고속도로 구간의 온실가스 On-Line 모니터링 산정방법

이숭봉,장현호 한국ITS학회 2017 한국ITS학회논문지 Vol.16 No.2

기존의 도로교통의 속도관리 목표는 이동성 및 안전성 개선을 목표로 운영되어 왔으며, 환경적 측면과 에너지 효율 측면에 대한 고려는 미미하였다. 하지만, 최근 들어 기후변화로인한 경제적 피해규모가 증가하고 있으며, 외부적 여건변화에 따라 환경가치는 상승할 것으로 예상된다. 또한, 교통부문에서의 탄소배출량 저감정책은 개인교통수단에서 대중교통으로의 전환 및 친환경자동차 개발에만 집중되어있어 상대적으로 도로운영의 개선을 통한 저감 노력이 부족하다는 평가를 받았다. 향후 우리나라의 자동차 보유대수는 증가할 것으로 예상되므로 이에 대한 적응전략 및 대비책이 필요한 시점이다. 이를 위해서는 기존의 이동성 중심의 도로운영 정책에서 환경측면을 고려한 정책으로, 도로운영의 패러다임 전환을 통해 구현할 수 있을 것으로 판단된다. 교통운영 측면에서 온실가스 배출량을 저감하기 위해서는 현재 도로상에서 어느 정도 온실가스가 배출되는지를 실시간으로 모니터링 할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 실시간으로 수집되는 교통자료를 이용하여 5분 후의 상태를 예측하고 이를 통해 실시간 온실가스 배출량 모니터링 시스템을 구축할 수 있는 방법론을 제안하였다. Previous management for speed in road traffic system was aimed only to the improvement of mobility and safety. However, consideration for the aspect of environment and energy consumption efficiency was valued less than the former ones. Nevertheless, economical damage scope caused by climate change has been increasing and it is estimated that environmental value will be increased because of the change of external circumstances. In addition, policy for reducing carbon emission in transportation system was assessed as insufficient in improving the condition of traffic road since it only focused on the transition of private vehicle into public transportation and development of eco-friendly car. Now it is the time to prepare for the adaptation strategy and precaution for the increased number of private vehicle in Korea. For this, paradigm shift in traffic operation which includes the policy not only about the mobility but also about caring environment would be needed. It is needed to be able to monitor the actual amount of greenhouse gas in real time to reduce the amount of emitted greenhouse gas in the aspect of traffic management. In this research, a methodology which can build on-line greenhouse gas emission monitoring system by using real time traffic data and predicting the circumstance in next 5 minutes was suggested.

도시기반시설과 고령자 통행의 상관관계 분석: 행정동 단위 대중교통 통행유입 모형을 중심으로

이숭봉,정동재,장수은 대한교통학회 2015 대한교통학회지 Vol.33 No.3

As Korea is predicted to be a super-aged society in the near future, transport policies that internalize the elderly have also drawn attentions. Even though some studies have examined the travel by the elderly with various motives, it is, however, difficult to find references that deal with the unique spatio-temporal characteristics of senior trips. For example, the models by time period have represented the temporal property while a set of independent variables associated with urban infrastructure have addressed the spatial feature. This study was conducted under a trip attraction model for transit. The result shows that transit facilities, commercial areas, and hospitals are the dominant factors to explain the travel by the elderly, particularly during 09:00-17:00. 우리사회가 초고령 사회로 빠르게 진입하면서 고령자를 고려한 교통정책에 대한 관심이 증가하고 있다. 그동안 고령자 통행에 관한 상당한 연구가 수행되었으나, 고령자 통행의 시공간적 특성을 체계적으로 분석한 연구는 많지 않았다. 이에 본 연구는 대중교통 통행유입 모형을 바탕으로, 고령자 통행의 시간적 특성은 시간대별 모형으로, 공간적 특성은 도시기반시설자료를 독립변수에 포함하여 설명하고자 하였다. 분석결과, 고령자 통행에 주로 영향을 미치는 도시기반시설은 대중교통시설과 상업면적, 병원수로 나타났으며, 특히 09시-17시 사이에 영향이 큰 것으로 파악되었다.

