Earticle

본 논문에서는 혼잡교통류의 교통량 변화를 잘 반영해주는 속도차이를 이용한 램프미터링 과 가변속도제어와 차로이용제한을 연계된 동적교통관리방안을 제시하였다. 하류부 속도가 80kph 이하로 떨어지면 램프미터링이 시작되도록 하고 속도가 70kph이하로 떨어지게 되면 교 통혼잡이 급속도로 확산되는 것을 막기 위하여 램프미터링과 함께 정체구간 상류부에 본선미 터링을 실시하여 정체가 확산되는 것을 예방하고자 하였다. 가변속도제한은 용량속도가 70kph 보다 큰 80kph와 90kph를 적용하되 교통량이 각각의 용량이하인 경우에만 이루어지도록 하였 다. 차로이용제한은 교통량이 차로이용제한시의 용량 이하일 때 이루어지도록 하였다. 시뮬레 이션 결과 network 전체 차량의 평균속도는 11.89%-15.14% 증가하였다. 합류부 통과속도는 5.05%-26.71% 증가하고 교통량도 0.41%-1.04%가 증가하는 것으로 나타났다. 후방충돌과 측면 충돌이 각각 15.97-41.68%, 51.53-53.68%로 줄어들고 사고발생 가능성도 작아지는 것으로 나타 났다. 따라서 본 논문에서 제시된 미터링기법을 정체가 발생하는 합류구간 등에 적용 시 본선 교통흐름을 저해하지 않으면서 교통류 개선과 안정화에 기여가 예상된다.

A ramp metering method using speed differences that reflects traffic volume variations in congested traffic well is proposed, and a dynamic traffic management method linked to variable speed limits and lane use restrictions is proposed. When the downstream speed drops below 80 kph, ramp metering is initiated, and when the speed drops below 70 kph, main line metering is implemented upstream of the congested section along with ramp metering to prevent rapid spread of traffic congestion. Variable speed limits of 80 kph and 90 kph, which capacity speeds are higher than 70 kph, but are implemented only when the traffic volume is below the respective capacity. Lane use restrictions are implemented when the traffic volume is below the capacity at the time of lane use restrictions. As results of the simulations, the average speed of all vehicles in the network increased by 11.89%-15.14%. The speed of merging section increased by 5.05%-26.71% and the traffic volume also increased by 0.41%-1.04%. The rear-end collision and the side collision decreased by 15.97-41.68% and 51.53-53.68%, respectively, and the possibility of accidents decreased. Therefore, when the metering method presented in this paper is applied to merging sections where congestion occurs, it is expected to contribute to improving and stabilizing traffic flow without impeding the main line traffic flow.

교통관련 시스템의 다변화로 기존 ITS시스템을 활용하여 다양한 응용 서비스를 제공하기 위한 필요성이 대두되고 있으며 그 중 UTIS를 활용한 다양한 부가 서비스를 제공하기 위한 연구가 진행 중이다. 본 연구에서는 UTIS의 실시간 교통정보와 기상정보 수집 시스템을 활용한 가변속도제한 시스템 연계방안에 관한 연구를 하였다. 본 시스템을 연계 운영하는 방안으로 기상정보 데이터를 이용하여 적정한 가변속도를 산출하는 방법, UTIS 정보를 이용하여 산출하는 방법 그리고 기상정보와 UTIS의 소통정보에 기상에 따른 가중치를 부여하여 감속도를 산출하는 3가지의 방법에 관하여 연구 하였다. 가장 적합한 감속도를 구하기 위해 통행속도와 노면마찰계수, 종방향 편경사를 이용해 조건에 따라서 변화되는 자동차의 최소정지거리를 산정하는 방법을 이용하였으며 최소정지거리와 운행속도의 관계를 이용하여 최종적으로 필요한 속도를 산출하였다.

There has been a strong demand for providing diverse services to drivers utilizing existing ITS infrastructure. To this end, this study is aiming at improving the accuracy of a variable speed limit system by determining recommended speeds for the system utilizing the information from Urban Traffic Information System(UTIS) and Weather Information System(WIS). In order to determine appropriate speed limits under inclement weather conditions for the variable speed limit system, this study examined three methods: i) the method utilizing the information from WIS, ii) the method utilizing the information from UTIS, and iii) the method which combines the information from WIS and UTIS using different weights for diverse weather conditions. Finally, this study selected the third method which determines an appropriate speed limit using the relationship between the vehicle operating speed and the minimum stopping distance which is estimated using the existing speed limit, surface coefficient of friction and superelevation.

본 연구에서는 검지기에서 수집가능한 교통정보를 이용한 대기행렬이론 기반 가변속도제어 운영모형과 그 효과를 제시하였다. 모형분석결과 가변속도제어를 실시할 때 총 지체가 3개 영역으로 나뉘어 발생하며, 총 통행시간의 증감없이 총 지체가 감소하였다. 이와 같은 가변속도제어 모형의 효과는 이론적 분석 후 VISSIM 미시 시뮬레이터를 통하여 검증하였으며, SSAM을 이용한 고위험 상충건수 분석이 이루어졌다. 분석결과 총 지체가 감소한 것으로 나타났으나, 총 통행시간이 동일하고 운전자의 희망통행속도는 가변속도제어 유무와 관계없이 동일하므로 실제 총 지체가 줄어든 것으로 볼 수 없다. 하지만 위 가변속도제어 모형은 자유속도 유지시간을 증가시키고, 속도편차발생 주기를 늘렸다. 이는 반복적인 지정체의 규모와 횟수 저감을 통해, 상하류부 교통류간 속도 차이를 줄여줌으로써 고위험 상충건수를 약 36.0% 저감하는 것으로 나타난다. 즉, 본 연구에서 제시한 가변속도제어값을 이용하여 가변속도제어를 실시할 경우 총 지체를 최소화함으로써 고위험 상충건수를 저감하는 안전성 향상효과를 기대할 수 있다.

This study proposed a Variable Speed Limits(VSL) algorithm to use traffic information based on Cumulative Demand-Capacity Analysis and evaluated its performance. According to the analysis result, the total of delay consisted of 3 separate parts. There was no change in total travel time although the total of delay decreased. These effects was analysed theoretically and then, evaluated through VISSIM, a microscopic simulator. VISSIM simulation results show almost same as those of theoretical analysis. Furthermore in SSAM analysis with VISSIM simulation log, the number of high risk collisions decreased 36.0 %. However, the total delay decrease effect is not real meaning of decrease effect because the drivers' desired speed is same whether the VSL model is operated or not. Nevertheless this VSL model maintains free flow speed for longer and increases the cycle of traffic speed fluctuation. In other words, this is decrease of delay occurrence and scale. The decrease of speed gap between upstream and downstream stabilizes the traffic flow and leads decrease number of high risk collision. In conclusion, we can expect increase of safety through total delay minimization according to this VSL model.