황색신호 딜레마 극복을 위한 자율신경계 활성도 중심의 신호체계 평가

조형석,김규범,안석현,민병찬 한국감성과학회 2020 감성과학 Vol.23 No.3

This study is aimed at investigating drivers' reactions to yellow signal dilemma situations as a result of the existing signal system, and developing a new signal system. A driver-centered coping model was developed through bio-signal analysis. The driver's physiological response in the existing signal system was observed, and the signal system was developed by applying intersection road driving conditions using a car graphic simulator. Participants were classified into a control group (existing signal system) and an experimental group for a new yellow signal system (new signal system). Based on the results, the emergence of parasympathetic nerves was higher in the experimental group than in the control group, where a statistically significant difference was observed (p < 0.05). The newly developed signal system appeared to cause tension among drivers; however, the sympathetic to parasympathetic nerve ratio was 6: 4, which could be interpreted as an ideal balance. We conclude that drivers can drive more stably if the coping signal system developed in this study is applied to the traffic system. 본 연구에서는 기존의 신호체계에서 발생하는 황색 신호 딜레마 상황에서 운전자의 상태를 파악하고 새로운 신호체 계를 제안하고자 한다. 특히, 생체신호 분석을 통해 운전자 중심의 대처모형을 제안한다. 이를 위해 자동차 그래픽 시뮬레이터를 통해 교차로 도로 주행상황을 구현하여 기존의 신호체계와 본 연구에서 제안하는 신호체계에서 운전자의 생리적 반응을 관찰하여 규명하고자 한다. 따라서 대조군(기존 신호체계)과 새로운 황색 신호체계를 실험군(새로운 신호체계)으로 나누어 20대 초보 운전자를 중심으로 실험을 진행하였다. 그 결과, 대조군보다 실험군에서 교감신경의 출현이 우세하였으며 통계적으로 유의차가 인정되었다(p<0.05). 이를 통해 새로운 신호체계가 운전자가 긴장감을 유발하는 것처럼 보이지만 교감신경과 부교감신경의 비율이 6:4로 이상적인 균형으로 해석할 수 있다. 결론적으로, 본 연구에서 제안하는 대처 신호체계를 교통체계에 적용한다면 운전자가 더욱 안정적인 주행이 가능할 것으로 보인다.

실시간신호제어시스템에서의 버스우선신호 알고리즘 정립 (중앙버스 전용차로를 대상으로)

한명주,이영인 대한교통학회 2006 대한교통학회지 Vol.24 No.7

Recently due to the increase of cars and city life, the traffic congestion has worsened. It is particularly worse in the center of the metropolis. Within the general public means, the public transport buses have the advantage of being more cheap, accessible and mobile. But as there is no separate lane for buses, the collision of cars and buses are creating damage to public service. In order to solve this situation, the bus priority signal system has been introduced to reduce the bus travel time and improve its services. The purpose of this study is to establish bus priority signal algorithm which builds bus efficiency under the real-time traffic signal control system and to analyze the effect of it. As the green time was calculated against real time (under the real-time traffic signal control system), compared to existing bus priority signal there was a reduction in cross street loss. The modified cycle was used to maintain signal progression. A case study was carried out using VISSIM simulation model. In result of this study, we found that there was a decrease in bus travel time despite some evidence of car delays and compared to existing bus priority signal the delay of dishonor could be reduced dramatically. The analysed result of person delay using MOE, is that there is evidence that when bus priority signal is in effect, the person delay is reduced. 버스는 대중교통의 대표적인 수단으로 지하철보다 운영이 저렴하고 접근성이 뛰어나다는 장점을 가지고 있음에도 불구하고 일반차량과 도로를 공유하여 사용하기 때문에 도로혼잡의 직접적인 영향을 받고 있다. 이러한 버스의 정시성, 신속성, 쾌적성 등 버스서비스의 개선을 위해 버스우선신호의 도입이 요구되고 있다. 버스우선신호의 필요성 증대와 관련하여 서울시에서 운영되고 있는 실시간신호제어시스템(COSMOS)은 버스우선신호에 대한 제어전략이 구축되어 있지 않은 실정이다. 이에 본 연구에서는 교통상황에 대응하여 신호시간을 결정하는 실시간신호제어시스템에서 대중교통, 특히 버스의 효율성을 높이는 버스우선신호 알고리즘을 정립하여 그것의 효과를 평가하였다.본 연구에서 제안한 알고리즘은 실시간 교통대응제어를 기반으로 버스우선신호를 제공하기 때문에 기존 버스우선신호에 비해 부도로의 교통상황을 고려할 수 있다는 장점이 있다. 도심의 신호운영에서 중요시되는 연동을 유지하면서 우선신호를 제공하기 위해 수정주기 개념을 도입하였다. 모의실험 결과 실시간신호제어시스템하의 버스우선신호를 실행한 경우 그렇지 않은 경우와 비교하여 총지체는 증가하나 이는 기존 버스우선신호보다는 비교적 총지체를 감소시킨 것으로 나타났다. 버스통행시간의 감소로 버스서비스의 개선이 예상된다. 또한 버스의 재차인원을 고려할 경우, 차량이 아닌 사람을 기준으로 지체를 계산하기 때문의 본 알고리즘의 효율성을 인정받을 수 있다.

