VR기반의 고속도로 시선유도시설 효과평가 연구

박제진,박진호 한국도로학회 2016 한국도로학회 학술발표회 논문집 Vol.2016 No.06

도로의 기하구조는 해당 도로의 기능에 부합한 설계조건 이상으로 설치되므로 운전자는 실제로 주행할 때 각종 시설물 이외에도 적당한 주행조건을 수립하고 이에 따라 주행하게 된다. 운전자의 시선을 유도함 에 있어 주행조건이 적합할 경우, 운전자가 도로 상황을 용이하게 파악할 수 있어 쾌적한 운행이 가능해 지고 교통사고 방지에도 효과적이라고 볼 수 있다. 고속도로 상에서 이러한 역할을 위해 설치하는 교통안전시설물은 시선유도시설이 있으며, 해당시설물 은 도로의 평면선형이나 종단선형이 급격하게 변화하는 곡선부에서 운전자에게 전방의 기하구조 정보를 미리 전달하고 시선을 유도하여 안전운전을 도모한다. 시선유도시설은 갈매기표지와 델리네이터 두 가지로 구분되며, 갈매기표지는 설계속도 100km/h, 곡선 반경 460m 이하의 곡선구간에만 설치하도록 규정되어 있다. 하지만, 고속도로 상에는 곡선반경 460m 이 상의 곡선구간에도 설치․운영되고 있는 상황으로, 해당 시설물의 설치효과가 있는지에 대한 평가가 필요 하다 할 수 있다. 따라서 시선유도시설 2개(델리네이터 ø100, 갈매기표지) 변인, 설치위치 2개(방호울타 리, 중앙분리대) 변인, 곡선반경 5개(500m 이하, 500~1,000m, 1,000~1,500m, 1,500~2,000m, 2,000~2,500m, 2,500m 이상) 변인으로 구분한 총 20가지의 시나리오를 구성하였다. 시나리오 구성은 피험자가 전방의 도로구간을 예측할 수 없도록 무작위로 선정하여 배열하였다. 본 실 험설계에서는 갈매기표지가 설치되는 곡선구간에는 델리네이터 설치를 제외하였고, 갈매기표지와 델리네 이터가 동시에 설치되는 경우를 배제하였다. 갈매기표지의 설치는“도로안전시설 설치 및 관리지침(시선 유도시설 편)”에 따라 도로의 길어깨 우측단 방호울타리에 대형이 설치되고, 중앙분리대에는 표준형 설치 를 원칙으로 하였다. 시선유도시설은 직선구간에서 곡선구간으로 선형 변화가 이루어질 때 곡선구간의 선형을 사전에 인지 하여 원활한 주행이 가능하도록 하는 시설물이다. 따라서 곡선구간 진입 전 시선유도시설별 감속시점을 분석한 결과, 곡선반경 500m 실험에서는 시선유도시설보다 곡선반경에 의한 인지가 우선시되는 것으로 판단되나, 감속시점의 위치는 유사하게 나타나는 것으로 확인되었다. 곡선반경 1,000m 실험에서는 갈매 기표지 설치구간의 감속시점이 곡선 진입 전 400m, 델리네이터 설치구간의 감속시점이 곡선 진입 전 150m로 나타나 갈매기표지 설치가 델리네이터 설치보다 곡선 진입 전 위치에서 약 2.5배 수준의 감속주 행 유도가 이루어지는 것으로 분석되었다. 곡선반경 1,500m 실험에서는 갈매기표지와 델리네이터 간 감 속시점 및 주행속도 차이가 크게 변별력이 없는 것으로 나타났다. 해당 연구도출 결과, 시선유도시설 설치기준 재정립의 필요성이 대두되어진다. 향후, 시선유도시설의 재정립된 설치기준을 통해 시선유도시설의 신규설치 및 보수작업이 수행 된다면 운전자의 시인성 및 주행 안전성이 향상될 것이며, 고속도로 곡선부 교통안전성 확보에 충분한 기여를 할 것으로 판단된다.

