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          유전자 알고리즘과 신경망 이론의 결합에 의한 신호교차로 위험도 예측모형 개발에 관한 연구

          김중효(Kim Joong-Hyo), 신재만(Shin Jae-Man), 박제진(Park Je-Jin), 하태준(Ha Tae-Jun) 대한토목학회 2010 대한토목학회논문집 D Vol.30 No.4

          2010년 말 현재 우리나라의 자동차등록대수는 1,748만 대에 육박할 정도로 비약적인 증가를 보이고 있다. 자동차의 급격한 증가는 오늘날 우리가 직면한 심각한 사회문제 중 하나인 교통사고를 증가시키고, 이로 인해 인명피해 및 경제적 손실을 초래하고 있다. 이에 본 연구는 유전자 알고리즘과 신경망 이론의 결합에 의한, 향상된 신호교차로 위험도를 예측하는 모형을 개발하여, 장래 교통사고 안전대책 수립시 근간이 되는 기초자료를 제공함으로써, 교통사고를 줄이는데 도움이 되고자 한다. 본 연구에서는, 첫 번째로 교통사고와 교통혼잡이 빈번하게 발생하는 신호교차로를 대상으로 접근로별 교통량과 도로 기하구조 요소를 파악하였고, 교통사고와 교통상충간의 순위상관관계분석을 실시하여 통계적 유의성을 파악하였으며, 교통사고와 교통상충을 적용한 선형회귀모형을 구축하였다. 두 번째로, 유전자 알고리즘과 신경망 이론의 결합에 의한 신호교차로 위험도 예측모형은 신호교차로 교통량 및 도로 기하구조 요소, 교통상충의 특성변수를 적용하여 개발하였다. 마지막으로, 신호교차로 교통사고건수 실측값과 개발모형의 예측값에 대한 적합도 분석을 통해 신뢰수준을 검증한 결과, 개발모형의 신뢰도와 정확도가 기존의 모형에 비해 우수한 것으로 나타났다. 결론적으로, 향후 본 연구를 통해 개발된 교통사고위험도 예측모형을 신호교차로 교통안전정책 수립과 교통안전개선사업에 사용할 경우, 전반적으로 교통안전관련사업의 비용/효율성을 극대화할 수 있을 것으로 기대된다. In 2010, the number of registered vehicles reached almost at 17.48 millions in Korea. This dramatic increase of vehicles influenced to increase the number of traffic accidents which is one of the serious social problems and also to soar the personal and economic losses in Korea. Through this research, an enhanced intersection hazard prediction model by combining Genetic Algorithm and Artificial Neural Network will be developed in order to obtain the important data for developing the countermeasures of traffic accidents and eventually to reduce the traffic accidents in Korea. Firstly, this research has investigated the influencing factors of road geometric features on the traffic volume of each approaching for the intersections where traffic accidents and congestions frequently take place and, a linear regression model of traffic accidents and traffic conflicts were developed by examining the relationship between traffic accidents and traffic conflicts through the statistical significance tests. Secondly, this research also developed an intersection hazard prediction model by combining Genetic Algorithm and Artificial Neural Network through applying the intersection traffic volume, the road geometric features and the specific variables of traffic conflicts. Lastly, this research found out that the developed model is better than the existed forecasting models in terms of the reliability and accuracy by comparing the actual number of traffic accidents and the predicted number of accidents from the developed model. In conclusion, it is expect that the cost/effectiveness of any traffic safety improvement projects can be maximized if this developed intersection hazard prediction model by combining Genetic Algorithm and Artificial Neural Network use practically at field in the future.

