Earticle

본 연구는 지속 확대 설치되고 있는 교통신호기가 교통사고 예방에 어떤 효과가 있는지 분 석하기 위한 것이다. 대전광역시 교통신호기 1,602개소 중에서 2013∼2019년까지 7년간 TCS에 등록된 신호위반 등 교통사고 자료 7,045건을 수기 검색하였다. 교통사고 다발 상위 20개소 교 차로를 특정하고, 교통사고 조사기록과 현장지도를 열람하여 위반차량의 주행 방향, 신호현시 를 비교분석하고, 신호위반 교통사고 원인을 신호운영 설계(운영) 미흡과 운전자 과실(고의)을 구분해서 문제점 및 개선안을 제안하였다. 분석 결과 직좌동시신호와 중복현시 등에서 신호위 반 교통사고 75%가 발생하였고, 황색신호에서 발생하는 교통사고 대책으로 황색신호시간 연 장 또는 전적색(All Red)신호 운영시 교통사고가 줄어들었다. 비보호 좌회전은 정상신호로 개 선이 필요하다. 또한, 경찰에서는 교통사고 현장지도 및 신호관련 자료에 대하여 수기 열람으 로 교통사고 예방대책 수립시 많은 인력과 활용도가 떨어져 교통업무관리시스템(TCS)의 개선 이 필요하다. 본 연구는 현장에서 수집한 방대한 데이터를 분석하여 개선방안을 제시한 것으 로 신호운영에 기여할 것으로 판단된다.

Although traffic signal installations are continuously expanding, the effect of preventing traffic accidents remains unverified. Totally, 7,045 traffic accident data (such as signal violations) registered with TCS were manually searched for a 7-year period from 2013 to 2019 for 1,602 traffic signals in Daejeon Metropolitan City. The top 20 traffic accident intersections were identified, the traffic accident investigation records and field maps were viewed to compare the driving direction and signal phase of the violated vehicle, and the cause of the traffic accident was divided into insufficient signal operation design (operation) and driver negligence (intentional). Results of the analysis revealed that 75% of traffic accidents occurred in thru-left-turn traffic signals and overlap; moreover, extending the yellow time or operating all red signals due to countermeasures against traffic accidents occurring in yellow signals resulted in reduced traffic accidents. Data indicated that Permissive Left Turn requires improvement with the signal operation. In addition, since The Korean National Police Agency is not computerized for traffic accident sites and signal-related data, the lack of manpower necessitates improvement and utilization of TCS when establishing traffic accident prevention measures. It is believed that it will contribute to signal operation by analyzing vast amounts of data collected in the field and presenting improvement measures.

도로의 교통 상황을 모니터링하기 위한 기반시설은 막대한 구축 비용과 유지/관리 비용으로 지자체별 발전의 불균등함을 초래한다. 이를 해결하기 위한 자료 중 차량 궤적 자료가 활용도 높은 데이터로 판단되며 오류가 내재되어 있으나 도로 등급이 나 기반시설과 무관하게 정보를 수집하는 이점이 있다. 본 연구에서는 차량 궤적 데이터가 반영하고 있는 도로 위 풍부한 정보 를 기반으로 도시 내 특정 교차의 주기를 추정하고자 하였다. 한 시간 단위로 주기를 추정한 결과, 주행 상태를 누계한 시간 스펙 트럼을 활용하였으며, 30분을 기점으로 주기가 전환되는 시간대에서도 이를 파동으로 확인할 수 있었다.

우리나라 교통사고의 심각성은 OECD 회원국 평균보다 굉장히 높은 수준이며 보행자 사고는 이보다 더 심각한 상황이다. 그럼에도 불구하고 경찰청은 야간의 불필요한 신호대기를 최소화하고 운전자의 운전편의를 개선하기 위하여 점멸신호운영을 확대하고 있는 추세이다. 비록 경찰청은 점멸신호운영이 사고감소에도 긍정적인 영향을 미친다고 발표하고 있지만, 대부분의 해외연구들은 이와는 상반되는 결과를 제시하고 있다. 본 연구에서는 서울시내 54개 점멸신호 운영 교차로를 대상으로 점멸신호운영이 교통사고에 미치는 영향을 분석하고 이에 대한 개선방안을 제시하였다. 분석자료는 점멸신호가 운영되고 있는 교차로의 3년(2011~2013) 동안 사고자료와 사고에 영향을 미칠 것으로 판단되는 교통량과 교차로 기하구조(교차로면적, 좌회전차로, 차선수 등)를 바탕으로 하였다. 평균보다 분산이 큰 교통사고자료의 고유특성을 반영하기 위하여 음 이항 회귀모형(Negative Binomial Regression Model)을 사용하였으며, 모형구 축 결과 보행과 연관된 횡단보도 면적 및 버튼식 보행신호기 개수가 사고와 밀접한 연관이 있는 것으로 나타났다. 또한 기존 연구결과와는 달리 일반신호운영교차로에 비해 점멸신호운영교차로의 사고안전성이 더 취약한 것으로 분석되었으며, 그 격차 는 약 9% 정도로 나타났다.