가상주행 시뮬레이터를 활용한 고속도로 차로유도선 적정 연장길이 산정 연구

박제진,김덕녕 한국ITS학회 2017 한국ITS학회논문지 Vol.16 No.5

국내 육상교통망의 중추적인 역할을 하는 고속도로는 7×9 형태로 양적, 질적 성장을 거듭하고 있다. 점차 복잡해지는 고속도로 기하구조에 대응하고자 차로유도선을 설치하여 운전자들의 보다 원활한 차로 변경을 유도하고 있으나 해당 시설의 설치기준이 부재하고, 그 효과 검증 또한 제한적으로 시행되고 있는 실정이다. 본 연구는 도로주행 시뮬레이터를 활용하여 주행안전성 측면에서 차로유도선의 효과를 재조명하고, 적정 연장 설치기준을 수립하는데 주된 초점을 맞추고 있다. 이를 위해, 피험자의 선호도를 조사하고, 가상의 주행환경에서 운전자의 차로 변경 행태를 분석하였다. 또한, 피험자가 차로변경 시 느끼는 편안함 정도를 계량화하기 위해 뇌파분석을 실시하였고, 도출된 결과에 대한 통계적 검증을 수행하였다. 본 연구는 차로유도선 설치기준 수립 시 기반자료로 활용될 것으로 기대한다. Expressway network which plays an important role on land transportation system, have been developing quantitatively and qualitatively with 7×9 structure. To cope with complex geometric condition, guidance lane marking has been installed to induce safer lane-changing maneuver. However, there is no standard on guidance lane marking and its effectiveness is also verified with limited scope. The major purpose of this research is to clarify its effectiveness in terms of driving safety aspect using virtual driving simulator and to suggest standard on the proper length. To carry this out, preference data from subjects was collected and lane-changing pattern within virtual driving environment was investigated. In addition, in order to quantify the level of comfort, Electroencephalogram data was collected and validated using statistical test. Finally, it is expected that this research can be used to establish standard on guidance lane marking.

교통안전성 제고를 위한 VR기법 적용방안 연구

박제진 대한교통학회 2018 대한교통학회 학술대회지 Vol.79 No.-

설계일관성을 고려한 도로 곡선반경 산정에 관한 연구

박제진,이상하,박광원,하태준,Park, Je-Jin,Lee, Sang-Ha,Park, Kwang-Won,Ha, Tae-Jun 한국도로학회 2008 한국도로학회논문집 Vol.10 No.2

차량의 주행속도는 설계일관성을 평가하는 주요한 척도로 활용되며 그 중 곡선반경은 여러 연구에서 공통적으로 제시한 주된 요인으로 나타났다. 이에 본 연구에서는 복합선형에서 설계속도별 적정 평면곡선반경 범위기준을 정립하고 운전자의 인지 행태를 나타낼 수 있는 인지반경을 정립하여 입체선형에서 적합한 평면곡선반경을 제시하고자 한다. 첫째, 본 연구에서는 저속차량의 방해요소를 최소화하기 위하여 입체선형을 고려한 도로의 임의지점에서 횡방향 미끄럼 마찰계수와 주행방향 미끄럼 마찰계수를 동시에 고려하여 설계속도와 종단경사별 평면곡선반경을 제시하였다. 둘째, 본 연구에서는 곡선부 인지반경을 통하여 평면 곡선부와 편평한 종단경사가 조합된 경우, 평면 곡선부와 종단곡선부가 조합된 경우를 비교한 후, 곡선부 인지반경을 산정하여 설계속도별 적정 평면곡선반경과 인지반경 비율을 제시하였다. Achieving consistent geometric design is an important goal in highway design to ensure obtaining safe, economical and smooth traffic operation. Most evaluation of consistency is based on 'speed change' in speed profile. According to literature, the speed depends on geometric elements, speed on tangent section prior to a curve, and background around roads. Especially, the radius is the most main element mentioned in various literature. Therefore, this paper shows two ways of calculating horizontal radius on real road, that is, three-dimensional road. First of all, the radius of horizontal curve is calculated based on physical method. The calculated radius contains not only superelevation but also longitudinal grade while the current minimum radius is calculated by considering superelevation and side friction according to the point-mass equation. Secondly, the problem of composed curves with distorted appearance by overlaying sag or crest vertical alignment has been known. To quantify the extent of distortion effects, the method of calculation of real seen so called 'Perspective Radius' is developed. The paper presents the perspective radius and recommended perspective radius.