보행신호등 녹색점멸신호의 시작시점에 관한 연구

심관보,고명수,김정현 대한교통학회 2008 대한교통학회지 Vol.26 No.5

Pedestrians are exposed to accidents as a result of the lack of understanding the meaning of a flashing green signal. This study was to designed to relate changes of pedestrians' crossing characteristics as a functions of flashing green signal timings. A field survey was conducted to collect pedestrian preference and safety and it was examined by signal operation experiment. Two versions of new pedestrian signal timings were compared to the existing pedestrian signal timings. The results indicated that the number of pedestrians who starts to cross during flashing green signals was significantly decreased when flashing green signals started at 1/2 or 2/3 point of crossing. However, the number of pedestrians who remain in the crossing during red signals was significantly increased when flashing green signals started at 2/3 point of crossing. This study concludes that starting flashing green signals at 1/2 point of crossing is the safest. Also, implication and directions for its practical relevance were discussed. 본 연구는 횡단보도 보행자 신호등의 녹색점멸신호 시작시점에 대하여 선호도 및 안전성을 조사․분석하고, 현행 보행자 신호등의 운영 기준과 적용 방법, 그리고 대안으로 제시되고 있는 국내․외 방안들에 대해 검토하여 최적의 개선방안을 도출하기 위해 시행되었다. 현재 많은 보행자들이 녹색점멸신호에 대한 이해가 부족한 가운데 도로의 횡단을 무리하게 시도하여 교통사고에 노출되고 있고, 점멸신호시 횡단하는 동안 불안감을 느끼고 있는 것으로 조사되어 보행신호등의 새로운 체계가 마련되어야 함을 시사하고 있다. 설문조사 결과, 보행자들은 현재 점멸신호가 너무 빨리 시작되고 있다고 응답하였고, 1/2 시점에서 점멸신호가 시작하는 방식을 선호하였다. 점멸신호 시작시점에 따른 보행자 위치별, 보행자의 정지위치별, 보행섬 설치 고려시 각각의 안전성 검토 결과에서도 1/2 시점 방식이 가장 안전한 것으로 나타났다. 현장실험 결과, 현행방식과 비교해 1/2 또는 2/3 시점 방식에서 점멸신호시 횡단을 시작하는 보행자 비율이 유의하게 줄어드는 것으로 나타났다. 그러나 녹색점멸신호를 2/3 시점에서 제시한 경우 적색신호에 횡단보도에 남아있는 보행자의 비율이 급격히 증가하는 것으로 나타나, 1/2 시점 방식이 가장 안전한 방법인 것으로 나타났다.