대용량 모빌리티 궤적 자료를 이용한 과속 위험노출도 분석 방법론

이숭봉,장현호,강태석,Lee, Soongbong,Chang, Hyunho,Kang, Taeseok 한국재난정보학회 2021 한국재난정보학회 논문집 Vol.17 No.3

Purpose: This study is to develop a method for measuring dynamic speeding risks using vehicle trajectory big data and to demonstrate the feasibility of the devised speeding index. Method: The speed behaviors of vehicles were analysed in microscopic space and time using individual vehicle trajectories, and then the boundary condition of speeding (i.e., boundary speed) was determined from the standpoint of crash risk. A novel index for measuring the risk exposure of speeding was developed in microscopic space and time with the boundary speed. Result: A validation study was conducted with vehicle-GPS trajectory big data and ground-truth vehicle crash data. As a result of the analysis, it turned out that the index of speeding-risk exposure has a strong explanatory power (R²=0.7) for motorway traffic accidents. This directly indicates that speeding behaviors should be analysed at a microscopic spatiotemporal dimension. Conclusion: The spatial and temporal evolution of vehicle velocity is very variable. It is, hence, expected that the method presented in this study could be efficaciously employed to analyse the causal factors of traffic accidents and the crash risk exposure in microscopic space using mobility trajectory data. 연구목적:본 연구는 대용량 차량궤적 자료를 이용하여 동적 과속 위험성을 측정하기 위한 방법론을 개발하고, 개발된 과속 지표의 적용성을 증명하는데 있다. 연구방법: 개별 차량 궤적을 이용하여 차량의 속도 변화를 미시적 시공간으로 분석하고, 사고 위험성 관점에서 과속의 경계(즉, 경계속도)를 결정하였다. 결정된 경계속도를 이용하여 미시적 시공간 기반 과속 노출도 지표를 개발하였다. 연구결과: 검증 연구는 대용량 차량 GPS 궤적 자료와 실제 교통사고 자료를 이용하여 수행되었다. 분석결과, 개발된 과속 노출도 지표는 고속도로 교통사고에 대해 우수한 설명력 (R²=0.7)을 보였다. 이는 미시적 시공간 차원에서 과속이 분석되어야 함을 직접적으로 의미한다. 결론:차량 속도 상태의 시공간적 변화는 매우 가변적이다. 따라서 본 연구에서 제시된 방법론은 차량 궤적 자료를 이용한 미시적인 공간기반 교통사고 요인 및 사고 위험 노출도 분석에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

데이터 기반의 도로구간별 운전자의 통행행태를 고려한 교통사고지표 개발

이숭봉,장현호,천승훈,백승걸,이영인 대한교통학회 2016 대한교통학회지 Vol.34 No.4

Highway is mainly in charge of middle-long distance of vehicular travel. Trip length has shown a growing trend due to increased commute distances by the relocation of public agencies. For this reason, the proportion of driver-driven accidents, caused by their fatigue or sleepiness, are very high on highways. However, existing studies related to accident prediction have mainly considered external factors, such as road conditions, environmental factors and vehicle factors, without driving behavior. In this study, we suggested an accident index (FDR, Fatigued Driving Rate) based on traffic behavior using large-scale Car Navigation path data, and exlpored the relationship between FDR and traffic accidents. As a result, FDR and traffic accidents showed a high correlation. This confirmed the need for a paradigm shift (from facilities to travel behavior) in traffic accident prediction studies. FDR proposed in this study will be utilized in a variety of fields. For example, in providing information to prevent traffic accidents (sleepiness, reckless driving, etc) in advance, utilization of core technologies in highway safety diagnostics, selection of priority location of rest areas and shelter, and selection of attraction methods (rumble strips, grooving) for attention for fatigued sections. 고속도로는 중·장거리 차량 통행을 담당하고 있으며, 공공기관들의 지방이전 등으로 인해 직장과 거주지 간의 거리가 멀어짐에 따라 운전자들의 통행거리는 증가 추세를 보이고 있다. 이러한 이유로 고속도로에서는 피로나 졸음으로 인한 운전자요인 사고의 비중이 매우 높다. 하지만 기존의 사고예측 연구에서는 주로 도로요인, 환경요인, 차량요인 등 외적인 조건만을 고려하였을 뿐 도로구간별 운전자의 통행행태를 고려하지 못하였다. 본 연구에서는 대용량 내비게이션 경로자료를 활용하여 통행행태기반의 사고지표(운전피로도지표)를 제안하고, 교통사고와의 관계를 살펴보았다. 분석결과 개발된 지표와 교통사고와는 높은 상관성을 보이는 것으로 나타났으며, 이를 통해 시설물 위주에서 통행행태기반으로 교통사고 예측연구의 패러다임 변화가 필요함을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 제안한 지표는 다양한 분야에서 활용이 가능할 것이다. 교통사고(졸음, 부주의운전 등)를 사전에 방지하기 위한 정보제공, 고속도로 안전진단 핵심 요소기술로의 활용, 휴게소 및 졸음쉼터 입지 우선순위 선정 시, 피로한 구간에 대하여 운전자에게 주의환기를 위한 방법(노면요철, 그루빙 등)을 적용해야하는 구간 선정 시 활용이 가능할 것이다.

