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BRT 정류장 형태에 따른 버스 우선 신호 효과 분석: 세종시 한누리대로를 중심으로
김민지,한여희,김영찬,Kim, Minji,Han, Yohee,Kim, Youngchan 한국ITS학회 2021 한국ITS학회논문지 Vol.20 No.3
현대 사회는 한정된 도로로 증가하는 교통 수요를 처리하기 위해 대중교통 장려 정책을 꾸준히 실시하고 있다. 버스의 경쟁력을 확보하기 위해 전국적으로 간선급행버스체계(BRT) 설치가 확대함에 따라 버스의 신속성 보장을 위한 우선 신호에 대한 기대가 높아지고 있다. 그러나 일부 버스 운영 측면을 고려하지 않은 BRT 정류장 형태는 버스의 정지횟수를 증가시켜 버스 우선 신호 적용 효과를 감소시킬 수 있다. 이에 본 연구는 세종시 한누리대로를 분석 대상지로 하여 BRT 정류장 형태에 따른 버스 우선 신호 효과를 분석함으로써 버스의 운영 효율을 높이기 위한 정류장 형태에 대해 제언하고자 한다. 버스 우선 신호는 일반 차량과 버스의 양방향 연동폭을 최대화하는 기법을 적용하였다. 적용 결과 버스의 이중 정차를 야기하는 정류장에서 버스 우선 신호의 효과가 급격히 감소하였으며 이를 개선 후 우선 신호의 효율이 상당히 증가하였다. 본 연구의 결과는 향후 신도시에 BRT 정류장 설계 시 교통운영 측면을 고려한 올바른 정류장 형태의 근거자료로써 활용이 가능할 것으로 기대된다. Modern society is steadily implementing policies to encourage public transportation to cope with the growing traffic demand on limited roads. The expectation is rising for transit signal priority to ensure the speed of buses as the installation of the bus rapid transit(BRT) expands nationwide to secure the competitiveness of buses. On the other hand, the form of BRT stops without considering some aspects of bus operation may increase the number of stops on the bus, thereby reducing the effectiveness of bus signal priority applications. This study suggests the type of bus stop to increase the operation efficiency of buses by analyzing the bus signal priority effect according to the BRT station type using Hannuri-daero, Sejong. The bus signal priority is used to maximize the two-way bandwidth of passenger cars and buses. As a result of the application, the effectiveness of the bus signal priority at the stop causing the double stop of the bus was reduced drastically, and the efficiency of the bus signal priority was increased significantly after improvement. These results are expected to be used as basic data in the form of proper bus stops considering the aspects of traffic operation when designing BRT stops in new towns in the future.
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차량궤적 데이터를 이용한 간선도로 신호 연동 효율 평가 방법론 개발
김민지(KIM, Minji),한여희(HAN, Yohee),김영찬(KIM, Youngchan) 대한교통학회 2021 대한교통학회지 Vol.39 No.2
간선도로는 도시부도로에서 이동성 위계가 가장 높은 도로로, 신호운영 분야는 간선도로 주현시 직진 차량의 연속적인 흐름을 보장하기 위해 여러 신호 설계 이론을 정립하였다. 그러나 다양한 연동 연구가 진행되고 있음에도 불구하고 적용된 신호 시간의 효율성을 평가하는 척도에 관한 연구는 미미했다. 최근 정밀한 데이터 수집 환경이 구축되면서 실시간으로 다양한 교통데이터가 축적되고 있다. 이에 따라 본 연구는 수집된 교통 데이터를 활용하여 기존 연동 효율지표의 한계를 보완한 새로운 평가 지표를 설계하였다. 새로운 연동 효율 지표는 설계 시 실제 교통류 상황을 대표하기 위해 ‘개별 차량 속도’와 ‘정지 횟수’ 반영에 중점을 두었다. 새로운 지표의 평가 기준은 2초 단위 차량 궤적 데이터를 이용하여 표출한 시공도를 바탕으로 마련하였다. 이후 신호 연동 최적화 프로그램인 KS-Signal을 이용하여 산출한 기존 연동 효율 지표를 새로운 지표와 비교하여 본 지표의 현실성을 확인하였다. 본 연구는 한 방향 연동폭 최적화만을 다루었기 때문에 후에 양방향 최적화를 본 연동 효율 지표에 적용할 경우 더욱 실제적인 결과를 도출할 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 신호 시간을 함께 표출한 차량 궤적 그래프와 새 연동 효율 지표는 신호 TOD 검증 및 개선을 위한 근거자료로써 활용이 가능할 것으로 판단된다. Arterial is the road with the highest mobility hierarchy on the urban street, and the signal operation sector has found several signal design theories to ensure the continuous flow of the through vehicles in the main road. However, despite the various bandwidth studies going on, few studies have been done on measures to assess the efficiency of applied signal time. With the recent establishment of a precise data collection environment, various traffic data has been accumulating in real time. Accordingly, this study used the collected traffic data to design a new bandwidth efficiency evaluation index that redeem the limitations of existing index. The new bandwidth efficiency index was designed with emphasis on ‘individual vehicle speed’ and ‘the number of stops’ to reflect the actual traffic flow. The appraisal standard for the new index was based on the time-space diagrams expressed using the two-second car trajectory data. The practicalness of this index was confirmed by comparing the existing bandwidth efficiency index calculated using KS-Signal, a signal progression optimization program. Since this study only dealt with one-way bandwidth optimization, it is expected that more realistic results will be obtained when two-way optimization is applied to this bandwidth efficiency index later. In addition, the bandwidth efficiency index and the car trajectory graph expressed with the signal time are deemed to be available as a basis for verification and improvement of signal TOD.
