고속도로 혼잡관리를 위한 종합소통지수 개발에 관한 연구
A Study on Development of a Traffic Condition Index(TCI) for Expressway Congestion Management
- 주제(키워드) 혼잡 , 혼잡지표 , 종합소통지수 , 혼잡관리 의사결정 , 혼잡관리 모니터링 기법
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 오영태
- 발행년도 2009
- 학위수여년월 2009. 2
- 학위명 박사
- 학과 및 전공 일반대학원 건설교통공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000009833
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
본 연구의 목적은 체계적 효율적 혼잡관리 요구에 부응하기 위해서 고속도로 소통상태를 명확히 판단할 수 있는 모니터링 지표를 개발하고 이를 활용한 효율적 혼잡관리방안을 정립하는데 있다. 이에, 본 연구에서는 기존 혼잡지표들의 한계점을 극복하고, 현재 교통류 상태의 정확한 모니터링 및 해석방법으로써, 교통소통상태 모니터링 지표인 종합소통지수(Traffic Condition Index, 이하 TCI)를 개발하였으며, 이 지표를 기반으로 한국도로공사의 고속도로를 대상으로 혼잡관리를 수행하는 적용성 평가를 수행하였다. 1. 혼잡관리 모니터링을 위한 종합소통지수(TCI)개발 종합소통지수(TCI)는 통행속도 및 통행시간 위주의 이동성과 운전 쾌적성을 동시에 고려하기 위해 밀도를 주요 기반변수로 하며, 교통량 및 구간거리의 영향 및 통행속도에 대한 영향을 가중치로 적용하도록 개발되었다. 국내 고속도로 적용결과, 도로연장 및 제한속도 또는 설계속도, 차로수, 교통량 등이 서로 다른 도로시설간의 상대적 혼잡정도의 비교도 가능하였으며, 비 혼잡상황에서도 계량적인 표현이 가능하게 됨으로써, 고속도로 소통상태 전반에 대한 평가도 가능함을 알 수 있었다. 또한, 기존의 혼잡지표가 소통상황에 대한 구분이 명확하지 못한 문제에 대하여 종합소통지수(TCI)는 속도와 교통량을 동시에 고려했기 때문에 통행속도가 비슷한 혼잡상황을 보다 세분화하여 표현할 수 있어 운전자의 주행쾌적성 등의 혼잡이외의 상황도 계량적으로 표현할 수 있어 소통상황별 각각의 운영상태 평가도 가능하게 되었다. 2. 적용성 평가를 위한 혼잡관리방안 재정립 적용성 평가를 위하여, 종합소통지수(TCI)를 적용한 혼잡관리 프로세스를 재정립하여 평가를 수행하였다. 또한, 종합소통지수(TCI) 산출 및 혼잡손실비용 산출, 혼잡관리 의사결정을 위한 편익산출 시 한국도로공사 차량검지기(Vehicle Detection System, 이하 VDS) 및 요금징수시스템(Toll Collection System, 이하 TCS)의 실측 자료를 기반으로 평가가 수행됨으로써 혼잡관리의 타당성 및 객관성을 높였다. 결론적으로, 본 연구는 객관성 및 일관성이 보장된 종합소통지수(TCI) 개발과 이를 활용한 실측자료 기반의 합리적인 혼잡관리 방안을 제시함으로써, 고속도로 혼잡관리의 신뢰성 및 효율성 제고에 기여할 수 있으며, 혼잡위주의 혼잡관리방안에서 소통위주의 소통관리방안으로 전환하는 계기가 될 것으로 기대된다.