GPS 신호세기 정보를 이용한 다중경로신호 검출 분석에 대한 연구

김두식(Dusik Kim),박관동(Kwan-Dong Park),김혜인(Hye-In Kim),태현우(Hyunu Tae) 한국항해항만학회 2015 한국항해항만학회지 Vol.39 No.1

GPS 모듈을 탑재한 모바일 단말기는 꾸준히 증가하고 있으나 코드의사거리를 측위에 사용하므로 반송파 위상을 사용하는 GPS 수신기에 비해 정확도가 낮다. 특히 다중경로신호는 반송파 위상 수신기에 비해 측위 결과에 더욱 큰 영향을 미치므로 다중경로신호를 검출하여 측위에서 제거하는 방안이 필요하다. 이 연구에서는 다중경로신호의 검출을 위해 위성의 신호세기를 이용하는 방법에 대해 초기 분석을 수행하였다. 개활지환경에서 GPS 위성의 고도각이 증가함에 따라 신호세기가 증가하는 것이 확인되었고, 주변에 장애물이 있는 지역에서는 시선방향에 차폐요소가 있는 위성의 신호세기가 감쇄되어 기록되는 것을 확인하였다. 이러한 현상이 GPS 위성이 동일 궤도를 지날 때에도 반복되어 발생하는지 확인하기 위해 위성의 재현시간을 적용하여 비교 분석하였다. 그 결과 GPS 위성 신호세기 변동 특성은 위성이 궤도상의 동일 위치를 지날 때에도 거의 완벽하게 재현되었고, 이 현상이 일시적인 현상이 아니라 관측 환경에 의해 거의 완벽히 재현되는 결과임을 확인할 수 있었다. 따라서 신호세기를 이용한 다중경로신호의 검출이 가능할 것으로 판단된다. The number of mobile terminals equipped with a GPS module is steadily increasing today. However, because they using code pseudorange measurements in positioning, the positioning accuracy of mobile terminals is lower than that of those receivers using carrier phases. Especially, the multipath signal causes more significant errors in code pseudoranges. Therefore, the techniques of multipath detection and elimination is necessary. In this study, as an initial analysis of multipath detection and elimination technique development, we tested the feasibility of multipath signal detection using GPS signal strength information. We found that the GPS signal strength increases as the elevation angle gets higher in the open-sky environment. Also, we found that the signal strength decreases when there were some signal reflectors nearby. We checked the repeatability of the signal strength variation characteristics by reflecting repeat time of GPS satellites. As a result, this characteristics repeats almost perfectly when GPS satellites pass the same orbit. Therefore, we found that it is not a temporary phenomenon and the multipath signal detection should be possible by using GPS signal strength information.

간선도로 트램 전용차로에서 트램과 일반차량을 위한 신호최적화 모형 개발

이인규,김영찬 대한교통학회 2014 대한교통학회지 Vol.32 No.3

A tram has been the focus of a new public transportation that can solve a traffic jam, decreasing of publictransit usage and environmental problem in recent years. This study aims to develop a signal optimization modelfor considering the traffic signal progression of tram and vehicles, when they are operated simultaneously in thesame signalized intersections. This research developed the KS-SIGNAL-Tram model to obtain a minimum trambandwidth and to minimize a vehicle's delay to perform a tram passive signal priority, it is based on theKS-SIGNAL model and is added to the properties of a tram and it's system. We conducted a micro simulationtest to evaluate the KS-SIGNAL-Tram model, it showed that the developed optimization model is effective toprevent a tram's stop on intersection, to reduce a tram's travel time and vehicle's delay. 최근에 친환경 신교통수단으로서 주목받고 있는 트램은 철도교통 중 도시부 도로교통을 대체할 수 있는 대중교통수단으로 인식되어 북미지역과 유럽 등의 주요 선진국에서 주요 교통수단으로 운영되고 있고, 우리나라에서도 도심의 혼잡증가와 대중교통 수송분담율 감소, 교통분야의 환경에 대한 관심으로 트램의 도입이 추진되고 있다. 본 연구는 간선도로의 트램 전용차로 구간에서 트램과 일반차량의 효과적인 운영을 위해 트램의 우선 통행권을 확보하면서일반차량의 지체를 최소화하는 신호 최적화 모형을 개발하였다. 간선도로의 신호 연동화 모형인 KS-SIGNAL 모형을 기초로 트램의 통행특성과 트램 전용차로 시스템의 특성을 반영한 KS-SIGNAL Tram 모형을 개발하였고, 이 신호 최적화 모형을 통해 트램차량의 최소 연동폭을 확보하여 고정식 기반의 트램 우선신호를 구현하였으며, 이와 동시에 일반 이동류의 신호교차로 대기시간을 최소화하는 신호시간을 산출하였다. 미시적 시뮬레이션 프로그램을 통해KS-SIGNAL Tram 모형의 신호제어 효과를 분석한 결과, 새로운 모형으로 산출한 교차로 신호시간을 적용했을 때트램차량의 신호교차로 정지수와 통행시간이 감소했음을 확인하였고, 일반차량도 트램 우선신호에 따른 지체증가가거의 나타나지 않음을 확인하였다.

