• 대한토목학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.679-690
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• 2015

교통사고 피해를 최소화하기 위해서는 차량과 도로 체계에 대한 공학적인 개선을 통하여 교통사고 원인을 제거해야 한다. 일반적으로 안정성과 효율성이 부족한 도로는 교통사고가 지속적으로 발생할 가능성이 크고 이를 개선하는데 막대한 사회적 비용과 시간이 소요되며, 부적절한 환경 요인으로 발생한 교통사고는 국가적으로 큰 피해를 발생시키게 된다. 따라서 본 연구는 최근 인공지능 분야 중 활발히 연구 중인 역전파 알고리즘(Back-Propagation Algorithm : BPA)을 이용하여 신호교차로를 대상으로 최적의 교통안전 평가기법을 제시하고자 하였다. 본 연구는 광주광역시내 교통혼잡과 교통사고가 빈번하게 발생하고 있는 신호교차로 지점을 대상으로, BPA를 이용하여 보다 신뢰성 높은 교통안전 평가 모형을 개발하고자 다음과 같은 일련의 방법으로 연구를 수행하였다. 첫째, 신호교차로 교통사고와 교통상충간의 순위상관분석을 실시하여 교통사고 순위와 교통상충 순위가 통계적으로 유의함을 확인하였다. 이는 교통상충이 신호교차로 교통안전 평가 변수로 사용될 수 있음에 따라 설명변수로 입력되고 교통사고가 종속변수인 선형회귀모형을 개발하는데 이용하였다. 둘째, 신호교차로의 교통량과 진입 진출 차로수 차이 등을 교통사고의 설명변수로 간주하여 다중회귀분석을 통해 교통사고 예측모형을 개발하였다. 셋째, 교통량과 도로 기하구조 요소를 모형의 설명변수로 설정하고 교통상충을 종속변수로 하여 BPA를 이용한 최적의 교통안전 평가 모형을 개발하였다. 마지막으로, 교통사고 실측값, 다중회귀모형, BPA에 의한 교통사고 예측값을 평균제곱근오차 방법으로 모형의 적합도 비교 분석을 하였다. 본 연구의 결과, BPA에 의해 도출된 교통사고 예측값과 교통사고 실측값 사이의 평균제곱오차는 3.89로 계산되어 BPA가 다중회귀 모형보다 상대적으로 교통안전 평가능력이 우수한 것으로 나타나 실제 신호교차로 교통안전도를 평가하는데 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단되고 추후, 교통안전정책 수립시 실질적인 도움이 될 것으로 기대된다.

• 대한교통학회지
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• 제19권4호
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• pp.73-84
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• 2001

현재 우리나라의 도로용량편람은 신호교차로에서의 한 차로군의 포화유율을 산정하기 위해서는 7개의 보정요소가 적용된다. 이들 보정계수 중에서 우회전보정계수는 타보정계수에 비하여 복잡한 계산과정과 이해하기도 매우 어려운 수식의 사용을 요한다. 이에 따라 본 연구는 소정의 정밀도를 가지면서 이해하기 쉬우며 계산이 단순한 신호교차로에서의 우회전보전계수 산정기법을 제시하기 위하여 수행되었다. 본 연구의 결과 현장 자료에 기초한 우회전 포화유율 및 적색신호 동안의 우회전교통량(RTOR교통량) 추정식이 제안되었다. 우회전 포화유율은 우회전차로를 도류화와 비도류화로 양분한 다음 곡선반경과 교차도로 편도 차로수에 따라 포화유율을 추정하였다. RTOR교통량은 접근로의 차로당 직진교통량에 따른 'RTOR이 가능한 시간의 적색시간에 대한 비'를 이용하여 추정되었다. 본 연구에서의 우회전보정계수 산정기법은, 전반적인 기법은 USHCM 2000의 기법을 수용하되 '한국 도로용량편람 개선 연구'의 결과를 일부 수용하여 본 연구에서 제안된 RTOR계수와 판별식에 의해 공용 우회전차로의 실질적 우회전차로로의 전용성을 판단하고 공용 우회전차로는 다시 단차로 접근로 여부에 따라 양분하여 총 3가지 경우로 구분하여 제시되었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제10권5호
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• pp.105-112
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• 2011