        • KCI등재

          어린이 보호구역 지정을 위한 평가지표 개발

          강수철(Kang Soo Chul), 김중효(Kim Joong Hyo) 경찰대학 경찰학연구편집위원회 2012 경찰학연구 Vol.12 No.4

          Since January 2011, ‘The rules with the enactment of the existing designation and management for the children·the elderly·the disabled safeguard zone' and with the rules of the existing on designation and management for the children and elderly are unification, as it has been abolished. The designation target of the safeguard zone also significantly has been expanded. Accordingly, In the case of school zone,the Applications of the designation are expected to be grown significantly. But it is the difficult situation for each local government to designate and manage every school zone designated with the applications once. because of the budgetary problem and so on. Consequently, It is a situation to be designated and manage through the order of priority. In this study, a school zone designation for the children to be designated as protected areas primarily intended to evaluate the target indicators is developed through the AHP. Developed evaluation criteria and the risk score for each child through the designation of protected areas to assess the risk practices were representative, the results of this study of children known to the designation of protected zones on no assessment work that was specified without the high risk that be selected using a priority part plan presented in the respect that the meaning is expected.

        • KCI등재

          차종을 고려한 주차 계획단위 산정 및 주차계획 방법 제시

          권성대(Kwon Sung-Dae), 박제진(Park Je-Jin), 김중효(Kim Joong-Hyo), 하태준(Ha Tae-Jun) 대한토목학회 2011 대한토목학회논문집 D Vol.31 No.6

          현재 주차장 내 주차단위구획과 차로너비 규정의 경우 주차장법 시행규칙의'주차장 구조 및 설치기준'에 의거하여 계획설치되고 있다. 그러나 최근 RV차량 및 대형승용차가 급속히 증가하는 추세에서 기존의 주차단위구획의 설치기준으로는 주차 시 발생하는 차량훼손 민원 주차장 이용자의 통행불편 주차장 유지·관리 등의 문제를 해소하기 힘든 실정이다. 이에 본 연구는 현실에 적합한 주차단위구획과 차로너비 규정의 재정비가 필요하다는 판단 하에 최근 증가하는 국내·외 RV차량 및 대형승용차의 차량제원 최소 회전반경 주차시 운전자 주행행태 등을 고려하여 주차단위구획 및 차로너비를 산정하였다. 산정된 주차단위구획 및 차로너비를 국외 사례와 비교·분석한 후 기존보다 확대된 주차단위구획 및 차로너비를 이용하여 주차시 운전자의 편의성 및 비용적 측면을 고려한 최적의 개선방안을 제시하였다. 또한 교통안전을 고려한 주차단위구획과 차로너비의 개선방안 그리고 차종별 주차계획 방법을 제시하였다. 주차장 내 원활한 차량소통과 안전을 도모한 주차계획단위 산정 및 주차계획 방법을 제시함으로써 향후 주차장의 구조 설치기준의 정립과 주차장 교통안전 개선에 이바지할 것으로 판단된다. At the present planning and installation of parking space sections and lane width are implemented in accordance with the installation standard and parking lot structure by the enforcement regulations of the Parking Act. While large and RV (Recreational Vehicle) vehicles have increased in number recently parking is complex with improper installation standards. It causes serious problems including vehicle vandalism increased civil complaints travel inconveniences for parking lot users management and maintenance issues for parking lots and so forth. The study therefore determined that the practical and appropriate realignment of parking unit adjustment and lane width regulations are essential. The study conducted prior review on domestic parking sections and change cases of composition by vehicle types including the component ratio of domestic and foreign vehicles width of vehicle by types in order to examine the parking problems that account for a increasing social issues and provided parking plan methods by types of vehicle as well as reform and reaction plans for parking unit adjustment and lane width considering security and smooth traffic flow After comparing and analyzing between estimated installation of parking space and lane width and internal and external cases the study suggests the improvement that considers expenses and convenience of a driver. Also it shows installation of parking space that considers traffic safety improvement of lane width and parking way depends on vehicle types. By providing estimation for parking planning and parking planning methods that secure safe and smooth traffic flow within a parking lot the study will contribute to the development of improved alternatives for cost-effective traffic safety and set-up structure including installation standards of parking lots.