Traffic accident frequency and severity level in Korea are known to be very serious. Especially the number of pedestrian fatalities was much worse and 1.6 time higher than the OECD average. According to the National Police Agency, the flash signals are reported to have many safety benefits as well as travel time reduction, which is opposed to the foreign studies. With this background of expanding the flash signal, this research aims to investigate the overall impact of the flash signal operation on safety, investigating and comparing the accident occurrence on the flash signal and the full signal intersections. For doing this accident prediction models for both flash and full signal intersections were estimated using independent variables (geometric features and traffic volume) and 3-year (2011-2013) accident data collected in Seoul. Considering the rare and random nature of accident occurrence and overdispersion (variance > mean) of the data, the negative binomial regression model was applied. As a result, installing wider crosswalk and increasing the number of pedestrian push buttons seemed to increase the safety of the flash signal intersections. In addition, the result showed that the average accident occurrence at the flash signal intersections was higher than at the full signal-operated intersections, 9% higher with everything else the same.

본 연구에서는 직각교차 4지 신호교차로를 대상으로 다양한 신호현시 순서대안을 비교하여 교차로 하류부 도로의 통과교통량 처리능력을 극대화하는 신호현시 순서대안을 분석하였다. 현시배열 대안은 동서축과 남북축 도로의 직진과 좌회전 신호현시 배치순서에 따라 총 6개로 구성하였다. 이론적 분석에 따르면 동일한 목적링크를 향하는 신호현시를 신호주기 전체에 분산배치한 현시배열 대안2(동서축:직진 후 좌회전, 남북축:좌회전 후 직진)와 현시배열 대안5(동서축: 좌회전 후 직진, 남북축:직진 후 좌회전)가 나머지 4개 현시배열 대안에 비하여 작은 최대지체가 발생하는 것으로 나타 났다. 즉, 현시배열 대안에 따라 교차로가 최대지체의 수용가능 여부가 변화하는 용량상태 교차로에서 효과를 나타낼 수 있다. 미시 교통시뮬레이터인 PTV VISSIM F 7.0을 이용하여 각각의 현시배열 대안을 검증한 결과 용량상태를 넘어 서가나 미달한 교차로에서는 현시순서 대안의 변화에 따라 통과교통량의 변화가 매우 미미한 수준으로 나타났다. 그러 나 용량상태인 평균제어지체 100초 내외의 교차로는 현시순서 대안에 따라 평균제어지체가 용량상태인 100초 안팎으로 변화하며 효과를 나타냈다. 이론적 분석결과와 동일하게 현시배열 대안2와 현시배열 대안5가 다른 현시배열 대안에 비 하여 교차로 통과교통량 및 목적링크 통과교통량을 최소 3.8%에서 최대 5.1%까지 증대시킨 것으로 분석되었다.

This study analysis traffic phase order alternatives to maximize throughput. According to theoretical analysis alternative2(EW: left turn after through, NS: through after left turn) and alternative5(EW: through after left turn, NS: left turn after through) can minimize the maximum delay. Both alternatives split the phase that have the same destination link under the whole cycle length. This shows that phase order alternative can effect to the fully saturated intersection. In side of simulation analysis by microscopic traffic simulator PTV VISSIM F 7.0, each phase order alternatives can’t effect throughput under the non saturated condition. However under the saturated condition, the average controlled delay of the intersection has been changed by phase order alternatives. The simulation analysis shows that alternative2 and alternative5 increase throughput 3.8% to 5.1% under the saturated condition.

