안개 시 고속도로 교통류 속도제어 알고리즘 개발에 관한 연구
A Study on the Development of Traffic Speed Control Algorithm for Expressway under Foggy Conditions
초록/요약
본 연구에서는 안개 시 고속도로 주행 차량에 대한 교통 특성을 서해안고속도로 서해대교 구간의 2017∼2019의 3개년 자료를 이용하여 분석하였고, 시정거리에 따른 세부적인 주행속도 기준 및 이에 따른 속도제어 알고리즘을 개발하였으며, VISSIM을 이용하여 그 효과를 평가하였다. 속도제어 알고리즘은 시정거리 측정 알고리즘, 안개 농도에 따른 5단계 시정거리별 제한속도 산정 알고리즘, 제한속도 변경 알고리즘, 정보표출 제어 알고리즘 등을 개발하였으며, 개발된 알고리즘에 대한 평가는 포화도 25%와 50% 시, 순응도는 10%부터 50%까지 10%씩 증가시키며 시뮬레이션을 진행하였다. 포화도 25%의 교통량에서는 순응도 30% 이상일 때부터 모든 제한속도에서 속도편차 감소 경향을 보였으며, 포화도 50% 교통량에서는 순응도 20% 이상이면 모든 제한속도에서 안정적인 교통류 상태를 유지하는 것으로 분석되었고, 포화도 25% 시와 50% 시 속도편차 비교 결과, 포화도가 클수록 속도편차가 작은 경향을 보였다. 본 연구에서 개발된 알고리즘의 적용시와 미적용 시 비교 결과는 포화도 25%의 교통량에서는 순응도 30%부터 속도제한 효과가 나타났으며, 포화도 50% 교통량에서는 순응도 10%부터 미제어 시보다 낮은 속도편차를 보여 속도제어 효과가 있는 것으로 나타났다. 본 연구 결과를 활용하여 안개 시 최적의 운전자 순응도를 유지할 수 있도록 적절한 가변속도 정보를 제공함으로써 차량간 속도편차를 줄여 사고 예방과 원활한 교통소통을 통해 사회적 비용을 크게 절감할 수 있을 것으로 기대한다.
more목차
제1장 서 론 1
제1절 연구의 배경 및 목적 1
제2절 연구의 내용 및 범위 4
제3절 논문의 구성 5
제2장 문헌 고찰 7
제1절 가변속도제어체계 개요 7
제2절 기존 연구 고찰 11
1. 국내 연구 11
2. 국외 연구 23
3. 기존 연구와 본 연구와의 차별성 36
제3장 안개 시 고속도로 교통류 특성 분석 38
제1절 자료수집 현황 38
제2절 특성 분석 41
1. 안개 발생의 시간적 특성 분석 41
2. 시정거리별 속도 분석 45
3. 안개시와 평상시 속도 비교 분석 50
제3절 소결 55
제4장 안개 시 속도제어 알고리즘 개발 57
제1절 개발 필요성 및 절차 57
제2절 속도제어 알고리즘 설계 60
제5장 속도제어 시스템 설치 및 시뮬레이션 평가 73
제1절 속도제어 시스템 설치 및 평가 73
제2절 속도제어 알고리즘 시뮬레이션 평가 81
제3절 시뮬레이션 결과 분석 86
제6장 결론 및 향후 과제 112
제1절 결론 112
제2절 향후 연구과제 114
참고문헌 116