        • KCI등재

          교통안전 특성을 고려한 장대터널 적정길이 제시

          김중효,이정환,권성대,하동익,Kim,,Joong-Hyo,Lee,,Jeong-Hwan,Kwon,,Sung,Dae,Ha,,Dong,Ik 대한토목학회 2014 대한토목학회논문집 Vol.34 No.1

          터널은 이동시간을 최소화 시킬 뿐만 아니라 친환경적인 도로건설을 위한 필수적인 시설물이라 하겠다. 최근에는 보다 높은 서비스수준의 제공을 위하여 터널 건설이 가속화 되고 있다. 그러나 터널을 주행하는 운전자는 좁고 어두운 터널의 특성상 심리적 불안감과 시야의 제약을 받게 된다. 더욱이 1,000m 이상의 장대터널을 통과하는 운전자는 단조로운 형태의 터널 내부를 장시간 통과함에 따라 졸음 등이 발생할 수 있으며, 보다 큰 심리적 압박감을 느껴 운전자 부하가 가중되게 된다. 이러한 운전자 부하는 장대터널 내부의 주행안전성을 크게 저하시키며 높은 사고위험성을 내포시키게 된다. 따라서 본 연구에서는 장대터널 교통안전 특성을 고려하여 장대터널의 적정길이를 제시하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서는 장대터널의 교통안전에 영향을 미치는 교통안전변수를 분류하고 선정하였다. 교통안전변수는 교통사고변수와 속도변수로 분류하며, 해당 변수는 교통사고건수, 교통사고율, 주행속도, 개별차량 주행속도 차등으로 세부적인 분류를 하였다. 이상과 같이 분류된 교통안전변수가 장대터널길이에 미치는 영향을 검토하기 위하여 상관관계분석을 실시하였다. 분석결과 교통사고율이 유의한 결과를 나타냄에 따라 교통사고율을 교통안전변수로 선정하였다. 터널 길이에 따라 교통안전변수가 큰 폭으로 증가하는 지점은 사고발생가능성이 높은 지점으로 볼 수 있다. 따라서 해당 지점을 선정하기 위해 교통안전변수의 분포표를 작성하였으며, 교통안전변수가 크게 증가하는 구간을 임계점으로 설정하였다. 그리고 해당 임계점에 도달하기 이전의 길이를 장대터널의 적정길이로 설정하였다. 본 연구에서 제시한 장대터널의 적정길이를 통해 향후 장대터널에서 발생하는 교통사고 감소에 기여할 수 있을 것으로 판단된다. Tunnel reduces travel time as and it is essential facilities for the eco-friendly road construction. In recent years, It has been accelerating the tunnel construction to provide a higher level of traffic service but a driver driving in the narrow and dark tunnel takes characteristically psychological anxiety and the restriction of the sight. Moreover, A driver passing through more than 1,000m long tunnel, as to pass inside the monotonous form of the tunnel for a long time can cause drowsiness and increase the driver load. This driver load can degrade road-holding of the inside of the long tunnel highly and pose a high risk of accidents. Accordingly, In this study is to present the proper length of the Tunnel, considering the characteristics of traffic accident. For this, this study is that the long tunnel that affects traffic safety traffic safety variables are selected and classified. Traffic safety variables are classified in detail as a variable of the traffic accident and velocity one, the applicable variables the number of the traffic accident, the ratio of the traffic accident, driving velocity, the individual vehicle velocity etc. Traffic safety variables are categorized as more than a pole length of the tunnel in order to examine its impact on correlation analysis. The results indicate significant results in traffic accidents in accordance with traffic accidents, traffic safety, selects the variable was Variable depending on the length of the tunnel traffic safety point of significantly increasing the possibility of an accident can be seen as a high point. And the point of the Distribution of selected variables in order to create a traffic safety was a significant increase in traffic safety variables was set at critical intervals. Before reaching the critical point and the corresponding length of the long tunnel was set at the proper length. In this study, the optimum length of the proposed long tunnel through the long tunnel that occur in the future to contribute to reducing traffic accidents would be able to be determined.