본 논문은 사각지대가 많고 비좁아 사고 위험이 높은 지역인 도시 이면도로 교차로에 보편적으로 적용하여, 이면도 로에서의 사고방지와 차량 소통 원활화에 기여토록 하는 간이 교통신호 시스템에 관한 것이다. 따라서 교통사고가 자주 발 생하고 혼잡스러운 도시의 이면도로 교차로에 간이 교통신호시스템을 제공함으로써 사고방지를 예방하고 차량 소통의 원활 화에 기여함에 목적을 두고 있다. 또한 본 연구는 차량에 별도의 단말기의 장착 없이 보편적으로 적용되는 것이며, 최대한 단순한 신호에 따라 차량을 효율적으로 통제하도록 구성된 도시의 이면도로 교차로의 간이 교통신호시스템을 제공한다는 것에 또 다른 연구의 목적을 가지고 있으며, 이를 통해 향후 도시의 이면도로에서 발생하는 교통사고를 미연에 예방하는 효과를 기대할 수 있다. 더불어 협소한 이면도로에서의 인명피해 또한 최소화 할 수 있는 신호시스템으로서의 기능을 최적 화하는데 기여할 수 있는 촉진제로서의 역할을 할 수 있는 것이라 생각된다.

In this thesis, the traffic signal system is generally applied to the intersection of urban side streets, where blind spots and cramped areas are high risk of accidents, contributing to the prevention of accidents and smooth traffic communication. Therefore, the purpose of the system is to prevent accidents and facilitate traffic communication by providing a light traffic signal at street intersections in busy cities. Also, this study is a universal application of traffic angle to vehicles without the need for a separate terminal installation, and the provision of traffic signals in cities In addition, it is thought that the narrow loss of life on the road can serve as a catalyst to help optimize its function as a signal system that can minimize damage.

미국 FHWA에서 개발한 Surrogate Safety Assessment Model(SSAM)은 상충이론을 기반으로 미시교통시뮬레이션모형(microscopic traffic simulation models)에서 생산된 개별 차량 경로 데이터를 이용하여 상충(conflict)의 발생을 분석하는 소프트웨어이다. 본 연구에서는 SSAM을 이용해 교통신호 제어 유형별 안전도를 비교하였다. 이를 위해 현장 조사를 기반으로 미시교통시뮬레이션모형을 구축한 후, 신호 제어 유형 별로 세 가지 신호운영 시나리오에 대하여 TTC, PET, DR, MaxS, DeltaS 등의 대리척도(surrogate measures)를 산출한 후, 직각충돌형(Crossing), 추돌형(Rear-end), 그리고 차로변경형(Lane Change) 상충 횟수를 추정하였다. 분석 결과 감응식 신호운영이 정주기식 신호운영보다 상충횟수가 많았으며, 그 중 추돌형 상충횟수가 다른 상충 유형에 비해 많은 것으로 분석되었다. 향후 SSAM 활용을 통해 교차로 및 다양한 교통 대안에 대한 안전도 평가가 신속하고 안전하게 수행될 수 있어 SSAM이 도로교통의 안전성 향상에 기여할 것으로 기대된다.

The surrogate safety assessment model which was developed based on the conflict theory by FHWA in the US is software to analyze traffic conflicts using the individual vehicle trajectory data from a microscopic traffic simulation model. This study aims at assessing the safety of different signal control strategies, including pre-time and actuated signal control, using the SSAM. To this end, this study effort has developed a microscopic traffic simulation model using VISSIM through a field study, and then produced the surrogate measures, including TTC, PET, DR, MaxS and DeltaS, and the numbers of conflicts, including rear-end, right angle and lane-changing conflicts. The assessment results indicated that the actuated signal control may produce more conflicts in terms of rear-end conflicts. The use of SSAM in the safety assessments for diverse traffic alternatives in a safe and fast way may contribute to the improvement of safety in the roadway transportation.