more목차
제1장 서 론 1
제1절 연구의 배경 및 목적 1
제2절 연구의 내용 및 범위 3
제2장 이론적 고찰 5
제1절 국내외 혼잡관리 모니터링 관련 연구 및 사례 5
1.1 혼잡의 개요 5
1.1.1 혼잡의 정의 5
1.1.2 혼잡의 구성요소 6
1.2 혼잡지표 연구사례 8
1.2.1 교통량기반 혼잡지표 8
1.2.2 통행시간 기반 혼잡지표 9
1.2.3 혼잡시간 기반 혼잡지표 10
1.2.4 밀도기반 혼잡지표 11
1.2.5 혼잡지표 종합비교 12
1.3 국내외 혼잡관리체계 사례 13
1.3.1 한국 13
1.3.2 미국 13
1.3.3 일본 16
제2절 의사결정 연구 및 사례 17
2.1 의사결정기법 17
2.1.1 AHP(Analytic Hierarchy Process) 17
2.1.2 ANP (Analytic Network Process) 26
2.1.3 전문가시스템(Expert System) 30
2.2 의사결정 지원방법 사례 34
2.2.1 국내사례 34
2.2.2 국외 사례 35
2.3 교통부문 투자사업 효과평가 방법 37
2.3.1 비용-편익 분석 37
2.3.2 비용-효과 분석 42
2.3.3 국내 도로투자 효과평가 사례 43
2.3.4 국외 도로투자 효과평가 사례 60
2.3.5 효과평가 항목 적용 기본방향 63
2.4 고속도로 혼잡관리 연구사례 64
2.4.1 혼잡관리 대상범위 선정 64
2.4.2 고속도로 관련 교통정책 분야 유형분류 64
2.4.3 지·정체 관리방안의 유형 구분 67
2.4.5 현황 파악 및 장래 수요 예측 68
2.4.6 경제성 분석(정량적 측면) 71
2.4.7 AHP 분석(정성적 측면) 73
2.4.8 차종분류체계 76
제3절 문제제기 및 연구의 차별성 80
3.1 종합소통지수(TCI) 개발 80
3.2 적용성 평가를 위한 혼잡관리 방안 재정립 81
제3장 혼잡관리 모니터링 기법 개발 83
제1절 개발 방향 및 절차 83
제2절 기존 혼잡지표의 국내 적용성 분석 84
2.1 기존 혼잡지표 84
2.2 자료 수집 및 분석 85
2.2.1 자료 수집 개요 85
2.2.2 자료 분석 절차 85
2.2.3 자료오류 보정방안 86
2.3 혼잡지표 적용성 분석 87
2.3.1 경부고속도로 하행 분석 87
2.3.2 경부고속도로 상행 분석 90
제3절 종합소통지수(TCI) 개발 96
3.1 개요 및 개발절차 96
3.2 개발방향 및 방법론 구상 97
3.2.1 개발 방향 97
3.2.2 종합소통지수(TCI)의 시․공간적 연계성 98
3.2.3 종합소통지수(TCI) 입력자료 선정 99
3.2.4 종합소통지수(TCI) 적용대상 범위 선정 100
3.2.5 속도 및 통행밀도 산출방안 100
3.3 종합소통지수(TCI) 정의 및 목표 수립 103
3.4 종합소통지수(TCI) 개발 103
3.4.1 혼잡 판단 기준 정립 103
3.4.2 종합소통지수(TCI) 모형 개발 105
제4장 적용성 평가 111
제1절 종합소통지수(TCI) 적용성 평가 111
1.1 평가방법 111
1.1.1 평가대상구간 및 범위 111
1.1.2 평가절차 및 방법 111
1.2 평가 및 분석 112
1.2.1 시간대별 분석 112
1.2.2 1주일(요일별) 분석 115
1.2.3 1주일 분석 118
1.3 평가 결과 종합 119
제2절 혼잡관리를 위한 의사결정 적용성 평가 121
2.1 혼잡관리를 위한 의사결정 적용성 평가 방향 121
2.2 혼잡관리 의사결정 프로세스 정립 121
2.2.1 개 요 121
2.2.2 혼잡관리 의사결정 효과평가 항목 선정 121
2.2.3 혼잡관리 의사결정 프로세스 절차 수립 139
2.3 혼잡관리를 위한 적용성 평가 155
2.3.1 혼잡관리 모니터링 단계 155
2.3.2 혼잡관리 의사결정 단계 159
2.3.3 사전ㆍ사후 평가 및 개선사업 이력 저장단계 171
제5장 결론 및 향후 연구과제 172
제1절 결 론 172
제2절 향후 연구과제 174
참고문헌 176
ABSTRACT 182