모빌리티 빅데이터 기반의 반복 혼잡 우선순위 분석방법

이숭봉,김정민,천승훈 대한교통학회 2020 대한교통학회 학술대회지 Vol.82 No.-

긴급차량 융합형 우선신호 제어 알고리즘 개발

이숭봉,이진수,장재민,이영인 한국ITS학회 2018 한국ITS학회논문지 Vol.17 No.2

본 연구에서는 긴급상황 시 긴급차량의 무정차 통과를 위해 융합형 우선신호 제어 알고리 즘을 개발하였다. 융합형 우선신호는 센터제어와 현장제어를 결합한 방법이다. 센터제어는 긴 급상황이 접수되면 긴급차량 경로의 각 교차로에 대하여 우선신호를 적용한다. 긴급차량 출 발이전에 신호시간을 제어하기 때문에 대기차량을 효과적으로 제거할 수 있다. 하지만, 실시간 긴급차량의 소통정보(속도, 위치)를 사용하지 않기 때문에, 센터제어 시 예측한 긴급차량의 교차로 도착시각과 실제 도착시각이 차이를 보일 수 있으며, 이런 경우 신호로 인한 지체를 경험할 수 있다. 현장제어는 실시간 긴급차량의 정보를 활용하여 우선신호를 제어하지만, 대기 차량 소거시간을 반영할 수 없는 한계가 있다. 본 연구에서는 센터제어와 현장제어의 단점을 보완하고, 장점을 극대화하기 위하여 융합형(센터+현장) 제어 알고리즘을 제안하였다. 융합형 제어 알고리즘은 긴급상황 시 긴급차량의 지체를 감소시킬 수 있을 것으로 기대한다. This study develops a fusion priority signal control algorithm to pass without delay in emergency events. Fusion priority signal control is method combined center control with local control. The center control method applies signal times for each signalized intersection on the emergency vehicle’s route when an emergency call is received. As signals are controlled before the emergency vehicle leaves for its destination, it is possible to clear the queues at each intersection more effectively. However, since the traffic information (speed, position) of the real-time emergency vehicle is not used, the intersection arrival time predicted by center control and actual arrival time of the emergency vehicle may be different from each other. In the case, it is possible to experience a delay caused by the signal. Local control method operate priority signal use the real-time information of EV, but there is a limitation that queue elimination time can not be reflected. In this study, fusion(center+local) control algorithm is proposed to compensate the disadvantages of center and local control also maximizing its advantages. Proposed algorithm is expected to decrease delay time of EV in emergency situation.