DS를 활용한 고속도로 공사구간 안내체계 정립에 관한 연구

박제진,박진호 한국ITS학회 2016 한국ITS학회 학술대회 Vol.2016 No.10

VR기반의 차로유도선 적정길이 산정에 관한 연구

박제진,박진호 한국도로학회 2016 한국도로학회 학술발표회 논문집 Vol.2016 No.06

교통안전시설물은 도로를 주행하는 운전자에게 도로 기하구조 및 교통상황을 미리 제공함으로써 교통 사고를 줄이는데 그 목적이 있다. 하지만 국내 고속도로 교통안전시설물 운영 사례를 살펴볼 때, 설치기 준이 명확한 정규 교통안전시설물 외에 도로환경 및 교통상황에 따라 설치 된 비정규 교통안전시설물이 빈번하게 설치・운영되고 있는 실정이다. 최근 고속도로 분류부에서의 방향정보를 운전자에게 전달하는 차로유도선이 교통안전 및 교통운영에 효과가 있다는 주관적 판단 하에 각기 다른 설치길이로 운영하고 있다. 따라서 일관성 있는 비정규 교통 안전시설물(차로유도선)에 대한 통합 운영 및 관리기준의 수립이 필요하다. 이를 위해 현재 한국도로공사 지역본부별로 설치․운영되고 있는 차로유도선에 대한 정확한 설치현황 정 보를 전수 조사하고, 각 길이별 (0~2.5km, 0.5km 단위 주행실험) 차로유도선에 대한 선호도 조사 및 VR(Virtual Reality)기반의 주행실험을 실시하였다. 또한, 차로유도선 설치길이별 운전자의 주행행태 및 생체반응의 변화를 파악하기 위해 VR기반의 영상DB를 구축하여 가상주행 실험을 수행하였다. 이때 취득 가능한 주행기록, 운전자 안구 움직임, 뇌파의 데이터를 바탕으로 차로유도선 길이(0~2.5km)에 따른 차 로변경 위치 분석 및 심리적 안전성을 나타내는 RFA(Relative Fast Alpha) 뇌파 분석을 실시하였다. 분 석항목은 선호도 설문조사, 차로변경 시점 분석, RFA 분석으로 구분되며, Paired t-test를 통해 통계적 유효성을 검증하였다. 이와 같은 일련의 연구를 통해 기 설치 운영되고 있는 차로유도선의 적정 설치길이 및 설치효과 여부를 적극적으로 규명하여 향후 차로유도선의 설치기준 수립에 기여하고자 한다. 그 결과, 한국도로공사 공사장 안내표지 배치 및 색상으로 배치할 경우, 시인성 및 주행 안전성이 향상 되는 것으로 분석되어, 공사장 교통안전성 확보에 기여도가 높을 것으로 판단된다. 향후 고속도로 유관기 관인 국토교통부, 경찰청, 그리고 한국도로공사가 협의하여 작업구간 안내표지 기준의 재정립 시 해당 시 설물이 적극적으로 대체・보완 적용될 수 있도록 함으로써 정부의 교통사고 저감 노력에 최선의 노력을 경 주하고자 한다.

충격량을 고려한 중앙분리대 설계기준에 관한 연구

박제진 대한교통학회 2008 대한교통학회지 Vol.26 No.2

Although a rate of car accident death is on the decrease, internal rate of median encroachment accident is still high. In order to reduce the median encroachment accident, government use median barriers but there are no exact criteria of them. Particularly, current impulse measurement method has adopted the uniformly operating speed and encroachment angle. At reality, however, there are various conditions depends on driver’s characters. In that reason, this study calculates reasonable impulse quantity through encroachment angle and operating speed. It will be necessary to prevent overuse treasury and car accidents. 최근의 교통사고 발생현황에 비추어 볼 때 전체 사망자는 감소하고 있는 반면, 중앙선 침범에 의한 사망자는 여전히 전체 사고의 높은 구성비를 나타내어 교통사고 피해 현황(사망, 부상)에 있어서 중앙선 침범이 안전운전 불이행에 이어 두 번째로 주요한 교통사고 원인으로 부각되고 있다. 이러한 사고를 줄이기 위한 대책의 일환으로 중앙분리대에 방호울타리를 사용하고 있으나, 해당 시설물에 대한 명확한 설계기준이 부족한 것이 현실이다. 특히, 중앙분리대 설계기준에 있어서 현행의 충격량 산정의 방법은 일률적인 속도와 침범각도를 이용하여 운전자의 주행행태를 고려하지 못한 채로 제시되고 있으며, 충격량 산정에 관한 구체적인 연구보다는 개발된 방호울타리의 성능시험 평가를 통해 현장에 적용하고 있다. 이에 본 연구에서는 운전자의 주행특성을 고려하여 주행속도를 적용하고 도로의 기하구조에 따른 침범각을 산정하여 보다 현실적이며 합리적인 충격량을 산정한다. 합리적인 충격량의 산정은 중앙분리대의 과대설계로 인한 국고의 낭비와 과소설치로 인한 안전문제를 해결하는데 일조할 것이다.

