This paper presents an elastic demand stochastic user equilibrium traffic assignment that could not be easily tackled. The elastic demand coupled with a travel performance function is known to converge to a supply-demand equilibrium, where a stochastic user equilibrium (SUE) is obtained. SUE is the state in which all equivalent path costs are equal, and thus no user can reduce his perceived travel cost. The elastic demand SUE traffic assignment can be formulated based on a dynamic system, which is a means of describing how one state develops into another state over the course of time. Traditionally it has been used for control engineering, but it is also useful for transportation problems in that it can describe time-variant traffic movements. Through the Lyapunov Function Theorem, the author proves that the model has a stable solution and confirms it with a numerical example.
Traffic assignment has been used both for predicting travel demands and for evaluating the tools for alleviating congestion on road network in advance. Some assignment models have been proposed such as equivalent mathematical minimization method, variational inequality problem, nonlinear complementary problem and fixed point method, in following the principle of Wardrop (1952) that no driver can not Improve his travel cost by unilaterally changing his route. Recently Jin(2005a) presented a traffic assignment model based on dynamic process. This paper proposes a solution algorithm for the model of Jin and assesses the performances. Compared to the Frank-Wolfe method, which has been wildly used for solving the existing assignment models, the proposed algorithm is expected to be more efficient because it does not need to evaluate the objective function. Two numerical examples are used for assessing the algorithm, and they show that the algorithm converges to user equilibrium of Wardrop.
다사용자계층 통행배정(Multiple User Class Assignment) 문제란 교통망을 이용하는 통행자들이 이질적인 통행계층으로 구성된 경우, 이들 각 계층의 통행수요를 교통망에 배정하는 문제를 의미한다. 이는 기존 통행 배정모형들이 모든 통행자의 통행특성이 동질적이라고 가정함으로서 발생하는 불합리한 통행배정 결과를 완화시키기 위한 방법이다. 또한, 최근 지능형교통체계(Intelligent Transportation Systems, ITS)사업에서 교통정보제공시스템이 구현될 예정임에 따라, 교통정보를 제공받는 계층과 그렇지 못한 계층간의 영향을 분석하거나 혼잡통행료부과 등과 같은 교통관리전략을 정확히 평가하기 위해서 다사용자계층 통행배정모형에 대한 관심이 증가하고 있다. 그러나, 다사용자계층 통행배정모형의 경우, 사용자간의 상호영향으로 통행비용함수의 1차 편미분행렬(Jacobian matrix)이 비대칭(Asymmetric)이 되어 동등 수리최소화문제(Equivalency mathematical Minimization program)로 구성할 수 없고 또한 수치적으로 풀기가 어렵다는 문제가 있다. 본 연구는 이런 문제점을 극복할 수 있는 모형식과 알고리듬을 제시코자 한다. 본 연구에서 제시된 모형은 2가지 특징이 있다. 먼저, 각 사용자 계층간의 상호영향을 모형내에 반영하며, 기종점쌍간의 통행시간변화에 따른 수요변화를 고려한다는 점이다. 이를 위하여 변동부등모형(Variational Inequality Model. VI)으로 문제를 구성하며, 이에 대한 해석 알고리듬도 제시한다. 또한, 변동부등모형으로 구축된 다사용자계층 모형이 다사용자계층 균형조건과 동일함을 보여주는 동등성조건(Equivalency condition)도 제시한다.
The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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v.13
no.2
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pp.93-102
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2013
This paper proposes an algorithm designed to obtain the optimal solution for transportation problem. The transportation problem could be classified into balanced transportation where supply meets demand, and unbalanced transportation where supply and demand do not converge. The archetypal TSM (Transportation Simplex Method) for this optimal solution firstly converts the unbalanced problem into the balanced problem by adding dummy columns or rows. Then it obtains an initial solution through employment of various methods, including NCM, LCM, VAM, etc. Lastly, it verifies whether or not the initial solution is optimal by employing MODI. The abovementioned algorithm therefore carries out a handful of complicated steps to acquire the optimal solution. The proposed algorithm, on the other hand, skips the conversion stage for unbalanced transportation problem. It does not verify initial solution, either. The suggested algorithm firstly allocates resources so that supply meets demand, in the descending order of its loss cost. Secondly, it optimizes any surplus quantity (the amount by which the initially allocated quantity exceeds demand) in such a way that the loss cost could be minimized Once the above reallocation is terminated, an additional arrangement is carried out by transferring the allocated quantity in columns with the maximum cost to the rows with the minimum transportation cost. Upon application to 2 unbalanced transportation data and 13 balanced transportation data, the proposed algorithm has successfully obtained the optimal solution. Additionally, it generated the optimal solution for 4 data, whose solution the existing methods have failed to obtain. Consequently, the suggested algorithm could be universally applied to the transportation problem.
When estimating the benefits from an investment project in the transportation sector, errors caused by many factors may exist. This study focuses on user equilibrium traffic assignment methods and stopping criteria. According to previous studies, when using a user equilibrium assignment model, the benefits of travel time savings can be effected by the relative gap value. As the stopping criteria decreases, the time needed for traffic assignment increases, so that lowering the criteria cannot be the best solution. Therefore, an effort is necessary to reduce this change rate and thus improve reliability. This paper considers three methods: reducing the links subject to benefit calculation, extracting sub-area O/D tables and networks, and applying the mean value of successive traffic assignment results. The results of the analysis show that the method using the mean value of five results is more proper than the other methods. Using the sub-area analysis method, if the study area is small the benefits of a project might be over- or under-estimated. This paper used a nationwide O/D table and network at peak time as a case study. The resulting patterns can differ according to basic data to be used in analysis. So further analysis using the data from metropolitan areas are needed.