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버스 우선 신호를 위한 정류장 단위의 양방향 연동폭 최대화 방법론 개발
김민지(KIM, Minji),한여희(HAN, Yohee),김영찬(KIM, Youngchan) 대한교통학회 2021 대한교통학회지 Vol.39 No.4
현 녹색 교통 시대에서 버스는 친환경 수단 중 하나로, 도로의 효율적인 이용을 위한 대체 수단으로 일컬어졌다. 그러나 대부분의 간선도로는 일반 차량 중심의 신호 운영으로, 버스는 일반 차량과 주행 패턴이 상이하여 빈번히 정지 현상을 보였다. 현재까지 다양한 버스 우선 신호가 개발되었으나 이는 일반 차량에 부정적인 영향을 미칠 여지가 있다. 이에 본 연구는 버스의 주행 패턴을 고려하는 동시에 일반 차량의 연속 진행을 보장하는 신호 연동 방법론인 STEPBAND를 설계하였다. STEPBAND는 버스가 정류장에서 승객의 승하차를 위해 항상 정지하는 현상을 고려하여 정류장 단위로 신호 연동 그룹(BUS-SA)을 분할한 뒤, 양방향 연동폭 최대화 방법론인 MAXBAND LP2 모형을 이용해 정류장 단위로 양방향 연동폭을 최대화한다. STEPBAND의 효과를 평가하기 위해 STEPBAND와 MAXBAND LP2모형으로 산출한 최적 신호를 시뮬레이션을 이용해 비교하였다. 분석 결과 STEPBAND가 기존 모형에 비해 일반 차량과 버스의 지체가 모두 낮게 산출됨을 확인하였다. 본 연구는 BUS-SA의 연동폭을 이용하는 모든 교통수단이 자유속도로 상류부 정류장에서 하류부 정류장까지 정지 없이 주행이 가능하다는 점에서 차별성을 확보하였다. 향후 연동폭 이용을 실패한 이동류까지 고려할 경우 더욱 효율적인 신호 운영 방안으로 활용 가능할 것으로 기대된다. In the current era of sustainable transport, buses were considered one of the eco-friendly means, as an alternative to the efficient use of roads. However, arterial is passenger car-oriented signal operations, and buses are frequently stopped due to different driving characteristics from passenger cars. Various bus signal priorities have been developed so far, but there is a possibility to have a negative effect on passenger cars. Thus, this study designs STEPBAND, a signal coordination method that takes into account the driving patterns of buses and ensures the continuous progression of passenger cars. STEPBAND divides the Signal coordination group (BUS-SA) into bus stops, taking into account the fact that buses always stop at the bus stop for passengers to get on and off, and then maximizes the two-way bandwidth on a BUS-SA basis using the MAXBAND LP2 model, a traditional two-way bandwidth maximization methodology. To evaluate the effectiveness of STEPBAND, we compared optimal signals produced by STEPBAND and MAXBAND LP2 models using simulations. The result shows that STEPBAND yields lower delays for both passenger cars and buses compared to conventional models. This study secured differentiation in that all transportation using the bandwidth of BUS-SA can be driven from the upstream to the downstream bus stop at free speed without stopping. It is expected that it will be able to be used as a more efficient way to operate signals when considering flow that has failed to use bandwidth in the future.
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