시거에 관한 국내외 기준 및 기술동향

박제진,Park, Je-Jin 한국도로학회 2008 도로 : 도로학회지 Vol.10 No.4

구간과속단속시스템이 교통류 특성에 미치는 영향

박제진,이윤미,박재범,강정규 대한교통학회 2008 대한교통학회지 Vol.26 No.3

The purpose of this study is to reduce a high speed driving, it is a large scale traffic accident as the most dangerous fact on the highway. So traffic accidents related to high speed driving, a number of automated speed enforcement system has been established up to now. At present automated speed enforcement system in Korea control overspeed vehicle only in the specific spot. Because the drivers generally recognize the previous stated fact. therefore, we need speed control by new system. it is necessary to establish the automated traffic enforcement system based on the travel time speed. In conclusion, we obtain the desired results about automated traffic enforcement system based on the travel time speed. it is important that the number of traffic accidents has decreased and try to secure the safety of traffic. 고속도로 교통사고 발생의 주요 원인인 과속을 줄이기 위하여 경찰청에서는 많은 예산을 들여 과속단속카메라를 설치․운영하고 있다. 지점식 과속단속카메라의 경우 GPS 탑재장치에 의해 위치가 노출되어 과속단속 실적이 떨어지며, 과속단속카메라가 설치되지 않은 차로나 구간에서 캥거루 주행 등 회피거동에 의해 과속억제 효과 또한 감소하고 있다. 운전자의 회피거동으로 인하여 긴 내리막 구간, 터널, 교량 등에서 과속예방효과나 교통사고 감소효과는 제한적일 수밖에 없다. 따라서 중요 시설이나 위험구간에서 차량들의 속도를 일정하게 유지시켜 교통사고 예방효과를 높이기 위한 대안으로 구간과속단속의 필요성이 높아지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 우리나라 고속도로에 최초로 도입된 구간과속단속시스템의 효과평가를 위하여 시스템 적용 전․후 교통류특성과 관련된 자료를 수집하여 비교․분석하였고, 그 결과, 시스템 설치 후 속도저감 효과 및 해당 구간의 교통류 안정적 흐름을 보이는 것으로 나타나 구간과속단속 운영구간에 있어서 교통안전성 제고와 교통사고 감소효과가 있는 것으로 파악되었다.

연속 부가차로 엇갈림 구간 진출입 행태분석에 관한 연구 : 클로버형 입체교차로를 중심으로

박제진,하태준,오재철,최흥섭 한국ITS학회 2017 한국ITS학회논문지 Vol.16 No.6

고속도로 위빙구간은 진입과 진출차량에 의한 상충이 발생되는 지점으로 본선과의 영향 을 최소화하기 위하여 집산로를 설치토록 하고 있다. 집산부의 설계속도는 50km/h이나 실제 운전자는 설계속도에 맞춰 적정한 감속이 이루어지지 않고 있어 사고위험이 상존해 있다. 현 재 집산로가 설치된 위빙구간의 경우 전구간 진출입 가능한 행태로 설계되고 있어 운전행태 를 분석하기 위해 본 연구를 실시하였다. 본 연구에서는 운전자의 행태를 분석하기 위해 클로버형 입체교차로를 중심으로 현장조 사를 실시하였고, 조사된 자료를 활용하여 진출입 엇갈림 구간에서의 주행속도 및 차로변경 위치, 운전자 주행행태를 분석하였다. 이를 통해 향후 엇갈림 진출입구간에 대한 교통안전성 향상 및 기초자료로 활용이 가능할 것으로 사료된다. Current intersection with collectors allow entry and exit in the relevant sections just as defined by the pertinent design criteria without considering driving behavior of the vehicles coming in and out of the intersection. This study analyzed the roads in the weaving sections to review driving behavior. As a result, vehicles entering a main line are found to try to change a driving lane at a section 50~55m away from a nose part, while those entering a ramp from a main line try to change it at 35~40m from a nose part. Accordingly vehicles exiting to a connecting road from a main line were found to take prior action to change a lane earlier than those entering a main line. Conflict took place intensively at 35~40m section from the nose part entering a main line. Consequently, such conflict at an weaving section may be controlled by adjusting the length of driving lane making use of a double line (solid and dotted line) that can control changing a lane. Outcome of this study may be used as a basic data for operating and maintaining an weaving section of a intersection of a road and improving traffic safety.