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초록

영어

With the increasing frequency of localized and extreme rainfall events due to climate change, there is a growing need to quantitatively assess the effects of rainfall on urban traffic operations. This study analyzed changes in average travel speed on urban roads under rainfall conditions using vehicle driving data and meteorological observations. The analysis used 15-minute average travel speed data collected from 453 links associated with 46 intersections and hourly rainfall data provided by the Korea Meteorological Administration. Three rainfall days and three non-rainfall days were matched by the same day of the week and time period to minimize temporal traffic variability. Descriptive statistical analysis showed that the average travel speed was 26.681 km/h under non-rainfall conditions and 26.359 km/h under rainfall conditions, indicating a reduction of 0.322 km/h during rainfall. The Kolmogorov-Smirnov test also confirmed a statistically significant difference between the travel speed distributions under the two conditions. A linear mixed-effects model was applied considering time period, day type, number of lanes, and speed limit. Under the reference condition, rainfall reduced average travel speed by 0.836 km/h compared with non-rainfall conditions. Significant interaction effects were also identified between rainfall and time period, day type, and number of lanes, indicating that rainfall impacts varied across temporal and roadway conditions. In addition, SMOTE-based data augmentation was used to compare travel speed distributions across rainfall intensity thresholds. The speed differences between non-rainfall and rainfall conditions were relatively greater in the upper percentiles of the travel speed distribution. These findings can support traffic operation and safety management strategies under rainfall conditions.

한국어

최근 기후변화로 인한 극한 강우의 발생 빈도가 증가함에 따라 강우가 도시부 교통 운영에 미치는 영향을 정량적으로 분석할 필요성이 높아지고 있다. 본 연구에서는 차량 주행 데이터와 기상자료를 활용하여 강우 조건에 따른 도시부 도로의 평균 주행속도 변화를 분석하였다. 46개 교차로와 453개 링크에서 수집된 15분 단위 평균 주행속도와 기상청의 시간당 강우 자료를 활용하였으며, 강우일 3일과 비강우일 3일을 동일 요일과 시간대를 기준으로 대응시켰다. 강우 시에는 비강우 시보다 평균 주행속도가 0.322 km/h 감소하였으며, K-S 검정 결과에서도 두 조건의 주행속도 분포는 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다. 선형 혼합효과 모형을 이용하여 시간대, 요일, 차로 수 및 제한속도를 고려한 결과, 기준 조건에서 강우 발생 시 평균 주행속도는 비강우 조건보다 0.836 km/h 감소하였으며, 강우의 영향이 시간적·도로 조건에 따라 상이한 것으로 나타났다. 추가적으로 SMOTE를 이용하여 강우자료를 증강하고 강우량 임계값별 주행속도 분포를 비교한 결과, 비강우와 강우 조건의 속도 차이는 주행속도 분포의 상위 백분위에서 상대적으로 크게 나타났다. 본 연구 결과는 강우 시 도시부 주행속도 변화를 이해하고 교통 운영 및 안전관리 전략을 수립하기 위한 기초자료로 활용될 수 있다.

목차

요약
ABSTRACT
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 자료 및 분석 방법
1. 자료 수집 및 구축
2. 분석 방법
Ⅲ. 분석 결과
1. 기술통계 분석
2. 선형 혼합효과 모형 분석
3. SMOTE를 활용한 강우강도의 민감도 비교
Ⅳ. 결론 및 향후 연구과제
ACKNOWLEDGEMENTS
REFERENCES

키워드

저자

• 박재홍 [ Jaehong Park | 한국건설기술연구원 도로교통연구본부 수석연구원 ] 주저자
• 윤천주 [ Chunjoo Yoon | 한국건설기술연구원 도로교통연구본부 수석연구원 ] 교신저자
• 김영록 [ Young Rok Kim | 한국건설기술연구원 도로교통연구본부 연구위원 ] 공저자

참고문헌

발행기관

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• 간행물명

  한국ITS학회논문지 [The Journal of The Korean Society of Intelligent Transport Systems]

• 간기

  격월간

• pISSN

  1738-0774

• eISSN

  2384-1729

• 수록기간

  2003~2026

• 등재여부

  KCI 등재

• 십진분류

  KDC 326 DDC 338