긴급차량 우선신호 부여를 고려한 강화학습 기반 지체 시간 최소화 실시간 신호 제어 체계 개발

정상철,이승재,김주영 대한교통학회 2021 대한교통학회지 Vol.39 No.3

Recently, with the development of autonomous vehicles and V2X (Vehicle-to-Everyting) technology, researches are being conducted to reduce vehicle delay time and unnecessary stop-and-go phenomenon at the urban signalized intersection. In particular, current urban networks, in which the fixed-time traffic signal control system is dominant, can not reflect the real-time traffic situation in the signaling system. Even if the autonomous vehicle is commercialized, it could not exhibit its performance. At this time, if the artificial intelligence traffic signal control system based on accurate real-time vehicle information obtained through V2I technology is developed, more efficient traffic signal control will be possible and it will affect not only traffic flow but also the performance of the V2X technology-equipped vehicles. Especially, when there is unnecessary waiting time for the emergency vehicle in the urban intersection, it may affect the travel time to reach the destination. In case of driving while leaving the lane for the purpose of shortening the travel time, it can threaten the safety of a patient and surrounding vehicles. At this point, if the traffic signal control system that detects the entrance of the emergency vehicle to an intersection through the V2I technology and gives the priority signal to the emergency vehicle is developed, the safer emergency vehicle operation could be guaranteed. In this paper, the change of traffic flow according to the change of traffic signal control system is analyzed based on micro traffic information at single signalized intersection with V2I technology commercialization. A reinforcement learning model that expresses the optimum signal in real-time by learning the traffic information at the single signalized intersection was constructed based on the deep learning through the tensor flow. The performance of the developed traffic signal control system was verified through Vissim. The developed reinforcement learning model expresses a specific signal phase through real-time traffic information and expresses appropriate signal display in the changed network situation. The traffic signal control system developed in this paper is expected to contribute to achieve system optimization in a complex road network and to contribute to the analysis of traffic flow. In addition, it will contribute to building a smart city when autonomous vehicles are operated in the future V2X environment. 최근, 자율주행차량 및 V2X 기술의 개발에 따라 도심부 신호 교차로에서 차량의 지체시간과 불필요한 stop-and-go 현상을 줄이기 위한 연구가 시도되고 있다. 특히, 정주기식 신호 제어 체계가 주를 이루는 현재의 도시 네트워크에서는 실시간 교통상황을 신호체계에 반영할 수 없어 자율주행차량이 등장하여 상용화된다고 하더라도 그 성능을 모두 발휘할 수 없다. 이 때, V2I 기술을 통해 얻어지는 정확한 실시간 차량 정보를 바탕으로 한 인공지능 신호 제어 체계를 개발한다면 정주기식 신호 제어 체계에 비해 불필요한 신호 대기 시간을 감소시킬 수 있어 더욱 효율적인 신호제어가 가능하며 교통류 흐름뿐만 아니라 V2X 기술 탑재 차량의 성능 향상에도 영향을 미칠 것이다. 특히, 도심부 교차로에서 긴급 차량이 목적지까지 도달하는 데에는 불필요한 신호 대기 시간이 존재할 경우 현장까지의 통행 시간에 영향을 끼칠 수 있으며, 통행 시간 단축을 위해 차선을 이탈해가면서 운행할 경우 오히려 긴급 차량에 탑승한 환자 및 주변 차량의 안전을 위협할 수 있다. 이 때, V2I 기술을 통해 긴급 차량의 교차로 진입을 감지하고, 긴급 차량에 우선 신호를 부여하는 신호 제어 체계를 개발한다면 보다 안전한 긴급 차량의 운행을 보장할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 V2I 기술 상용화를 전제로 단일 신호교차로에서 미시적 교통 정보를 바탕으로 신호 제어 체계의 변화에 따른 교통류 변화를 분석하였다. 단일 신호 교차로에서 이동류별 실시간 교통 정보를 학습하여 실시간으로 최적 신호를 표출하는 강화학습 모형을 구축하였으며, 개발한 신호 제어 체계의 성능은 미시적 교통 시뮬레이터인 Vissim을 통해 측정하였다. 개발한 강화학습 모형은 이동류별 실시간 교통 정보를 통해 특정한 신호를 표출하고, 변화된 네트워크 상황에 적절한 신호 현시를 표출한다. 본 논문에서 개발한 신호 제어 체계를 통해 복잡한 도로 네트워크에서 체계 최적을 달성할 수 있는 신호 제어 체계를 개발하는 바탕이 되고자 하며, 교통류 흐름을 분석하는 데 기여할 것으로 기대된다. 또한, 미래 V2X 환경에서 자율주행차량이 운영될 때 스마트시티를 구축하는 데 기여할 것이다.