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          역전파 알고리즘을 이용한 최적의 교통안전 평가 모형개발

          김중효,권성대,홍정표,하태준,Kim,,Joong-Hyo,Kwon,,Sung-Dae,Hong,,Jeong-Pyo,Ha,,Tae-Jun 대한토목학회 2015 대한토목학회논문집 Vol.35 No.3

          교통사고 피해를 최소화하기 위해서는 차량과 도로 체계에 대한 공학적인 개선을 통하여 교통사고 원인을 제거해야 한다. 일반적으로 안정성과 효율성이 부족한 도로는 교통사고가 지속적으로 발생할 가능성이 크고 이를 개선하는데 막대한 사회적 비용과 시간이 소요되며, 부적절한 환경 요인으로 발생한 교통사고는 국가적으로 큰 피해를 발생시키게 된다. 따라서 본 연구는 최근 인공지능 분야 중 활발히 연구 중인 역전파 알고리즘(Back-Propagation Algorithm : BPA)을 이용하여 신호교차로를 대상으로 최적의 교통안전 평가기법을 제시하고자 하였다. 본 연구는 광주광역시내 교통혼잡과 교통사고가 빈번하게 발생하고 있는 신호교차로 지점을 대상으로, BPA를 이용하여 보다 신뢰성 높은 교통안전 평가 모형을 개발하고자 다음과 같은 일련의 방법으로 연구를 수행하였다. 첫째, 신호교차로 교통사고와 교통상충간의 순위상관분석을 실시하여 교통사고 순위와 교통상충 순위가 통계적으로 유의함을 확인하였다. 이는 교통상충이 신호교차로 교통안전 평가 변수로 사용될 수 있음에 따라 설명변수로 입력되고 교통사고가 종속변수인 선형회귀모형을 개발하는데 이용하였다. 둘째, 신호교차로의 교통량과 진입 진출 차로수 차이 등을 교통사고의 설명변수로 간주하여 다중회귀분석을 통해 교통사고 예측모형을 개발하였다. 셋째, 교통량과 도로 기하구조 요소를 모형의 설명변수로 설정하고 교통상충을 종속변수로 하여 BPA를 이용한 최적의 교통안전 평가 모형을 개발하였다. 마지막으로, 교통사고 실측값, 다중회귀모형, BPA에 의한 교통사고 예측값을 평균제곱근오차 방법으로 모형의 적합도 비교 분석을 하였다. 본 연구의 결과, BPA에 의해 도출된 교통사고 예측값과 교통사고 실측값 사이의 평균제곱오차는 3.89로 계산되어 BPA가 다중회귀 모형보다 상대적으로 교통안전 평가능력이 우수한 것으로 나타나 실제 신호교차로 교통안전도를 평가하는데 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단되고 추후, 교통안전정책 수립시 실질적인 도움이 될 것으로 기대된다. The need to remove the cause of traffic accidents by improving the engineering system for a vehicle and the road in order to minimize the accident hazard. This is likely to cause traffic accident continue to take a large and significant social cost and time to improve the reliability and efficiency of this generally poor road, thereby generating a lot of damage to the national traffic accident caused by improper environmental factors. In order to minimize damage from traffic accidents, the cause of accidents must be eliminated through technological improvements of vehicles and road systems. Generally, it is highly probable that traffic accident occurs more often on roads that lack safety measures, and can only be improved with tremendous time and costs. In particular, traffic accidents at intersections are on the rise due to inappropriate environmental factors, and are causing great losses for the nation as a whole. This study aims to present safety countermeasures against the cause of accidents by developing an intersection Traffic safety evaluation model. It will also diagnose vulnerable traffic points through BPA (Back -propagation algorithm) among artificial neural networks recently investigated in the area of artificial intelligence. Furthermore, it aims to pursue a more efficient traffic safety improvement project in terms of operating signalized intersections and establishing traffic safety policies. As a result of conducting this study, the mean square error approximate between the predicted values and actual measured values of traffic accidents derived from the BPA is estimated to be 3.89. It appeared that the BPA appeared to have excellent traffic safety evaluating abilities compared to the multiple regression model. In other words, The BPA can be effectively utilized in diagnosing and practical establishing transportation policy in the safety of actual signalized intersections.