DSRC 기반 이동 프로브 자료를 이용한 동적 교통량 추정모형 개발

이숭봉 서울대학교 환경대학원 2019 環境論叢 Vol.64 No.-

고속도로 교통사고 처리시간 예측을 위한 Hybrid모형 개발

이숭봉,장재민,정동재,김동호 한국교통연구원 2020 交通硏究 Vol.27 No.3

It is very difficult to predict non-recurring traffic congestion in highway traffic accidents. However, it is important to accurately predict accident clearance time in an efficient manner in order to minimize the enormous cost loss caused by reduced road capacity. Incident clearance time means the time from when the work vehicle arrives at the site until it is finished. In the previous study, accident clearance time was determined by various causes such as traffic flow condition, accident characteristics, geometry and environmental conditions, so there was a limit to accurately predicting. In this study, we developed a hybrid model that combines decision trees and data-based nonparametric model (KNN) to compensate for the shortcomings of individual models. In addition, it proposed a method for eliminating outliers. The Hybrid model developed in this study (outlier elimination) was compared to the decision tree utilized in the previous study, and it was improved MAPE 9.4%, MAE 2.2 minutes, HR 5.4%. The model developed in this study has improved accuracy compared to the existing models, but shows a limit that is underestimated when the accident clearance time is high. For future application in the field, continuous research is needed to improve the accuracy of the model. 고속도로 교통사고 시 비반복적으로 발생하는 교통혼잡을 예측하는 것은 매우 어렵지만, 도로 용량 감소로 인해 발생하는 막대한 비용 손실 최소화를 위해서는 효율적인 방법으로 교통사고 처리시간을 정확하게 예측하는 것이 중요하다. 교통사고 처리시간은 사고발생 후 작업차량이 현장에 도착한 이후부터 교통사고를 종료시킬 때 까지 시간을 의미한다. 기존연구에서 교통사고 처리시간은 교통류상태, 사고특성, 기하구조, 환경상태 등 다양한 원인에 의해 결정되므로, 정확하게 예측하는데 한계가 있었다. 본 연구에서는 개별 모형들의 단점을 보완할 수 있도록 기존 연구에서 적용한 모형들 중에 의사결정나무와 데이터 기반의 비모수모형(KNN)을 융합한 하이브리드(hybrid) 모형을 개발하였고, 추가적으로 과거이력자료 이상치 제거를 위한 방법을 제안하였다. 본 연구에서 개발된 모형(이상치 제거)을 기존연구에서 활용된 의사결정나무와 비교하였을 때 MAPE는 9.4%, MAE는 2.2분 , HR()은 5.4% 개선되는 것으로 분석되었다. 본 연구에서 개발된 모형은 기존 모형들에 비해 정확도는 향상되었으나, 교통사고 처리시간이 높은 경우 과소 추정되는 한계를 보였다. 향후 현장에서 적용하기 위해서는 모형 정확도 개선을 위하여 지속적인 연구가 필요하다.

가변속도제어 시 주행속도 추정모형 개발

이숭봉,장현호,이영인,이기영 한국교통연구원 2015 交通硏究 Vol.22 No.1

The operating speed under variable speed limit (VSL) is changed by mixing observance and non-observance vehicles. To estimate the operating speed under VSL, this study developed a forecasting model using Markov-chains. The Markov-chain model is composed several main factors; the adjusting factor of speed distribution of two groups (α, β) and the weight factor oftwo groups (γ). To equal nearly estimation results of Markov-chain and paramics API, the threemain parameters of this Markov-chain model were calibrated using the hill-climbing method. According to control speed and the compliance rate and traffic volume under VSL, three mainparameters of this model indicated a variety of values. This study purpose presents the criteria toset control speed for operating VSL when vehicle speed control is needed due to congestion orbad weather downstream. 가변속도제어(VSL, Variable Speed Limit) 시에는 제어속도를 준수하는 차량과 준수하지 않은 차량으로 인해 통행속도의 변화가 발생하게 된다. 본 연구에서는 Markov-chain 이론을 이용하여 가변속도제어 시와 같이 이질적으로 준수/미준수로 나누어지는 교통류의 주행속도를 추정할 수 있는 모형을 개발하였다. 주행속도 추정 모형은 속도분포 조정계수(α, β)와 차량군 간의 가중치 계수(γ)로 구성하였다. 모형의 계수(α, β, γ)를 정산하기 위해 PARAMICS API 프로그램을 이용하여 가변속도제어를 구현하였고, 등산법(Hill-Climbing Method)을 활용하여 3개의 모형 계수를 정산하였다. 정산 결과 주행속도에 영향을 주는 주요 요인인 제어속도, 준수율, 교통량 수준에 따라 모형의 계수는 다양한 값을 나타내었다. 본 연구는 하류부의 정체 및 기상악화 등으로 인하여 진입하는 차량의속도제어가 필요할 때, 교통상황에 따라 운영자가 필요로 하는 목표속도(target speed)를 달성하기위해 제어속도를 설정하는데 판단하는 기준을 제시하는데 목적이 있다.

국토교통 데이터 산업 생태계 미래공존전략 수립

이숭봉 한국ITS학회 2023 한국ITS학회 학술대회 Vol.2023 No.4