우리나라는 현재 심각한 교통체증과 차량집중현상으로 많은 사회적 문제 및 경제적 손실을 겪고 있다. 출퇴근 시간, 주말 저녁 시간, 명절 등에 국도 상에서의 차량정체는 누구나 한번씩 다 겪어본 경험이 있을 것이다. 특정한 기 간, 시기에 발생하는 차량정체 이외에도 인구를 밀집을 유도하는 관련시설, 놀이공원, 대형마트 등이 입점하게 되어 차 량정체가 생기는 경우도 비일비재하다. 현재 우리나라 신호시스템 운영방식인 현시(한 신호주기에서 변하지 않는 일정 한 시간구간)는 교통영향분석과 관련 도로의 교통량을 측정하여 적정 현시 종류를 구분하고, 단계별(Phase)로 주기 및 각 신호 시간을 정하게 된다. 이 수집 값에 교차로 인근 지점 검지기인 루프검지기를 통해 교통량을 측정한 값과 구간 검지기인 노변장치(Roadside Equipment) 등을 통해 수집한 교통정보를 접합 및 가공하여 신호현시에 적정성을 부여하 게 된다. 교통량에 따라 현시를 정할 때마다 장비의 유지보수 비용, 추가 구축비용, 인력, 시간 등이 많이 투자하게 되 는 것이 현실이다. 이렇듯 많은 비용과 시간을 투자해서 신호 현시를 정하여 운영을 한다 하여도 때에 따라 변화되는 운전자 특성과 교통량 집중에는 한계가 있다. 신호 대기로 도로상에서 낭비되는 시간, 극심한 정체로 도로 상에서 멈춰 있는 차량 등이 한계가 될 수 있는 것이다. 따라서 본 연구에서는 기존 현시 산정 방식에 변화를 주어 실시간 유동적 으로 변화할 수 있는, 그리고, 교통상황에 맞는 맞춤식 신호체계를 구현해보고자 한다. V2X를 주 기반으로 하는 교차 로 네트워크 자동 신호시스템을 개발하여, 고정 신호 체계가 아닌 자동신호 체계를 구현하고, 특정 상황에서의 정체를 해소하고 불필요한 신호 대기 시간을 없애 교통 문제 해결에 이바지 하고자 한다.

Korea, the traffic and transportation problems are significant because private cars are increasing constantly. Therefore, it is imperative to improve traffic condition so as to solve the problems such as traffic congestion and accidents which may occur due to the increase of vehicles in a limited area through the signal control. However, the current operating system for traffic control cannot provide car users the optimal signal but it generates a time delay of vehicles, traffic congestions etc. In this paper, we propose and implement the system based on V2X based automatic controller, which reduces the waste of time and the driver’s psychological stress on the road intersection.

The purpose of this study is to analyze traffic patterns by use of TRANSYT-7F Model, and to choose the optimum traffic-light cycle length and cycle splite to improve traffic flow and air quality at Samsung Intersection in Seoul. Emission rates of air pollutants are calculated for three time segments 0700-0900, 0900-1800 and 1800-2000. The traffic volume correlated reasonably well with air pollutants emitted ; however, the phasing and timing of traffic signals was found to equally be important. The results of performance with optimal setting indicate that the best cycle length were 80sec(0700-0900), 95sec(0900-1800) and 90sec(1800-2000), res-pectively. As expected the highest emissions of air pollutants were observed during the evening rush hours (1800-2000). A properly designed signalized intersection can help reduce traffic delay, driver discomfort, fuel consumption, and air pollution by efficiently the capacity of existing intersection.

본 연구에서는 트램의 능동식 우선신호를 위해 해석적 방법을 이용하여 신호시간 및 트램의 교차로 대기시간을 산정하기 위한 모형을 제시하였다. 본 모형을 통해 상류부 검지기에서 트램이 검지된 시간을 기준으로 능동형 우선 신호 기법 중 Early Green 및 Green Extension을 위한 신호시간을 결정할 수 있다. 또한 본 모형은 트램 통행의 관점에서 트램의 교차로 지체를 의미하는 트램의 교차로 대기시간을 산정할 수 있다. 우선신호의 구동환경에서 비우선 현시의 잔여녹색시간에서 우선현시의 추가녹색시간을 제공하게 되며, 트램은 비우선현시의 최소녹색시간 동안 교차로에서 대기하게된다. 본 모형에서는 우선신호의 신호시간 및 트램의 교차로 대기시간을 해석적 방법으로 모형화하였다. 독립교차로를 대상으로 하는 사례분석에서는 120초의 주기길이에 비우선현시의 여유녹색시간을 44초에서 10초까지 적용하여 트램의 평균 교차로 대기시간이 12.7초에서 29.4초까지 산정됨을 확인하였다.