교차로에서의 잘못된 신호운영은 신호위반이나 교통지체를 유발하며, 이러한 혼잡에 의한 지체는 대기에 $CO_2$를 증가시키는 원인이 된다. 회전교차로는 이러한 불필요한 지체를 최대한 줄일 수 있는 운영방법중 하나로 본 연구에서는 교차로 운영방법을 신호교차로에서 회전교차로로 전환하였을때 $CO_2$양의 변화를 측정하였다. Intergovernmental Panel on Climate Change(IPCC)는 차량으로 부터의 온실가스 측정을 위해서는 Tier 1 방법을 쓰도록 권유하고 있다. 그러나 이는 차량별 평균주행거리의 데이터를 구하기 힘들기 때문으로 국내에서는 AVI 카메라 등을 이용하여 이러한 데이터를 구할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 차량별 평균주행거리의 데이터를 고려한 Tier 3 방법을 이용하였다. 먼저, 본 연구에서는 두개의 신호교차로를 선택하여 현재의 운영상태와 회전교차로로 변환하였을 때의 지체를 VISSIM을 이용하여 결과값을 분석하였다. 분석결과 복수네거리는 28.6초에서 4.4초로, 한국생명공학연구원앞 삼거리는 156.4초에서 23.6초로 지체가 크게 줄어드는 것으로 나타났다. 또한 $CO_2$의 경우 두개의 교차로에서 총 646.5 톤/년의 양이 줄어드는 것으로 나타났다. 향후에는 한개의 교차로가 아닌 네트웍에서의 테스트와 다양한 교차로에서의 연구가 필요할 것으로 보인다.

• 대한교통학회지
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• 제35권1호
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• pp.79-89
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• 2017

본 연구의 목적은 국내 신호교차로에서의 우회전 운영에 관한 문제점을 분석하고, 적절한 우회전 운영 방안을 정립 및 제시하는데 있다. 현장 조사 결과 국내 우회전 전용 신호등은 다양한 종류 및 형태로 운영되고 있으며 관련 규정이나 기준도 명확하지 않다. 또한 우회전 신호등에서 사용하는 적색신호의 의미가 도로교통법 상에 명시된 적색 원형 등화의 의미에 위배되는 문제점이 있다. 이는 운전자에게 혼란을 줄 수 있고 이에 따른 사고 발생의 위험도 존재한다. 국내는 기존에 적신호시 우회전을 허용함으로서 우회전 운영에 관한 연구가 활발하게 이루어지지 않았으나 최근 우회전 교통류에 대한 제어의 필요성이 증가함에 따라 이에 관한 제도 및 운영 방안 정립이 필요하다. 본 연구에서는 우회전 운영과 관련한 기존 연구를 고찰하고 해외 여러 국가의 우회전 운영 관련 지침을 검토하여 국내 우회전 운영방안을 정립하고 제시한다. 우회전 비보호 운영시에는 적색 신호의 의미를 우회전 차량에 대하여 일단 정지 후 진행할 수 있도록 명시하는 것이 필요하다. 우회전 보호 운영을 위한 우회전 신호등 설치 시 우회전 전용차로가 하나 이상 확보된 경우에만 설치할 수 있도록 규정해야 한다. 기존 신호등과 우회전 신호등의 차별성을 위하여 삼색 화살표 신호등을 우회전 전용 신호등으로 사용할 것을 제안한다. 또한 우회전 운영방안을 비보호, 보호, 보호 비보호의 세 가지 유형으로 구분하여 각 유형별 구체적인 운영 방안을 제시한다.

• 대한교통학회지
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• 제33권6호
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• pp.554-563
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• 2015

본 연구는 확률적 모수를 고려한 음이항 모형을 이용하여 지방부 신호교차로에서 발생한 교통사고에 대한 모형을 개발하는데 목적이 있다. 교통사고 모형개발에 사용되는 기존의 가산모형(대표적으로 포아송/음이항모형)의 단점은 시간적 변화 혹은 각 지점/구간이 가진 고유한 특성에 대한 변화를 통합하여 설명하지 못한다는 것이다. 이로 인해, 추정되는 계수의 표준오차가 과소추정되어 결과적으로 모형 전체의 신뢰성을 하락시킨다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 이 연구에서는 각 대상 지점/구간의 이질성을 고려 할 수 있는 random parameter를 적용하여 기존 가산모형의 한계점을 개선하였다. 분석결과 교통량의 증가와 는 부도로의 보행자 시설들은 사고발생 증가에 영향을 미치고, 좌회전 전용차로 및 중앙분리대는 교통사고 감소에 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구결과를 토대로 본 연구에서는 random parameter를 적용한 모형개발방법이 효과적임을 확인할 수 있었다. 하지만 본 연구에서는 기하구조의 변경 관련 자료의 부재로, 이들에 대한 영향까지는 확인하지 못한 한계가 있다.