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          유전자 알고리즘과 신경망 이론의 결합에 의한 신호교차로 위험도 예측모형 개발에 관한 연구

          김중효,신재만,박제진,하태준,Kim,,Joong-Hyo,Shin,,Jae-Man,Park,,Je-Jin,Ha,,Tae-Jun 대한토목학회 2010 대한토목학회논문집 D Vol.30 No.d4

          2010년 말 현재 우리나라의 자동차등록대수는 1,748만 대에 육박할 정도로 비약적인 증가를 보이고 있다. 자동차의 급격한 증가는 오늘날 우리가 직면한 심각한 사회문제 중 하나인 교통사고를 증가시키고, 이로 인해 인명피해 및 경제적 손실을 초래하고 있다. 이에 본 연구는 유전자 알고리즘과 신경망 이론의 결합에 의한, 향상된 신호교차로 위험도를 예측하는 모형을 개발하여, 장래 교통사고 안전대책 수립시 근간이 되는 기초자료를 제공함으로써, 교통사고를 줄이는데 도움이 되고자 한다. 본 연구에서는, 첫 번째로 교통사고와 교통혼잡이 빈번하게 발생하는 신호교차로를 대상으로 접근로별 교통량과 도로 기하구조 요소를 파악하였고, 교통사고와 교통상충간의 순위상관관계분석을 실시하여 통계적 유의성을 파악하였으며, 교통사고와 교통상충을 적용한 선형회귀모형을 구축하였다. 두 번째로, 유전자 알고리즘과 신경망 이론의 결합에 의한 신호교차로 위험도 예측모형은 신호교차로 교통량 및 도로 기하구조 요소, 교통상충의 특성변수를 적용하여 개발하였다. 마지막으로, 신호교차로 교통사고건수 실측값과 개발모형의 예측값에 대한 적합도 분석을 통해 신뢰수준을 검증한 결과, 개발모형의 신뢰도와 정확도가 기존의 모형에 비해 우수한 것으로 나타났다. 결론적으로, 향후 본 연구를 통해 개발된 교통사고위험도 예측모형을 신호교차로 교통안전정책 수립과 교통안전개선사업에 사용할 경우, 전반적으로 교통안전관련사업의 비용/효율성을 극대화할 수 있을 것으로 기대된다. In 2010, the number of registered vehicles reached almost at 17.48 millions in Korea. This dramatic increase of vehicles influenced to increase the number of traffic accidents which is one of the serious social problems and also to soar the personal and economic losses in Korea. Through this research, an enhanced intersection hazard prediction model by combining Genetic Algorithm and Artificial Neural Network will be developed in order to obtain the important data for developing the countermeasures of traffic accidents and eventually to reduce the traffic accidents in Korea. Firstly, this research has investigated the influencing factors of road geometric features on the traffic volume of each approaching for the intersections where traffic accidents and congestions frequently take place and, a linear regression model of traffic accidents and traffic conflicts were developed by examining the relationship between traffic accidents and traffic conflicts through the statistical significance tests. Secondly, this research also developed an intersection hazard prediction model by combining Genetic Algorithm and Artificial Neural Network through applying the intersection traffic volume, the road geometric features and the specific variables of traffic conflicts. Lastly, this research found out that the developed model is better than the existed forecasting models in terms of the reliability and accuracy by comparing the actual number of traffic accidents and the predicted number of accidents from the developed model. In conclusion, it is expect that the cost/effectiveness of any traffic safety improvement projects can be maximized if this developed intersection hazard prediction model by combining Genetic Algorithm and Artificial Neural Network use practically at field in the future.

