는 Bike Box 방법(통행방법3)이 적합한 것으로 분석되었다.
3색 화살표 신호등(3색 신호등)을 시범 설치하여 운영하던, 2011년 5월 대한민국은 열띤 토론에 휩싸였다. 논란의 핵심은 두 가지로 요약 할 수 있다. 첫째 3색 화살표 신호등이 운전자에게 혼란을 일으켜 교통사고를 유발 할 수 있다는 것이고, 둘째 예산낭비라는 것이었다. 본 연구에서는 이러한 핵심 논란 중, 3색 화살표 신호등이 운전자에게 혼란을 초래하는지에 대해 초점을 맞춰 연구를 수행하였다. 효과척도(MOE)로는 차두시간을 선정하였다. 운전자가 교차로에 진입하면서 혼란스러워 머뭇거리면 출발손실시간과 차두시간에 영향을 주기 때문이다. 따라서 3색 화살표 신호등 설치 전/후 비교분석을 통해 기존 4구 신호등과 차이가 있는지에 대해 분석을 실시하였다. 현장조사는 총 3개 지점에서 실시하였으며, 설치 전/후 비디오 촬영을 통해 정지선을 통과한 차량의 차두시간을 측정하여 각 지점별 설치 전/후 차두시간을 비교분석하였다. 분석결과, 3개 지점 모두 3색 화살표 신호등 설치 전/후에 차두시간은 통계적으로 차이가 없는 것으로 분석되었다.
최근 인공지능 알고리즘을 활용한 교통 신호 제어에 관한 관심 증대와 함께, 관련 모델구축 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 대부분의 연구는 독립 교차로를 대상으로, 교통량 변화에 연동되는 신호 주기 산정을 위한 이론 전개가 주를 이루고 있다. 본 연구에서는 신호제어 알고리즘 구축을 위한 실증 분석을 통해, 신호운영과 회전교차 방식의 실제 교차로를 대상으로 분석을 진행하였다. 기존 연구에서 많이 활용되는 GA와 PSO 알고리즘을 개선한 PSO-BFO 알고리즘을 제시하여 두 교차로의 운영 효과 증진을 위한 신호제어 방안을 강구 하였다. 그 결과, 158초의 신호 주기하에 신호 교차로의 경우, 용량 증대 3.4%, 지체도 및 정지횟수 감소는 각각 8.2%, 8.3%의 효과가 발생하고, 회전교차로에서는 용량증대 9.2%, 지체도 및 정지횟수 감소가 각각 7.1%, 27.2%에 이르는 효과가 발생하는 것으로 나타났다.
보다 안전하고 효율적인 교차로 신호운영을 위해서는 보행자의 횡단시간뿐만 아니라 자전거 이용자 특성에 따른 횡단시간을 고려한 신호운영이 필요하며. 특히 보행자와 물리적으로 분리 운영되는 교차로의 경우에는 자전거 횡단시간을 고려한 최소녹색시간 및 소거손실시간 계획이 이루어져야 할 것이다. 본 연구에서는 보행자와 마찬가지로 자전거 이용자가 교차로를 안전하게 횡단할 수 있는 시간(최소녹색시간. 소거손실시간 등)을 자전거 이용수요가 많은 현장에서 자전거 이용자의 횡단특성에 따라 조사 분석하였으며, 횡단유형은 크게 3가지로 정지한 상태에서 출발하는 형태(Stopping), 주행중인 속도로 횡단하는 형태(Riding), 자전거를 끌고 가는 형태(Pulling) 등으로 구분하였다. 조사 분석결과, 최소 녹색시간 산정시 고려 될 수 있는 횡단유형별 속도는 Stopping의 경우 1.36($15^{th}$ percentile), 1.60m/sec($25^{th}$ percentile), Pulling의 경우에는 0.75($15^{th}$ percentile), 0.87m/sec($25^{th}$ percentile) 라 할 수 있겠으며, 소거손실시간의 경우에는 자전거 이용자 형태 중 Riding의 경우로 2.51($15^{th}$ percentile), 2.79m/sec($25^{th}$ percentile)를 적용할 수 있을 것으로 판단된다.
PURPOSES : This study evaluated the feasibility of implementing protected-permissive left-turn (PPLT) signals at three-leg signalized intersections. METHODS: A three-leg signalized intersection with permissive left-turn was first selected. A VISSIM simulation model was constructed using data collected from the test site. The VISSIM network was calibrated by adjusting related parameter values in order to minimize the difference between the simulated and surveyed critical gap. The calibrated network was validated by the number of waiting left-turning vehicles per cycle. Finally, the mobility and safety measures were extracted from simulation runs in which permissive, protected left turns as well as PPLTs were realized based on diverse traffic volume scenarios. RESULTS : The mobility-related measures of effectiveness (MOEs) of the case with PPLT outperformed the other two left-turn treatment scenarios. In particular, the average waiting time per cycle for the left-turn vehicles in the case with PPLT was reduced by 30 s. The safety-related MOEs of the case with PPLT were somewhat higher than those in the case with protected left-turns and much higher than those in the case with permissive left-turns. CONCLUSIONS : Based on the mobility- and safety-related MOEs generated from the VISSIM simulation runs, the use of PPLT seems to be feasible at three-leg signalized intersections where the left-turn is permissive and a pedestrian signal exists at the conflicting approach. However, in order to use the PPLT in earnest, it is necessary to revise the road traffic act, traffic signs, and related manuals.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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