• 대한교통학회지
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• 제26권4호
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• pp.99-110
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• 2008

교차로는 단일로에 비해 많은 상충점을 가지고 있어 사고의 잠재성이 더욱 높다고 볼 수 있다. 2006년 경찰청 자료에 의하면 교차로 부근의 교통사고가 단일로 교통사고에 비해 크게 증가하고 있는 것으로 나타났다. 그 중 신호교차로의 경우는 비신호교차로에 비해 교통사고 영향요인이 다양하고 개선의 여지가 많아 사고가 일어나는 원인을 예측하고, 교차로 위험요소에 따른 적절한 대비책을 사전에 마련할 수 있다면 안전측면에서 큰 효과를 얻을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 도시부 4지 신호교차로를 대상으로 과거 사고이력자료와 교차로 현장 조사를 활용하여 사고예측 모형 및 사고심각도 모형을 개발하였다. 본 연구는 크게 4단계로 나누어 진행되었다. 첫째, 기존 연구된 사고모형을 분석하였으며 둘째, 교통사고에 영향을 미치는 변수를 선정하였고 셋째, 통계적 방법론을 활용한 사고예측모형을 개발, 넷째, 모형의 검증을 실시하였다. 본 연구에서 개발된 신호교차로 교통사고 모형은 계획 및 운영단계에서 신호교차로의 안전성을 측정하는데 활용될 수 있으며, 궁극적으로 신호교차로의 교통사고를 줄이는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3D호
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• pp.295-306
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• 2008

교차로란 2개 이상의 도로가 교차 접속되는 공간 및 그 내부의 교통시설물을 말하는 것으로 교차로의 기하구조 운영방법 등에 따라 운전자가 경로를 선정하는 의사결정 지점이다. 운전자에게 의사결정을 요구하는 것은 그들에게 부담을 주어 사고 발생확률을 높인다는 것을 의미한다. 따라서 운전자에게 의사결정 부담을 경감시켜주고 상충수를 현저하게 줄여주는 교차로의 형태로 회전형교차로(Roundabout)가 유럽 등에서는 성공적으로 많은 지점에서 시행되고 있다. 우리나라의 경우는 도입기에 있으며 도입에 많은 어려움이 있는 실정이다. 그리고 Roundabout을 적용하는데 있어 정량적인 기준이 없이 무차별적으로 도입되고 있다. 따라서 본 연구는 일반 평면교차로 유형적용의 우선순위를 위해 교통소통(지체)과 교통안전(사고)을 동시에 고려하여 교차로의 유형을 평가 결정하는 과정을 제시하였다. 첫째, 교통사고는 기존의 신호교차로, 비신호교차로, Roundabout의 사고예측모형을 고찰하고 이를 토대로 회전교통량에 따라 사고건수를 예측하여 각 교차로별로 그 건수를 제시하였다. 둘째, 지체는 TSIS-NETSIM 프로그램을 이용하여 각 교차로별, 회전교통량별로 구분하여 이를 계산 분석하였다. 셋째, 앞서 예측된 교통사고와 지체도를 통해서 얻어진 결과를 바탕으로 사고비용, 지체비용을 산정하고 이를 바탕으로 신호교차로, 비신호교차로, Roundabout의 회전교통량별로 우선순위를 선정하고 가장 적정한 교차로 유형을 결정하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권1D호
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• pp.41-48
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• 2009