교차로 우회전 차량 보조등 개선

이남수,김유찬,임준범,김영찬 대한교통학회 2015 대한교통학회지 Vol.33 No.5

본 연구의 목적은 우회전 교통처리를 위한 합리적인 신호운영방법을 제시하는데 있다. 우회전 차량 보조등은 현재 일정한 규정이나 기준없이 다양한 형태로 운영되는 것으로 나타났다. 우회전 차량 보조등을 일관성 없이 사용하고 있고, 전방차량 신호등과 불일치하여 교통사고의 위험이 있다. 우회전 차량 보조등이 적색일 때 우회전이 금지된다는 근거가 부족하며, 법과 다른 의미로 적색점멸신호가 사용되는 문제점이 있는 것으로 분석되었다. 우회전 차량보조등 설치가 신호위반에 미치는 영향을 알아보기 위해 현장 조사를 하였다. 우회전 차량 보조등이 설치된 접근로의 신호위반 비율이 높게 나타나서 우회전 차량 보조등이 우회전시 신호위반 비율을 낮추는 효과는 없는 것으로 분석되었다. 우회전 보조신호등의 유무에 따라 운전자가 신호등 해석에 차이가 있는지에 대한 설문조사를 실시결과, 우회전 보조신호등의 유무나 우회전 보조신호등의 형태에 따라 신호등 해석에는 차이가 없는 것으로 분석되었다. 신호체계변경에 따른 운전자의 혼란을 방지하고, 적신호시 우회전 허용에 따른 교통사고가 심각하지 않음을 고려하여 적신호시 우회전을 전면 금지시키는 것은 신중한 검토가 있어야 할 것으로 판단된다. 적신호시 일시정지후에 다른 차마나 보행자에게 방해가 되지 않는다면 우회전이 가능하도록 도로교통법에 반드시 일시정지할 것을 명시할 필요가 있다. 우회전 보조신호등을 설치하고자 한다면 운전자에게 명확한 신호전달을 위해 화살표 삼색등을 우회전 차량보조등으로 사용하기를 제안하였다. This study aims to suggest a reasonable signal operation method for right-turn traffic management. It was found that the right-turn vehicle supplementary signal is currently operated without clear regulations or criteria. It was also analyzed that right-turn supplementary signals are used without consistency, there is a risk of traffic accidents due to the discordance between supplementary signals and traffic signals of forward vehicles, there is a lack of basis for prohibition of a right turn when right-turn vehicle's supplementary signal is red and the flashing red signal is used in a different sense from the law. In order to see the effect of the installed right-turn vehicle supplementary signals on traffic signal violation, a field investigation was conducted. As the result, there was a high proportion of signal violation on the approach lane with right-turn supplementary signals and this means that right-turn supplementary signals hardly influenced the reduction in proportion of signal violation during a right turn. Additionally, a survey was carried out to see if there were differences in driver's interpretation of traffic signals depending on the installation of right-turn supplementary signals. As the result of the survey, there were no differences in interpretation of traffic signals depending on the installation of right-turn supplementary signals or the types of right-turn supplementary signals. A right turn when the signal was red did not lead to serious traffic accidents, so it is thought that there should be a careful consideration of a total ban on a right turn when the signal is red, in order to prevent driver's confusion due to the change of the signal system. Unless there is a disturbance to cars and pedestrians after a temporary stop when the signal is red, there is a need to specify that vehicles must stop temporarily in the Road Traffic Act to facilitate a right turn. What this study finally suggested is to use tri-colored arrow signals for right-turn car supplementary signals to convey a signal to a driver clearly.

