Earticle

초록

영어

A lane change maneuver which has a high driver cognitive workload and skills sometimes leads to severe traffic accidents. In this study, the Advanced Lane Change Assist System (ALCAS) was developed to assist with the automatic lane changes in merging sections which is mainly based on an automatic control algorithm for detecting an available gap, determining the Optimal Lane Change Start Point (OLCSP) in various traffic conditions, and positioning the merging vehicle at the OLCSP safely by longitudinal automatic controlling. The analysis of lane change behavior and modeling of fundamental lane change feature were performed for determining the default parameters and the boundary conditions of the algorithm. The algorithm was composed of six steps with closed-loop. In order to confirm the algorithm performance, numerical scenario tests were performed in various surrounding vehicles conditions. Moreover, feasibility of the developed system was verified in microscopic traffic simulation(VISSIM 5.3 version). The results showed that merging vehicles using the system had a tendency to find the OLCSP readily and precisely, so improved merging performance was observed when the system was applied. The system is also effective even during increases in vehicle volume of the mainline.

한국어

차로변경은 운전자의 숙련된 주변인식 및 운전기술이 요구되어 심각한 교통사고를 야기한다. 그리하여 우리는 불가피한 차로변경이 대두되는 고속도로 합류구간에서 본선으로 합류하는 차량의 차로변경을 보조하는 차량 자동제어 시스템 (ALCAS; Advanced Lane Change Assist System)을 개발한다. 본 연구에서는 ALCAS 중 조향이 수행되기 이전에 최적 차로변경 시작지점(Optimal Lane Change Start Point; OLCSP)을 생성하고 그 지점까지 도달하는 종방향 제어 알고리즘 개발에 초점을 두었다. 이를 위해 우선 고속도로 합류구간 의 차로변경 행태를 분석하였고, 실제 차량의 가속도 함수 형태를 통해 차로변경 특징모형(Lane Change Feature Model)을 설계하였다. 그 후 차로변경 수행 단계를 정립하였으며, 이 알고리즘 성능과 타당성을 검증하기 위하여 다양한 주변차량 주행환경에 따른 시나리오 시험을 수행하였다. 또한 개발된 알고리즘의 효과를 미시적 교통류 시뮬레이션 (VISSIM)을 통해 확인하였다. 개발한 알고리즘을 합류차 량에 적용한 결과 안정류 상태에서 합류성능이 두드러지게 개선되는 것을 확인하였다. 이 차량 자동제어 시스템은 교통 자동차 분야 융 합기술의 일환으로 개발되었으며, 운전자의 부하와 오류를 감소시켜 효율성과 안전성을 향상시킬 뿐만 아니라 교통류의 안정성, 임계용 량, 주행 효율성의 증대로 사회비용 감소를 기대할 수 있다.

목차

요약
 ABSTRACT
 Ⅰ. 서론
 Ⅱ. 차로변경 행태 분석
  1. 분석구간 및 변수 설정
  2. 합류차량의 차로변경 행태 분석
  3. 차로변경 특징 모형 정립
 Ⅲ. OLCSP Positioning 알고리즘 설계
  1. Step 1: 대상차량과 주변차량 정의
  2. Step 2: 선두차량과의 안전거리 확보
  3. Step 3: 목표차로의 안정성 확인
  4. Step 4: 목표차로에 적응성 확인
  5. Step 5: 실시간 차로변경 허용간격 확인
  6. Step 6: 예측 도달시간의 OLCSP 생성
 IV. 알고리즘 수행 결과
  1. 시나리오 시험
  2. 미시적 교통류 시뮬레이션 적용 결과
 Ⅴ. 결론
 REFERENCES

키워드

첨단운전자보조시스템(ADAS) 지능형교통시스템(ITS) 자동차 자동제어 고속도로 합류구간 차로변경 행태 첨단차로변경보조시스템(ALCAS) 최적자로변경시작지점(OLCSP) Advanced Driver Assist System(ADAS) Intelligent Transportation System(ITS) Automatic Vehicle Control Merging Section Lane Change Behavior Advenaced Lane Change Assist System(ALCAS) Optimal Lanc Change Start Point(OLCSP)

저자

• 김진수 [ Jinsoo Kim | 한양대학교 기계공학과 ] 주저자 및 교신저자
• 정진한 [ Jin-han Jeong | 한양대학교 미래자동차공학과 ] 공저자
• 유성현 [ Sung-Hyun You | 한양대학교 미래자동차공학과 ] 공저자
• 박장현 [ Janhg-Hyon Park | 한양대학교 미래자동차공학과 ] 공저자

참고문헌

발행기관

간행물