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          차량시뮬레이터를 이용한 초보운전자의 잠재적 운전행동 분석

          이상로,김중효,이남용,박영수,Lee,,Sang-Ro,Kim,,Joong-Hyo,Lee,,Nam-Yong,Park,,Young-Soo 대한토목학회 2013 대한토목학회논문집 Vol.33 No.4

          본 연구에서는 초보운전자의 교통사고 위험성을 줄이고 초보운전자 교육프로그램 개발의 기초자료를 제공하기 위하여 초보운전자에 대한 심리적 특성 및 운전행동에 관한 분석을 실시하였다. 이때 초보운전자의 심리적 부분은 위험인식정도 및 교통상황 이해도를 확인하는 설문조사를 실시하였으며 주 내용은 위험예측 및 예측불허행동에 관한 특성별 범주로 분류하여 파악하였다. 그리고 차량시뮬레이터를 활용하여 초보 및 일반운전자와의 운전행동 특성을 비교 분석하고 통계결과를 토대로 초보운전자의 실제 운전행동에 있어서의 안전진단과 교통안전교육 기초연구의 방향성을 제시 하였다. 본 연구 분석결과, 운전자의 위험예측, 과속, 위반, 정보제공생략, 갑작스러운 변화, 사고건수 모든 부분에서 초보운전자가 일반운전자에 비해 높은 평균값이 나타났다. 또한 초보운전자가 일반운전자에 비해 통계적으로 유의한 위험수준을 보여주었는데 확인된 대상은 위험예측능력, 위반, 갑작스러운 변화, 교통사고건수이었고 그 이외의 과속 수준과 정보제공생략 수준은 초보운전자와 일반운전자 모두 유사한 결과를 보여주었다. 그리고 차량시뮬레이터 실험 결과는 초보운전자가 일반운전자들에 비해 전반적으로 운전 수행능력이 저조한 것으로 나타났다. 특히 충돌횟수에서의 확연한 차이를 보여주었는데 이는 초보운전자들이 일반운전자들에 비해 복잡한 도로교통 상황에서 운전경험과 학습능력이 부족하기 때문인 것으로 판단된다. 한편 초보운전자들은 일반운전자들에 비해 속도조절 능력, 위험예측 능력, 도로교통상황에 대한 인식 및 대처능력 등 전반적인 운전기술의 부족으로 인해 주행안정성이 낮은 것으로 분석되었다. 이러한 결과는 초보운전자들이 일반운전자에 비해 안전운전교육 학습기회의 결여와 운전경험 미숙 등에 따른 것으로 판단되며 운전 상황에 대한 위험예측능력이 낮은 것으로 해석할 수 있다. 결론적으로 이러한 분석결과는 실제 운전상황에서 초보운전자 자신뿐만 아니라 타인에게도 위험 요소로서 작용할 가능성이 높으므로 적절한 안전대책이 필요한 것으로 판단된다. In this study, It is conducted for novice drivers about driving behavior and psychological characteristics analysis to reduce traffic accident risk and provide the basic data of education program development. Therefore, this study classified by the category-specific characteristics and hazard prediction through survey of the novice driver and unpredictable behavior and psychological characteristics were studied. The novice and general characteristics and driving behavior with vehicle simulators, comparison and analysis of the novice driver traffic safety education basic research direction based on the statistical results. Prediction the results of this study, the Hazard of the driver, speeding, traffic violation, information providing omission, abrupt change, the number of accidents in all areas novice driver is high compared to the general driver. In addition, Novice driver showed a statistically significant level of Hazard compared to the general driver target novice drivers and the general ability to predict Hazard of violation, abrupt change, and a number of traffic accidents were omitted level of speeding and other information providing level drivers all showed similar results. Vehicle simulator. The experimental results showed that novice drivers compared to drivers poorly overall driving performance. It showed a notable difference in the number of collisions, especially novice drivers compared to drivers in complex road traffic conditions due to a lack of driving experience and learning ability are considered.

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