본 연구의 목적은 기존의 Cell Transmission(1994, Daganzo) 교통류 이론을 기반으로 동적통행배정 모형을 개발하는 것이다. 이 모형은 동적 O-D 발생모듈, HOV 차선모듈, 분류부 분할모델, 링크비용함수 모듈, 최단경로 탐색 모듈등으로 구성된다. 이 모델에서 적용하는 교통류 모델은 각 링크를 동일한 특성을 가지는 셀로 구분하여 셀내의 진입시간과 진출시간을 계산하여 링크비용을 계산하는데 이것은 비용의 과대·과소 추정을 피할 수 있으며 교통지체 현상을 현실적으로 표현해 줄 수 있는 장점이 있다. 또한 HOV 차선 모듈에 의해 수단별 교통류 진행 및 비용고려가 가능하며 HOV 차선의 평가 및 분석이 가능하다. 기존의 동적통행배정모형은 매 시간대별 출발지에서 균형상태를 추구하는 통행배정기법을 사용하고 있지만 이 모델은 분류되는 노드를 가상의 출발점이라고 가정하여 각 시간대별로 최단경로를 탐색하여 균형상태를 추구해나가는 기법을 적용하고 있다. 각 셀별 차량을 목적지별, 차종별, 대기시간별로 추적하여 진행시키며 분류부에서는 최단경로를 탐색하여 배분된다. 또한 진행하고자 하는 셀의 용량과 현재 셀의 밀도를 고려함으로서 용량제약 하에서의 동적통행배정모형을 적용하고 있다. 이 모형은 고속로의 합류부 및 분류부의 교통특성을 세밀히 분석할 수 있으며, TCS 및 램프미터링과 접목하여 고속도로 운영에 이용될 수 있으며, 고속도로 중·장기적인 계획에 이용될 수 있다.
실시간 변화하는 교통상황을 파악하고 교통혼잡을 완화시키려는 각종 교통정책들을 개발하고 평가하기 위하여 동적 통행배정모형에 대한 연구가 지속되고 있으며 상당한 성과 를 이루고 있다. 그러나 이론적인 어려움과 계산량과 과다로 기존의 모형들은 대부분 단순 가로망을 대상으로 적용되어 왔으며 대규모 가로망에 적용하는 데는 상당한 어려움을 겪고 있다. 본 연구의 목적은 실제 가로망에 쉽게 적용할 수 있는 휴리스틱 동적 통행배정모형을 개발하고 이를 해석할 수 있는 알고리즘을 개발하는 데 있다. 개발되는 모형은 변동부등식 (variational inequality)으로 구축되며 알고리즘은 휴리스틱 알고리즘(heuristic disagonalized algorithm)을 개발한다. 예제 가로망을 대상으로 개발된 모형을 평가하며 도출된 해가 Wrdrop의 균형해(equilibrium)임을 보인다.
Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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2016.05a
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pp.285-286
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2016
본 연구는 가상현실시스템을 이용한 훈련이 뇌졸중 환자의 균형과 낙상효능감에 미치는 영향을 알아보기 위해 실시하였다. 연구 대상자는 뇌졸중 환자 20명으로 실험군 10명 대조군 10명씩 각각 배정하였다. 실험군과 대조군 모두 일반적인 주 5회의 물리치료와 작업치료를 받았다. 실험군은 추가적으로 가상현실 프로그램을 이용하여 8주간 1일 20분 주 3회 시행하였다. 본 연구의 측정은 균형수행 능력검사, 낙상효능감 척도검사를 사용하였다. 두 군 간 훈련 후 측정 사이에 균형수행 능력검사와, 낙상효능감 검사에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 또한 각 군 간 훈련 후 측정 사이에 균형수행 능력검사와, 낙상효능감 검사에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 따라서 가상현실 프로그램 병행한 훈련이 뇌졸중 환자의 균형과 낙상효능감을 향상시키는데 긍적적인 도움을 주어 유용한 뇌졸중 환자의 치료 프로그램으로 사용될 수 있을 것으로 보여 진다.
Journal of the Korea Society of Computer and Information
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v.27
no.7
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pp.145-152
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2022
Stroke results in balance disorders, these directly affect autonomy and gait ability. The aim of this meta-analysis was to determine the efficacy of proprioceptive neuromuscular facilitation on balance and gait. We included all randomized controlled trials assessing the efficacy of proprioceptive neuromuscular facilitation on balance and gait control in patients after stroke. This study was conducted according to the PRISMA guideline. Cochrane library, CINAHL, and PubMed were searched for studies published up to November 2021, and all randomized controlled trails(RCT) assessing PNF therapy were included. This analysis included only RCT. A total of 18 studies were selected from 1091 records obtained from the databases. The meta-analysis was performed using the R project for statistical computing version 4.0.2. The overall intervention effect was middle (standardized mean difference (SMD): 0.56) Additionally, berg balance scale (SMD: 0.48), functional reach test (SMD: 0.51), timed up and go test (SMD: 0.78), 10m walking test (SMD: 0.52), and dynamic gait index (SMD: 0.33) had medium effect sizes. The average Pedro scale was 6.63 out of 18, with a low risk of bias. These findings indicate that PNF is an effective therapy for improving balance gait in stroke patients.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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