VDS와 AVI 기반의 최적 통행시간 추정모형 개발
AnOptimalTravelTimeEstimationModelBasedonVDS/AVI
- 발행기관 亞洲大學校 大學院
- 지도교수 이승환
- 발행년도 2005
- 학위수여년월 2005. 8
- 학위명 박사
- 학과 및 전공 일반대학원 산업공학과
- 본문언어 한국어
초록/요약
본 연구에서는 지점검지기인 VDS의 자료와 구간검지기인 AVI의 자료를 이용하여 수집장비별 구간통행시간 추정 모형을 개발하고, 다시 이 두 구간통행시간과 과거 이력 구간통행시간을 융합한 실시간 교통정보제공용 최적구간통행시간을 도출하는 모형을 개발하였다. 이를 수행함에 있어서 우선 정보제공용 통행시간 추정치를 검증하기 위하여 (실시간 정보제공용은 아니지만) 현주기 t에서 시/공간적으로 최적 구간통행시간인 이동기준 AVI통행시간 추정모형을 개발하여 실시간 정보제공용 융합통행시간의 추정오차와 모형의 적합성을 검증하는데 사용하였다. 이를 위해, 최적 구간통행시간에 대한 정의를 실시간 정보제공용과 모형검증용으로 구분하고 실시간정보제공용 최적 구간통행시간은 AVI와 VDS의 융합통행시간을 지칭하는 것으로, 개발모형 검증용 최적구간통행시간은 이동기준 AVI 구간통행시간을 지칭하는 것으로 하였다. 융합구간통행시간 모형은 도착기준 AVI 구간통행시간과 회귀모형에 기반한 VDS 통행시간, 현주기 t의 전주기인 t-1주기 융합통행시간을 독립변수로 하고 각각의 융합가중치를 곱하여 추정하는 1차함수 형태로 되어 있다. 현주기 t에 도착기준 AVI 통행시간의 변동계수가 ‘융합가중치 민감도’이며, 1에서 융합가중치 민감도를 뺀 나머지가 융합기준치이다. 이러한 융합가중기준치에 현주기 t의 유효매칭 차량대수 기준에 의한 ‘AVI 융합가중치 적용율’을 곱하여 AVI 융합가중치가 산정되도록 하였다. 이력통행시간 융합가중치는 1에서 ‘AVI 융합가중치 적용율’을 뺀 나머지 가중치 적용율을 ‘융합가중치 민감도’에 곱하여 구하고 VDS 융합가중치는 1에서 AVI 융합가중치와 이력 융합가중치를 뺀 나머지가 되도록 설계하였다. 이러한 융합가중치 결정방식은 도착기준 AVI 통행시간이 유효매칭차량 대수가 많으면 융합모형의 독립변수 중에서 가장 정확하다는 실험자료의 분석결과에 의한 것이며, 아울러 실시간 정보제공용 구간통행시간의 오차를 분석하기 위하여 개발한 이동기준 AVI 통행시간은 현주기 t에서 구간을 통행하였거나 통행하고 있는 모든 유효매칭 차량을 이용하여 추정된 구간통행시간이므로 시간처짐 없이 t주기의 구간 교통상황을 가장 잘 반영한 구간통행시간이라는 것을 실험자료의 분석에 의하여 확인하였다. 아울러, 이것은 도착기준 AVI 통행시간 추정치, 회귀모형에 의한 VDS 통행시간 추정치 그 자체만으로는 한계가 있음을 확인시켜주며 실제 시스템의 운영시 이동기준 AVI 통행시간을 기준으로하여 융합이 필요함을 적시하는 것으로 볼 수 있다. 본 연구결과 VDS와 AVI에 의한 융합통행시간이 실시간 정보제공용에 있어서 최적 구간통행시간이라는 점과 또한 시간처짐 현상이 발생하는 AVI구간 검지 체계에서 이동기준 AVI 통행시간을 개발모형의 검증용으로 활용하는 것이 적정한 것으로 확인되었다.
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목차
제 1 장 서론 = 1
1.1 연구의 배경 및 목적 = 1
1.2 연구의 내용 및 범위 = 3
1.3 용어 및 약어의 정의 = 6
제 2 장 기존 연구와 RTMS 고찰 = 10
2.1 통행시간 연구발전 과정 = 10
2.2 VDS와 AVI를 이용한 통행시간 연구 고찰 = 13
2.2.1 VDS 기반의 통행시간 연구 고찰 = 13
2.2.2 AVI 기반의 통행시간 연구 고찰 = 15
2.2.3 VDS, AVI 자료융합과 가중치에 대한 연구 고찰 = 19
2.3 RTMS 통행시간 추정모형 검토 = 26
2.3.1 국도교통관리시스템 설치 현황 분석 = 26
2.3.2 RTMS 구간통행시간 추정모형 검토 = 31
2.4 기존 연구와 RTMS 추정모형의 한계 = 35
제 3 장 최적 통행시간 추정모형 개발 = 37
3.1 최적 통행시간 정의 및 분류 = 38
3.2 AVI 통행시간 추정모형 개발 = 43
3.2.1 이상치 제거와 유효차량 집계 = 43
3.2.2 집계기준별 특징과 시간처짐 55
3.2.3 도착과 이동기준 통행시간 추정 = 73
3.3 VDS 통행시간 추정모형 개발 = 75
3.3.1 VDS와 AVI 자료의 상관계수 =75
3.3.2 VDS 통행시간 추정 회귀모형 = 78
3.4 VDS와 AVI 통행시간 융합모형 개발 = 81
3.4.1 융합의 공간적 범위와 독립변수 = 81
3.4.2 융합가중치 함수식과 우선순위 = 85
3.4.3 융합가중치 적용율과 매칭대수 = 90
제 4 장 현장실험 및 모형의 검증 = 108
4.1 현장실험 및 자료수집 = 108
4.1.1 실험분석 구간의 선정 = 108
4.1.2 실험일정 및 수집자료 구조 = 115
4.2 모형의 검증 = 117
4.2.1 이동기준 AVI 통행시간 추정모형의 검증 = 117
4.2.2 도착기준 AVI 통행시간 추정모형의 검증 = 121
4.2.3 회귀식을 이용한 VDS 통행시간 추정모형 검증 = 126
4.2.4 AVI와 VDS 통행시간 융합모형 검증 = 129
제 5 장 결론 = 136
5.1 결론 = 136
5.2 기대효과 및 향후과제 = 141
참고문헌 = 143