도시 간선도로에서 제한적 좌회전 신호운영의 적용기준 및 효과분석에 관한 연구

정인택,이영인 대한교통학회 2009 大韓交通學會誌 Vol.27 No.5

There are many limitations in dealing with rapidly changing traffic demand in urban cities. Thus recently, traffic operation and management skills are more emphasized rather than the expansion of traffic facilities. In particular, in the interrupted flow formed by signalized intersections, it is quite important to give optimal signal timing to each intersection with consideration of progression. However, as fixed signal times per direction can affect passing capacity in signalized intersections, the present four-signal phase including a left-turn signal has many limitations, including reduction of directional road capacity when traffic demand is increases dramatically during peak hours. Because of this problem, lots of studies about internal metering techniques for oversaturated signal control skills have progressed but these techniques are not used widely due to the absence of detectors for queue sensing in real-time signal control systems. In this research, a new methodology called the “restrictive left-turn signal control”, which is already used at the intersection above Samsung subway station, is suggested in order to reduce control delay of urban arterial roads. The restrictive left-turn signal control allows a driver to make a U-turn and then a right turn instead of turning left in that intersection. With this change, the restrictive left-turn signal control can contribute to increased intersection capacity by reducing the number of signal phases and maximizing the through phase time. However, road structure and traffic conditions at the target intersections should be considered before the adoption of the proposed signal control. 도시의 급변하는 교통수요에 대응하기 위해서 지속적으로 교통시설을 공급하는 데에는 한계가 있으므로 맹목적인 시설공급보다는 현재 교통시설에서의 운영관리 측면이 강조되고 있다. 특히 신호교차로들로 이루어진 단속류에서는 연동을 고려한 각 교차로별 최적신호시간 부여가 중요하다. 그러나 방향별로 부여된 신호시간이 단속류의 통과용량에 주요 변수인 것을 감안할 때 첨두시와 같이 교통수요가 급증하는 상황에서 보호좌회전 신호를 포함하는 4현시 신호운영을 지속적으로 유지하는 것은 방향별 통과용량에서의 한계가 있으며, 이에 대응하여 기존 과포화 신호제어 방법으로 내부미터링 기법에 대한 연구도 그동안 진행되어왔으나 실시간 신호제어시스템 상의 대기행렬 검지기 설치 부재로 인해 적용되지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 도시 간선도로의 지정체를 완화하기 위한 새로운 방법으로 현재 삼성역 교차로에서 운영 중에 있는 제한적 좌회전 신호운영 방안을 간선가로축을 대상으로 적용하였다. 이것은 시간대에 따라 주방향에 대한 좌회전 흐름을 직진 후 U턴으로 유도하여 현시수를 감소시키고 직진 신호시간을 최대화하여 통과용량을 증가시키는 신호제어 방법을 적용하는 것이다. 단, 본 신호제어에 대한 적용은 대상구간의 기하구조와 교통상황 조건 등에 따라 결정되어져야 하며, 이를 위해 기존의 교통 신호등 설치기준과 같이 각 교통상황 조건별로 명확한 적용기준이 필요하다.

