고속도로 중앙버스전용차로의 버스진입을 고려한 VSL 알고리즘 개발 = Development of Variable Speed Limit AlgorithmFor HOV Entering to HOV Lane on Freeway

국문 초록 (Abstract)

국내의 지역 간 교통수요가 급증함으로써 교통혼잡 문제가 날로 심각해지고 있는 실정이다. 국내 고속도로의 수요관리를 목적으로 여러 가지 교통관리기법들이 적용되고 있으며, 특히 고속도로 교통상황에 따라 속도를 차등 제한하여 혼잡 또는 사고지점에 도달하기 전 차량간, 차로간 속도편차를 감소시킴으로써 사고를 예방하고 총 지체를 최소화하기 위한 방법으로 가변속도제어 시스템이 사용되어 지고 있다.
하지만, 유입램프부에서 중앙버스전용차로로 진입하려는 버스 및 승합차(HOV)들의 차로변경 및 차선변경을 상류부에서 주행하는 차량들의 사고를 유발시키며, 가변속도제어가 시행되고 있다 하더라도 교통운영이 비효율적이 될 수도 있다.
본 연구에서는 이러한 중앙버스전용차로로 진입하는 버스 및 승합차(HOV)차량을 고려한 가변속도제어 알고리즘을 제시하였다. 또한, 진입버스를 고려한 가변속도제어 알고리즘의 효과분석을 검증하기 위하여 고속도로 정체구간에 적용되고 있는 가변속도제어 알고리즘을 선정하여 미제어시와 비교분석을 통해 효과분석을 검증하였다.
본 연구의 목적은 본선부의 안전성을 보장하면서 램프부의 버스 진입 시 본선부 차량들과의 상충을 최소화 시키기 위한 것이다. 실제 현장에서는 적용할 수 없는 한계점이 있으므로, 미시적 시뮬레이션인 PARAMICS를 이용하여 네트워크를 구축하고, 툴에서 제공하는 API를 활용하여 진입버스를 고려한 가변속도제어 알고리즘을 구현하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Traffic congestion is becoming a serious prolem by a surge in demand for regional tranportation in domestic. Various traffic management techniques are being applied for demand management in freeway, also Speed is limited through the traffic situatioin in freeway, before arriving congestion or crash site. This feature reduces the speed deviation, then, minimized delays. HOV that drive from ramp to HOV lane by lane change caused congestion even with variable speed control has been implemented.
In this study, We proposed variable speed limit algorithm considering this problem what HOV has a many problem. Three case-no control, variable speed limit algorithm applied, and variable speed limit algorithm applied considering HOV- were tested as speed deviation, Acceleration, Total Vehicle Travel Time, Changing density in freeway. It is purposed that they order to ensure the safety on freeway and reduce HOV and passenger car accidents. We carried out simulation as a microscopic simulation PARAMICS, development a new algorithm for the variable speed limit algorithm considering HOV.

목차 (Table of Contents)

• I.서론 1
• 1.1 연구의 배경 및 목적 1
• 1.2 연구범위 및 수행절차 3
• 1.3 가변속도제어(Variable Speed Limit) 기법 5
• II.기존문헌고찰 7
• 1.1 가변속도제어에 관한 연구 7
• 1.1.1 국내연구 7
• 1.1.2 국외연구 8
• 1.2 기존연구의 한계점 10
• III.연구방법론 11
• 1.1 수행절차 11
• 1.2 알고리즘 선정 및 개량 13
• 1.2.1 가변속도제어 알고리즘 13
• 1.2.2 진입버스를 고려한 가변속도제어 알고리즘 14
• 1.3 분석대상지 선정 및 자료수집 15
• 1.3.1 분석대상지 선정 15
• 1.3.2 자료수집 16
• 1.4 시나리오 설정 16
• IV.시뮬레이션 및 분석 17
• 1.1 시뮬레이션 도구 서정 17
• 1.2 모의 시뮬레이션 18
• 1.2.1 모의실험 환경 구축 18
• 1.2.2 가변속도제어 미적용 시 시뮬레이션 19
• 1.2.3 가변속도제어 적용 시 시뮬레이션 22
• 1.2.4 진입버스를 고려한 가변속도제어 적용 시 시뮬레이션 25
• 1.2.5 분석결과 종합 27
• 1.3 현장자료를 이용한 시뮬레이션 28
• 1.3.1 시나리오 개요 28
• 1.3.2 시뮬레이션 환경구축 28
• 1.3.3 시뮬레이션 결과분석 30
• 1.3.4 분석결과 종합 37
• V.결론 및 향후 연구과제 38
• 1.1 요약 및 결론 38
• 1.2 향후 연구 과제 39