This research suggests a new tram signal priority model which determines signal timings and tram intersection waiting time using analytical method. This model can calculate the signal timings for Early Green and Green Extension among the active tram signal priority techniques by tram detection time of upstream detector. Moreover, it can determine the tram intersection waiting time that means tram intersection travel time delay from a vantage point of tram travel. Under the active tram signal priority condition, priority phases can bring additional green time from variable green time of non-priority phases. In this study, the signal timing and tram intersection waiting time calculation model was set up using analytical methods. In case studies using an isolated intersection, this study checks tram intersection waiting time ranged 12.7 to 29.4 seconds when variable green times of non-priority phases are 44 to 10 seconds under 120 seconds of cycle length.

In-vehicle route guidance information(RGI) systems have been developed with the advancement of the information and communication technologies. However, the RGI is provided by a pre-determined option, drivers occasionally pass the target intersection owing to non- or late- recognizing it. The purpose of this experiment is to examine the position of driver's tum signal operation and intersection recognition approaching at the target intersection which is difficult to identify as a preliminary research on developing the additional RGI connecting with the tum signal control. The field experiment was conducted to measure distances of the turn signal operation and intersection recognition from the target intersection according to driving lanes and landmarks at adjacent intersection. And, glance behavior to the car navigation display was evaluated by using an eye camera. The results indicate that drivers operate the turn signal after confirming a landmark in the case of the intersection with it. However, most case of driving, drivers operate the tum signal at 40 to 50m before coming to the target. To provide the additional RGI, when drivers do not operate the tum signal approaching at the target intersection based on the results, is expected to improve the traffic safety and the comfort for drivers.

신호를 제어하는 방식은기존의 전통적인 수학적 방식을 이용한 최적화를 넘어 이제 인공지능이 본격적으로 활용되기 시작하는 단계까지 발전하였다. 이에 따라 인공지능을 적용하는 방안에 대해 다양한 연구들이 진행되고 있는데, 현행 연구에서는 주로 좋은 교통 상황에 대한 마땅한 고려 없이 간단히 지체도만을 고려하여 보상함수를 설정하는 방식을 주로 채택하고 있다. 그러나 이 경우 현실성이 떨어지는 신호 제어 방식을 인공지능이 학습할 가능성이 존재한다는 문제점을 지닐 뿐더러, 보상 함수에서 좋다고 평가하는 것이 실질적인 서비스 수준의 정의에 부합하지 않음을 확인할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 기존의 보상함수 설정 사례를 분석하고, 개선 방향을 제시하고자 한다.

Nowadays, breaking through the conventional traffic signal control method based on mathematical optimization, artificial intelligence began to be used in the area. In response to this trend, many studies are ongoing to figure out how to utilize AI technology properly for traffic signal optimization. They just simply focus on which method will work well besides lots of machine learning techniques and abandon the reward function engineering. In many cases, the reward function consists of the average delay of the vehicles in the intersection. However, this may lead to AI's misunderstanding about the traffic signal control: what AI regards as a good situation may not be realistic. Even the reward function itself may not meet the service level. Therefore, this study analyzes the problems of previous reward functions and will suggest how to reward function can be enhanced.

The audible pedestrian signal (APS) is an add-on device which connects to the pedestrian signaling device and informs the contents and changes of the signaling by sound. It provides walking direction information of the pedestrian crossing so that the blind people can safely cross the pedestrian crossing. In an intersection where a plurality of audible pedestrian signal (APS) are installed at an intersection crosswalk, existing audible pedestrian signal (APS) operate simultaneously in the communication radius of a wireless remote controller, which may cause confusion for the blind people and the public may complain about the noise. In this paper, we developed a BLE (Bluetooth Low Energy)-based audible pedestrian signal (APS) system capable of supporting two-way communications with a smart-phone that can cross the intersection safely and improve the walking comfort and traffic safety for the blind people. The proposed method is a method in which the BLE beacon communication based audible pedestrian signal (APS) presents active service to the blind people, and the existing audible pedestrian signal (APS) is a way of requesting the passive service by the blind people with the wireless remote control by the unidirectional communication based on 358Mhz. The developed system is installed in the crossroad of Doma-dong, Seo-gu, Daejeon, and it is tested and operated by the blind people. The satisfaction evaluation and analysis of the audible pedestrian signal (APS) for the blind people have good results and are planned to be expanded in the future.