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초록

영어

Purpose:This study analyzes congestion formation and upstream propagation at a bottleneck using traffic flow shock wave theory and compares bottleneck discharge-flow improvement with inflow control. Methods:A triangular flow-density diagram was defined using a free-flow speed of 60km/h, a jam density of 135veh/km, and a congested-branch slope of −20km/h. Three controlled scenarios were evaluated through shock wave calculation, sensitivity analysis, and deterministic queue simulation. Results:Shock wave speeds were −15.0, −13.3, and −9.2km/h. Compared with the basic condition, the absolute speeds decreased by 11.1% and 38.5%. Maximum queue lengths were 7.5, 6.7, and 4.6km, while total delays were 450, 150, and 225veh·h. Inflow control reduced spatial propagation most, whereas bottleneck discharge-flow improvement produced the greatest reduction in total delay. Conclusions: Shock wave speed represents queue-tail propagation rather than total congestion and should be interpreted with delay, queue length, congestion duration, and throughput.

한국어

연구목적: 본 연구는 교통류 충격파 이론을 활용하여 병목구간의 정체 형성과 상류부 전파를 분석하고, 병목 방출교통량 개선과 유입교통량 조절의 효과를 비교하였다. 연구방법: 자유류 속도 60km/h, 정체밀도 135veh/km 및 혼잡류 분지 기울기 −20km/h의 삼각형 기본도를 설정하였다. 세 가지 통제 시나리오에 대해 충격파 속도, 민감도 및 결정론적 대기행렬을 분석하였다. 연구결과: 충격파 속도는 기본상 태 −15.0km/h, 병목 방출교통량 개선상태 −13.3km/h, 유입교통량 조절상태 −9.2km/h로 산정되었다. 기본상태 대비 충격파 속도 절대값은 각각 11.1%와 38.5% 감소하였다. 최대 공간적 대기행렬 길이는 각각 7.5, 6.7, 4.6km, 총지체는 450, 150, 225veh·h로 나타났다. 가정된 조건에서 유입교통량 조절은 공간적 확산 억제에, 병목 방출교통량 개선은 총지체 감소에 상대적으로 효과적이었다. 결론: 충격파속도는 혼잡 총량이 아닌 정체 후미의 공간적 전파 특성을 나타내므로, 지체, 대기행렬, 정체 지속시간 및 통과교통량과 함께 해석하는 보조적 진단지표로 활용해야 한다.

목차

ABSTRACT
요약
서론
이론적 고찰 및 선행연구 검토
교통류 기본 관계
충격파 이론
선행연구 검토
연구방법
분석 개요
교통량-밀도 기본도와 상태값 설정
시나리오 설정
충격파 속도 산정
민감도 분석
가상 병목구간 수치 시뮬레이션
분석 결과
기본상태
병목 방출교통량 개선상태
유입교통량 조절 상태
시나리오별 비교
교통량-밀도 및 시간 거리 도해
민감도 분석결과
가상 병목구간 수치 시뮬레이션 결과
결론 및 향후 연구
References

키워드

저자

• 성제민 [ Je Min Seong | Doctoral Student, College of Urban Science, Incheon National University, Incheon, Republic of Korea ]
• 윤병조 [ Byoung Jo Yoon | Professor, College of Urban Science, Incheon National University, Incheon, Republic of Korea ] Corresponding Author

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• 간행물명

  한국재난정보학회논문집 [Journal of The Korean Society of Disaster Information]

• 간기

  계간

• pISSN

  1976-2208

• 수록기간

  2005~2026

• 등재여부

  KCI 등재

• 십진분류

  KDC 338 DDC 361