신호교차로 용량분석 방법은 국내외에서 주로 사용하고 있는 HCM 방법과 본 연구에서 제시하고자하는 ICU 방법이 있다. HCM 방법은 교통량, 신호운영, 기하구조 자료에 의해 교차로의 지체를 산정하는 운영 분석에 초점이 맞춰져 있고, 계획 및 설계 분석은 반복적인 운영분석을 통해 이루어져 복잡하다. 반면 ICU 방법은 기하구조 및 교통량 자료만으로 교차로 계획 및 설계 분석이 가능하고 용이하며 최소녹색시간을 고려하는 장점이 있다. 본 연구에서는 ICU 방법에 대해 살펴보고, 교통량 시나리오를 구성하여 HCM 방법과 ICU 방법을 비교 분석하였다. 또한 중요교차로 설정을 위한 도시간선도로 축 상의 교차로 용량분석, 횡단보도 유형, 차로수, 차로이용, 좌회전 운영방식 변경의 효과분석에 ICU를 적용 분석함으로써 계획 및 설계 분석 시 ICU 적용의 효율성을 살펴보았다. 분석결과 ICU 방법이 최소녹색시간의 영향을 반영하여 광로로 이루어진 도시 교차로의 정확한 용량상태를 파악할 수 있고, 신호시간 등의 상세한 자료 없이 간편하게 적용할 수 있어 계획 및 설계 분석에 효율적인 것으로 나타났다. 본 연구결과를 토대로 기하구조나 운영방식 변경 등의 계획 분석에 ICU 방법을 유용하게 적용하여 계획 교차로의 정확한 용량상태를 파악함으로써 적절한 계획 및 개선이 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권4D호
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• pp.351-360
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• 2010

2010년 말 현재 우리나라의 자동차등록대수는 1,748만 대에 육박할 정도로 비약적인 증가를 보이고 있다. 자동차의 급격한 증가는 오늘날 우리가 직면한 심각한 사회문제 중 하나인 교통사고를 증가시키고, 이로 인해 인명피해 및 경제적 손실을 초래하고 있다. 이에 본 연구는 유전자 알고리즘과 신경망 이론의 결합에 의한, 향상된 신호교차로 위험도를 예측하는 모형을 개발하여, 장래 교통사고 안전대책 수립시 근간이 되는 기초자료를 제공함으로써, 교통사고를 줄이는데 도움이 되고자 한다. 본 연구에서는, 첫 번째로 교통사고와 교통혼잡이 빈번하게 발생하는 신호교차로를 대상으로 접근로별 교통량과 도로 기하구조 요소를 파악하였고, 교통사고와 교통상충간의 순위상관관계분석을 실시하여 통계적 유의성을 파악하였으며, 교통사고와 교통상충을 적용한 선형회귀모형을 구축하였다. 두 번째로, 유전자 알고리즘과 신경망 이론의 결합에 의한 신호교차로 위험도 예측모형은 신호교차로 교통량 및 도로 기하구조 요소, 교통상충의 특성변수를 적용하여 개발하였다. 마지막으로, 신호교차로 교통사고건수 실측값과 개발모형의 예측값에 대한 적합도 분석을 통해 신뢰수준을 검증한 결과, 개발모형의 신뢰도와 정확도가 기존의 모형에 비해 우수한 것으로 나타났다. 결론적으로, 향후 본 연구를 통해 개발된 교통사고위험도 예측모형을 신호교차로 교통안전정책 수립과 교통안전개선사업에 사용할 경우, 전반적으로 교통안전관련사업의 비용/효율성을 극대화할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제5권2호
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• pp.61-71
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• 2006

본 연구는 신호교차로에서의 교통사고 감소방안에 대한 연구로써 이를 위하여 좌회전 현시 순서를 중심으로 연구를 진행하였다. 현재 우리나라는 1985년부터 기존에 사용하던 후행 이중 좌회전 방식을 직진 이동류의 통과효율 및 교차로의 용량을 높이고 소통을 증진시키기 위한 목적으로 선행 이중좌회전 방식으로 바꾸어 사용하고 있다. 이는 그 당시에 도로교차로가 비교적 협소하여 전용좌회전 차로가 거의 없었기 때문으로 선행 이중좌회전 방식을 적용해온 현시점에서 어느 방식이 교통안전과 소통에 더 적합한지를 분석할 필요가 있다고 생각된다. 본 연구에서는 먼저, 선행 좌회전과 후행 좌회전의 안전성을 분석하기 위하여 교차로를 '교차로 내', '횡단보도', '접근부와 유출부'로 나누었다. 이렇게 구분되어진 교차로를 '유효페이스 간격(EIP)'과 '상충기법'을 적용하여 안전성을 분석하였다. 연구 결과 후행 좌회전이 선행 좌회전 보다 전체적인 안전성이 좋은 것으로 나타났으며, 연간 418억원의 사고비용을 절감할 수 있는 것으로 분석되었다.