스마트 헬스케어를 위한 심장활동 신호 검출용 접촉식 직물전극의 구조가 센싱 성능에 미치는 영향

조현승,구혜란,양진희,이강휘,김상민,이정환,곽휘권,고윤수,오윤중,박서연,김신혜,이주현 한국감성과학회 2018 감성과학 Vol.21 No.4

The purpose of this study was to investigate the effect of contact type textile electrode structure on heart activity signal acquisition for smart healthcare. In this study, we devised six contact type textile electrodes whose electrode size and configuration were manipulated for measuring heart activity signals using computerized embroidery. We detected heart activity signals using a modified lead II and by attaching each textile electrode to the chest band in four healthy male subjects in a standing static posture. We measured the signals four times repeatedly for all types of electrodes. The heart activity signals were sampled at 1 ㎑ using a BIOPAC ECG100, and the detected original signals were filtered through a band-pass filter. To compare the performance of heart activity signal acquisition among the different structures of the textile electrodes, we conducted a qualitative analysis using signal waveform and size as parameters. In addition, we performed a quantitative analysis by calculating signal power ratio (SPR) of the heart activity signals obtained through each electrode. We analyzed differences in the performance of heart activity signal acquisition of the six electrodes by performing difference and post-hoc tests using nonparametric statistic methods on the calculated SPR. The results showed a significant difference both in terms of qualitative and quantitative aspects of heart activity signals among the tested contact type textile electrodes. Regarding the configurations of the contact type textile electrodes, the three-dimensionally inflated electrode (3DIE) was found to obtain better quality signals than the flat electrode. However, regarding the electrode size, no significant difference was found in performance of heart signal acquisition for the three electrode sizes. These results suggest that the configuration method (flat/3DIE), which is one of the two requirements of a contact type textile electrode structure for heart activity signal acquisition, has a critical effect on the performance of heart activity signal acquisition for wearable healthcare. Based on the results of this study, we plan to develop a smart clothing technology that can monitor high-quality heart activity without time and space constraints by implementing a clothing platform integrated with the textile electrode and developing a performance improvement plan. 본 연구의 목적은 스마트 헬스케어를 위해 접촉식 직물전극의 구조가 심장활동 신호 획득에 미치는 영향을 연구하는 것이다. 본 연구에서는 심장활동 신호 측정을 위하여 전극의 크기와 구성방식을 조작한 6종의 접촉식 직물전극을 컴퓨터 자수 방식으로 구현하였고, 이를 가슴밴드에 부착하여 응용형 리드 II(modified Lead II) 방식으로 심장활동 신호를 검출하였다. 건강한 신체의 남성 4명을 대상으로 서서 정지한 자세에서 각 직물전극을 사용하여 심장활동 신호를 검출하였으며, 모든 유형의 전극에 걸쳐 4회씩 반복측정 하였다. 심장활동 신호의 수집을 위해 BIOPAC ECG100 장비를 사용하여 1 ㎑로 샘링하였으며, 검출된 원 신호를 대역통과 필터를 사용하여 필터링하였다. 직물전극의 구조에따른 심장활동 신호 획득의 성능을 비교하기 위하여 신호의 파형과 크기를 파라미터로 하여 정성적 분석을 실시였고, 각 전극을 통하여 획득된 심장활동 신호의 SPR(signal power ratio)을 산출함으로써 정량적 분석을 실시하였다. 산출된 SPR 값을 대상으로 하여 비모수 통계분석 방식의 차이검정과 사후검정을 실시함으로써 6개 전극의 구조에 따른 심장활동 신호 획득의 성능 차이를 구체적으로 분석하였다. 연구 결과 접촉식 직물전극의 구조에 따라 심장활동 신호의 품질에는 정성적, 정량적 측면에 걸쳐 모두 주요한 차이가 있는 것이 고찰되었다. 접촉식 직물전극의 구성 측면에 있어서는 입체극이 평면극에 비해 더 우수한 품질의 신호가 검출되는 것으로 나타났다. 한편 3가지 전극 크기에 따른 심장활동 신호 획득의 유의한 성능 차이는 발견되지 않았다. 이러한 결과는 심장활동 신호 획득을 위한 접촉식 직물전극 구조의 두 가지 요건 구성방식(평면/입체)이 웨어러블 헬스케어를 위한 심장활동 신호 획득의 성능에 주요한 영향을 미치는 것을 시사한다. 본 연구 결과를 기반으로 후속 연구에서는 직물전극이 일체형으로 통합된 의복형 랫폼을 구하고 성능 고도화 방안을 연구함으로써, 시공간의 제약 없이 고품질의 심장활동 모니터링이 가능한 스마트 의류 기술을 개발하고자 한다.

