KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Development of Two-lane Highway Vehicle Model Based on Discrete Time and Space

이산적 시공간 기반 2차로 도로 차량모형 개발

  • 윤병조 (인천대학교 도시과학대학 도시환경공학부)
  • Received : 2011.09.15
  • Accepted : 2011.09.29
  • Published : 2011.12.31
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Abstract

Two-lane and two-way traffic flow shows various dynamic relationships according to the behaviors of low-speed vehicle and overtaking. And it is essential to develop a vehicle model which simultaneously explains the behaviors of low-speed vehicle and overtaking using opposite lane in order to microscopically analyze various two-lane and two-way traffic flows by traffic flow simulation. In Korea, some studies for car-following and lane-changing models for freeway or signalized road have been reported, but few researches for the development of vehicle model for two-lane and two-way highway have been done. Hence, a microscopic two-lane and two-way vehicle model was, in this study, developed with the consideration of overtaking process and is based on CA (Cellular Automata) which is one of discrete time-space models. The developed model is parallel combined with an adjusted CA car-following model and an overtaking model. The results of experimental simulation showed that the car-following model explained the various macroscopic relationships of traffic flow and overtaking model reasonably generated the various behaviors of macroscopic traffic flows under the conditions of both opposite traffic flow and stochastic parameter to consider overtaking. The vehicle model presented in this study is expected to be used for the simulation of more various two-lane, two-way traffic flows.

2차로 양방향 도로의 교통류는 저속차량과 추월 행태에 따라 다양한 동적 관계를 보인다. 따라서 교통류 모의실험을 이용하여 2차로 도로의 다양한 교통류를 미시적으로 분석하기 위해서는 저속차량의 행태와 더불어 대향차로를 이용한 추월 행태를 동시에 구현하는 차량모형의 개발이 필수적이다. 국내의 경우, 고속도로와 신호교차로를 설명하기 위한 차량추종모형과 차로변경모형에 대한 연구는 보고되고 있으나, 2차로 도로를 구현하기 위한 차량모형에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 이산적 시 공간 모형인 CA(Cellular Automata)모형을 기반으로 차량추월을 고려한 미시적 2차로 도로 차량모형을 개발하였다. 개발된 모형은 수정된 CA 차량추종모형과 추월모형을 이용하여 병렬적으로 결합된다. 모의실험을 수행한 결과, 차량추종모형은 다양한 거시적 교통류 관계를 설명하였으며, 추월모형은 대향방향 교통류와 차량추월 확률변수의 조건에 따라 다양한 거시적 교통류를 합리적으로 구현하였다. 따라서 본 연구에서 제시된 차량모형은 보다 다양한 2차로 도로교통류의 모의실험에 활용될 것으로 기대된다.

Keywords

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