3지 교차로에서 보행자 교통량에 따른 보행자작동신호기를 이용한 신호제어효율에 관한 분석

김응철,조한선,정동우,김형수 한국도로학회 2009 한국도로학회논문집 Vol.11 No.3

This study has proposed the signal operating system to use both semi-actuated signal control and pedestrian push-button as a way to make up for the problems of 3 leg intersections which are operated inefficiently in the signal operation, one of the methods of traffic operations. In case of the semi-actuated signal control, it can reduce delay inside the intersection by serving to uncongested traffic on the main road where there is not much traffic volume on the secondary road and push-button signal can reduce unnecessary waiting time it could happen to vehicles by operating it though there is no pedestrian. Quantitative analysis was tried regarding the average delay reduction per vehicle using VISSIM, microscopic simulation program regarding how much effect it has compared with the existing signal control system and semi-actuated signal control system when the above two advantages are collected. The field test was performed for one three-leg intersection of Incheon. According to respectively signal control method pedestrian traffic changed and executed a sensitivity analysis. The result which compares the average delay time per a vehicle of scenarios, the signal control method of using the pedestrian push-button system in comparison with the fixed signal control method showed to decrease effect of a minimum 3.7 second (10%), a maximum 5.8 second (16%). When the pedestrian traffic volume was 20% or less of the measurement traffic volume, The signal control method of using the pedestrian push-button system appeared to be more efficient the semi-actuated signal control with object intersection. 본 연구는 기존 정주기식 신호제어로 인하여 비효율적으로 운영되고 있는 3지 교차로의 문제점을 보완하는 방안으로써 반감응 신호제어를 기본으로 하고 보행자작동신호기를 사용하는 신호운영방식의 효율성을 분석하였다. 반감응 신호제어의 경우 부도로에 교통량이 적을 때 주도로의 교통소통을 원활히 하여 교차로 내 지체를 감소시킬 수 있으며, 보행자작동신호기는 보행자가 없음에도 불구하고 보행자 신호를 작동시켜 발생하는 불필요한 대기시간을 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 위의 두 가지의 장점을 모았을 경우 기존의 정주기식 신호제어와 반감응식 신호제어에 비하여 얼마나 효과가 있는지 미시적 시뮬레이션 프로그램인 VISSIM을 사용하여 정량화된 차량당 평균지체 감소의 정도를 분석하고자 하였다. 본 연구는 인천의 1개 3지 교차로를 대상으로 현장조사를 실시하였고 각각의 신호제어 방식에 따라서 보행자 교통량을 변화시켜 민감도 분석을 실시하였다. 시나리오 별 분석을 통하여 차량당 평균지체시간을 비교한 결과, 대상교차로는 정주기식 신호제어에 비하여 보행자작동신호기를 이용한 신호제어방식이 최소 3.7초(10%), 최대 6초(16%)의 감소효과를 나타내었으며 반감응식 신호제어와의 비교에서는 보행자교통량이 측정교통량의 20% 이하 일 때 보다 효율적인 것으로 나타났다.